【導讀】 膃膇蕿肅聿芆螞袆羅芅螄蚈莃芅薄襖艿芄蚆螇膅芃螈肁節(jié)蒈螅羇芁薀羀芆莀螞螃膂荿螅罿肈荿蒄螂羄莈蚇羇羀莇蝿袀艿莆葿肅膅蒞薁袈肁莄蚃肄羆蒃螆袆芅蒃蒅蠆膁蒂薈裊肇蒁螀蚈肅蒀葿羃罿葿薂螆羋蒈蚄羈膄蕆螆螄肀薇蒆羀羆薆薈螂芄薅蟻羈膀薄袃螁膆薃薃肆肂膀蚅衿羈腿螇肄芇膈蕆袇膃膇蕿肅聿芆螞袆羅芅螄蚈莃芅薄襖艿芄蚆螇膅芃螈肁節(jié)蒈螅羇芁薀羀芆莀螞螃膂荿螅罿肈荿蒄螂羄莈蚇羇羀莇蝿袀艿莆葿肅膅蒞薁袈肁莄蚃肄羆蒃螆袆芅蒃蒅蠆膁蒂薈裊肇蒁螀蚈肅蒀葿羃罿葿薂螆羋蒈蚄羈膄蕆螆螄肀薇蒆羀羆薆薈螂芄薅蟻羈膀薄袃螁膆薃薃肆肂膀蚅衿羈腿螇肄芇膈蕆袇膃膇蕿肅聿芆螞袆羅芅螄蚈莃芅薄襖艿芄蚆螇膅芃螈肁節(jié)蒈螅羇芁薀羀芆莀螞螃膂荿螅罿肈荿蒄螂羄莈蚇羇羀莇蝿袀艿莆葿肅膅蒞薁袈肁莄蚃肄羆蒃螆袆芅蒃蒅蠆膁蒂薈裊肇蒁螀蚈肅蒀葿羃罿葿薂螆羋蒈蚄羈膄蕆螆螄肀薇蒆羀羆薆薈螂芄薅蟻羈膀薄袃螁膆薃薃肆肂膀蚅衿羈腿螇肄芇膈蕆袇膃膇蕿肅聿芆螞袆羅芅螄蚈莃芅薄

　　

【正文】 備一樣， 從上圖可知，過量突發(fā)訪問將導致設備壓力，我們的應對策略是：系統(tǒng)資源優(yōu)先保證 Net DVR 的本地 23 錄像，如果系統(tǒng)資源不足，會降低網(wǎng)傳性能。選擇這樣的策略是出于現(xiàn)階段錄像對監(jiān)控系統(tǒng)重要性是首要的，而且我們相信用戶能很好的接受這樣的策略。 ● 組播技術 為了解決突發(fā)訪問量與設備壓力之間的矛盾，我們提供兩種解決辦法：組播和流媒體傳輸，二者均有各自優(yōu)缺點。 單播傳輸方式典型示意圖如下所示： 網(wǎng)絡壓力集中在數(shù)據(jù)源段，提供服務的設備承受最大負荷，因此若并發(fā)請求激增（觸發(fā)條件），將導致 Net DVR 的響應能力降低 ，用戶直觀感受是圖像質(zhì)量不能滿足要求。組播技術的出現(xiàn)很好地解決了這個問題。組播傳輸方式典型示意圖如下所示： 對比單播示意圖，我們清晰地看到每條傳輸鏈路上同樣的數(shù)據(jù)流只傳輸一路。它控制網(wǎng)絡流量，充分減輕服務器的負荷，減少網(wǎng)絡中的冗余流量。從某種角度來講，組播技術是最優(yōu)的傳輸方式，但是深入其實質(zhì)不難發(fā)現(xiàn)在目前的網(wǎng)絡環(huán)境中，組播只是一個“看上去很美”的技術。因為： 1. 組播采用“盡力投遞”的方式，基于 UDP 傳輸，報文丟失是不可避免的，組播應用程序不能依賴組播網(wǎng)絡進行可靠性保證。表現(xiàn)形式為視頻圖像出現(xiàn)馬賽克。 24 2. 不 具備擁塞避免機制，缺少 TCP 窗口機制和慢啟動機制。表現(xiàn)形式為控制球機延遲很大。 3. 類似 Assert 機制和 SPT 切換機制可能會造成數(shù)據(jù)包的重復。表現(xiàn)形式為同一幅圖像出現(xiàn)兩次。 4. 組播協(xié)議某時會造成報文到達的次序錯亂。表現(xiàn)形式為后一幅圖像先呈現(xiàn)。 為了防止組播流全網(wǎng)泛濫及平均三分鐘一次的剪枝過程（ PIMDM協(xié)議自身固有缺陷），大部分廠家都選擇了 PIMSM 組播協(xié)議。 