基于電信網(wǎng)絡(luò)的城市視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)建設(shè)

周?健

中國電信股份有限公司溫州分公司

基于電信網(wǎng)絡(luò)的城市視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)建設(shè)

周?健

中國電信股份有限公司溫州分公司

如今，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)不再僅局限于傳統(tǒng)的安全防范領(lǐng)域，而成為一種各行各業(yè)爭向使用旳技術(shù)手段，用來實(shí)現(xiàn)對企業(yè)資源的監(jiān)督與管理。在寬帶網(wǎng)絡(luò)不斷延伸普及和視頻監(jiān)控需求不斷增長的大好形勢下，中國電信函待解決如何利用固有的寬帶網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)勢、豐富的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)、專業(yè)維護(hù)支撐團(tuán)隊(duì)等資源，推出網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，滿足行業(yè)用戶、中小企事業(yè)單位、家庭個(gè)人等的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)需求，創(chuàng)造新的業(yè)務(wù)增長點(diǎn)。

中國電信；視頻監(jiān)控；傳輸系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)在經(jīng)歷了模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)、半數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程后，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、視頻編解碼技術(shù)等技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，迎來了網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展。電信運(yùn)營級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于電信無處不在的寬帶網(wǎng)絡(luò)資源為用戶提供遠(yuǎn)程圖像、聲音和各種報(bào)警信號(hào)的采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理服務(wù)，是一種全新的電信增值業(yè)務(wù)。

1 系統(tǒng)技術(shù)

1.1 集群技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用

電信運(yùn)營級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為一個(gè)面向行業(yè)用戶、企事業(yè)單位以及個(gè)人家庭用戶的運(yùn)營級系統(tǒng)，系統(tǒng)的髙可用性、高可靠性是必須考慮的。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之初，就如何提高業(yè)務(wù)平臺(tái)的高可用性、高可靠性問題進(jìn)行了討論研究，最終確定比較經(jīng)濟(jì)、有效的服務(wù)器集群技術(shù)。

1.1.1 為了保證數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的高可用性，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用了具有最大可用性“熱備份”的集群模式，釆用這種模式，兩臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器在正常工作模式下，只有其中一臺(tái)在響應(yīng)客戶的請求和操作，另一臺(tái)處于“熱備份”空閑狀態(tài)。當(dāng)工作的服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，“熱備份”空閑狀態(tài)的服務(wù)器會(huì)接管響應(yīng)客戶請求和操作，對于客戶來說，服務(wù)器性能接近或等于原服務(wù)器性能。

1.1.2 服務(wù)器組的資源在統(tǒng)一的資源調(diào)度策略下，均衡分擔(dān)為客戶提供服務(wù)，當(dāng)服務(wù)器組其中一臺(tái)宕機(jī)或者維修時(shí)，其他服務(wù)器接管其提供的服務(wù)。與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器最大可用性“熱備份”的集群模式不同，在這種模式下，服務(wù)器組提供服務(wù)的整體性能會(huì)有所影響，但不會(huì)導(dǎo)致服務(wù)的中斷。

1.2 安全技術(shù)的應(yīng)用

1.2.1 ?VPN網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制

虛擬專用網(wǎng)（Virtual?Private?Network，?VPN）是指利用公用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建專用網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，將物理上分布在不同地點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)連接而成邏輯上的虛擬子網(wǎng)。通過采用身份認(rèn)證、訪問控制、機(jī)密性、數(shù)據(jù)完整性等技術(shù)手段保證數(shù)據(jù)在公網(wǎng)傳播的安全性。虛擬專用網(wǎng)省去了傳統(tǒng)專用網(wǎng)端到端的物理鏈路，節(jié)省了使用網(wǎng)絡(luò)資源的投資，卻能實(shí)現(xiàn)專用網(wǎng)絡(luò)的功能（數(shù)據(jù)的安全可靠傳輸、QoS保證等）。

1.2.2 ?防火墻技術(shù)

防火墻技術(shù)，是一種有效保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全的重要屏障。針對Internet網(wǎng)絡(luò)不安全因素，采用防火墻技術(shù)可以有效阻擋外部不安全因素對內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的影響，防止外部網(wǎng)絡(luò)非法訪問。采用防火墻技術(shù)，可以過濾不安全服務(wù)，大幅提高網(wǎng)絡(luò)安全和降低內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)主機(jī)安全風(fēng)險(xiǎn)；有效提供對系統(tǒng)訪問控制；實(shí)現(xiàn)集中的安全管理；增強(qiáng)系統(tǒng)保密性；實(shí)現(xiàn)記錄和統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)利用數(shù)據(jù)以及非法使用數(shù)據(jù)來判斷可能的攻擊和探測。

2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 物理結(jié)構(gòu)

2.2.1 前端單元

前端單元PU一般包括以下設(shè)備：攝像機(jī)（固定攝像機(jī)、云臺(tái)攝像機(jī)及一體化球機(jī)）、云臺(tái)、視頻服務(wù)器、報(bào)警探頭以及數(shù)據(jù)采集設(shè)備。

前端單元的建設(shè)模式可以采用兩種建設(shè)模式：

2.2.2 用戶根據(jù)監(jiān)控業(yè)務(wù)需求，在電信技術(shù)指導(dǎo)下采購相關(guān)前端單元設(shè)備，建設(shè)前端監(jiān)控