PIMSM 工作原理示意圖如下所示： 從上圖不難看出客戶端的請求經(jīng)過 RP 轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)源，而數(shù)據(jù)流也必須從數(shù)據(jù)源流經(jīng) RP 點再發(fā)送給客戶端，因此 PIMSM 中一個重要點在于“會聚點（ RP）”的選舉，RP 點的可靠性更成為隱患，一旦 RP 宕機，所有訪問將失效。 為了提高 RP 點可靠性，大部分廠家在網(wǎng)絡中選取若干 RP 點，再配合 Anycast RP對 RP 點實現(xiàn)備份和負載分擔。如下圖所示： 25 但是該方式只適合單域組播，而監(jiān)控系統(tǒng)往往是多域的，還伴隨用戶目前的網(wǎng)絡設備并不完全支持組播技術。為了解決該問題，往往需要配合隧道（ MBGPamp。MSDP），適用于骨干網(wǎng)不支持組播技術的環(huán)境，促使組播流量對骨干網(wǎng)絡是透明的，如下圖所示： 可是缺點在于 RP 節(jié)點之間既要支持 PIMSM， 還要支持 MBGP 和 MSDP 隧道，配置和管理繁瑣，對設備要求高，需要用戶購買昂貴的網(wǎng)絡設備！ 為了解決這個問題，大部分廠家選擇 PIMSM 和隧道（ PIMDM）的互作用，它不再要求骨干網(wǎng)絡支持PIMSM、 MBGP 和 MSDP。如下圖所示： 26 很遺憾，又回到起點問題： RP 節(jié)點之間的組播流量以 PIMDM方式傳輸， 將定期擴散，造成骨干網(wǎng)絡的帶寬浪費。 綜上所述，雖然我們的設備能很好的支持組播，但是在用戶網(wǎng)絡并不能很好地應用組播時，我們建議對組播傳輸方式的選擇是一種謹慎的態(tài)度。 ● 流媒體技術 相比大規(guī)模重建網(wǎng)絡 ，購買昂貴的網(wǎng)絡設備，我們更推薦用戶購買一臺或幾臺性價比高的服務器，搭建流媒體傳輸網(wǎng)絡。這是一個高彈性的網(wǎng)絡架構，它已經(jīng)廣泛應用于網(wǎng)絡視頻點播、 IPTV 等民用系統(tǒng)，經(jīng)過成千上萬的用戶實驗，是一個更加可靠的傳輸方式。 流媒體傳輸方式典型示意圖如下所示： 將數(shù)據(jù)源從繁重的訪問壓力中解脫出來，把數(shù)據(jù)流復制分發(fā)的工作交給流媒體服務器完成，同時降低了數(shù)據(jù)源端高帶寬的要求。通常用戶網(wǎng)絡的核心層與會聚層之間的帶寬、吞吐量是足有而富裕的，因此流媒體服務器配置千兆或雙千兆網(wǎng)卡是能滿足并發(fā)訪問需求的。關鍵是它并不需要大規(guī) 模改建現(xiàn)有網(wǎng)絡，節(jié)約成本。 關于流媒體位置的部署，建議它更多地靠近用戶群。 27 存儲設備 本項目前端全部采用模擬前端，而且所有前端都在園區(qū)內(nèi)，因此建議選用 DVR 作為本地存儲設備，監(jiān)控中心選用 NVR（ PCServer 式）作為重要數(shù)據(jù)冗余存儲，?？低?DVR 和 NVR（ PCServer 式）都具有聯(lián)網(wǎng)功能，可通過聯(lián)網(wǎng)組成一個廣泛的分布式存儲子系統(tǒng)。 由 DVRs 聯(lián)網(wǎng)構建存儲子系統(tǒng)是按照分布式存儲的理念來設計，海康威視 DVR 多年廣泛的成熟應用可確保存儲子系統(tǒng)的可行性與可靠性。 DVRs 能最大限度地保護存儲過程不受額外 因素的影響，比如：網(wǎng)絡。存儲過程對監(jiān)控網(wǎng)絡不產(chǎn)生任何壓力，用戶無需為存儲考慮改造網(wǎng)絡。中心部署少量 NVR 對報警、移動偵測、 智能分析等觸發(fā)錄像和電視墻顯示過的圖像執(zhí)行中心二次錄像，對這些重要的錄像文件采用冗余策略是為了防止 DVR 被惡意損壞以后，依然有錄像可查。 DVRs和 NVR的物理位置和接入傳輸方式對后端透明，對用戶呈現(xiàn)的是一套廣泛分布在監(jiān)控網(wǎng)絡上的存儲子系統(tǒng)，是一套物理上分散、邏輯上集中的有機聯(lián)系體?？衫弥行牡拇鎯Ψ掌骷泄芾?，包括全面監(jiān)測每臺存儲設備的工作狀態(tài)、是否正常錄像計劃、內(nèi)置磁盤是否正常等。 中心對 存儲 資源 的調(diào) 度體現(xiàn) 在： 從存儲子系統(tǒng)獲取歷史流解碼顯示，既可顯示在客戶端的液晶監(jiān)視器又可顯示在電視墻。存儲資源的檢索與獲取也和 DVRs 的物理位置無關，整個檢索過程和回放過程對用戶透明。 ?？低暲妙I先的技術和良好的策略來確保存儲子系統(tǒng)： 1) 存儲可靠性 28 整套存儲子系統(tǒng)的根本是 DVRs， DVRs 自身的可靠性將對存儲子系統(tǒng)的可靠性起決定性作用。?？低?DVR 每年出貨達數(shù)十萬臺，廣泛應用于銀行、公安、監(jiān)獄、文博等國家 安防重點建設行業(yè)，便是從現(xiàn)實客觀角度論證了?？低?DVR 的可靠性。 ?？低?DVR 完全滿足國家安全防范報警系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（上海）及公安部安全防范報警系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心進行的抗電強度試驗、防過熱試驗、溫升試驗、阻燃試驗、高溫試驗、低溫試驗、恒定濕熱試驗、沖擊試驗等一系列惡劣工作環(huán)境下的測試，充分保證 DVR 設備的可靠性。 ?？低?DVR 平均無故障時間超過 2 萬小時。故此， 海康威視 DVR 自身可靠性得以保證 ，進而證明了存儲子系統(tǒng)的可靠性。 但任何電子產(chǎn)品均無法保證永遠不出現(xiàn)故障，因此建議用戶采用“ N+1”的策略來補救因存儲設備故障而造成錄像無法進行的問題。 N 表示區(qū)域范圍內(nèi)存儲設備的數(shù)量， 1 表示 1臺用于冷備的存儲設備，可執(zhí)行臨時替換的操作。 2) 存儲安全性 采用多種手段保證存儲子系統(tǒng)的安全性。 第一類為防入侵，入侵手段可分為本地入侵和網(wǎng)絡入侵，存儲設備與操作客戶端均設有用戶名、密碼和操作權限來防入侵。 第二類為防破壞，包括病毒、斷電、拔網(wǎng)線、拔視頻線纜等無意 /惡意行為。 DVR 采用嵌入式操作系統(tǒng)，固化在芯片中，免受病毒的侵害；軟件平臺將實時探測 DVR 的在線狀態(tài)，若 DVR、 NVR 因斷電、斷網(wǎng)等因素造成設備離線，軟件平臺將會立刻產(chǎn)生提示信息（包括：聲音、燈光閃爍等）以提醒維護人員；若因拔視頻線纜導致某些監(jiān)控點無圖像， DVR 也將向監(jiān)控中心發(fā)送報警信息，軟件平臺將會立刻產(chǎn)生提示信息（包括：聲音、燈光閃爍等）以提醒維護人員。 第三類為數(shù)據(jù)防損壞，包括：刪除數(shù)據(jù)、篡改數(shù)據(jù)等。?？低?DVR 和 NVR 不提供刪除錄像數(shù)據(jù)的功能，從根本上阻止了刪除操作；錄像數(shù)據(jù)都帶有數(shù)字水印，通過檢驗工具可檢測錄像數(shù)據(jù)是否被篡改。 3) 存儲易維護性 存儲設備的工作狀態(tài)將完整地呈現(xiàn)在監(jiān)控平臺上 ，維護人員能在中心執(zhí)行維護工作，包括：監(jiān)視存儲設備的運轉(zhuǎn)情況，存儲設備內(nèi)磁盤的運轉(zhuǎn)情況，遠程修改存儲設備的參數(shù)，遠程對存儲設備進行升級等。 4) 故障處理 29 ?？低?DVR 將檢測來自前端的視頻信號，判斷視頻信號的穩(wěn)定程度，對錯誤信號和劣質(zhì)信號發(fā)出報警，報警可通過網(wǎng)絡上傳至監(jiān)控中心，提醒維護人員檢修前端設備。也對 DVR內(nèi)磁盤執(zhí)行 檢測，監(jiān)測磁盤的運轉(zhuǎn)性能和壽命，對可能發(fā)生故障的磁盤預警，對已經(jīng)損壞的磁盤發(fā)出告警，報警可通過網(wǎng)絡上傳至監(jiān)控中心，提醒維護人員檢查磁盤，確認后更換磁盤。對視頻信號與磁盤執(zhí)行嚴 格檢測，以防止在用戶無察覺的狀況下丟失錄像。 ? 本項目中存儲設備詳細部署情況詳見附件 圖紙 XX 至圖紙 XX 及下表： 1) 環(huán)境監(jiān)控所需存儲設備布置表 位置 功能區(qū) DVR NVR Hybrid DVR 放置點 周界 東門 出入口 北門 出入口 ? ? ? ? ? ? 總計 表 XX 2) 樓體監(jiān)控設備布置表 單元樓 功能區(qū) DVR NVR Hybrid DVR 放置點 １號樓 １層 ２層 ３層 電梯 ２號樓 １層 ２層 ３層 電梯 ３號樓 １層 ２層 ３層 ４層 電梯 N 號樓 １層 ２層 ３層 電梯 30 室外 地下室 總計 表 XX ? 存儲部分最終應該達到的效果： 1) 高清晰全實時的圖像存儲質(zhì)量 前端的回放質(zhì)量最高可達 4CIF@25fps。確保圖像更清晰更流暢，不但為案件取證提供有力的圖像證據(jù)，還為制 作教學片提供了寶貴的視頻素材。 2) 高保真的監(jiān)聽存儲質(zhì)量和聲畫同步功能 監(jiān)視點對應的監(jiān)聽點的音頻回放質(zhì)量干凈、清楚，并且與監(jiān)視點的圖像保持同步?；胤艜r不出現(xiàn)聲音先行或滯后的情況。 3) 豐富的編碼策略 向下兼容 QCIF/CIF/2CIF/DCIF 等多種編碼分辨率、 1/16 – 25fps 等多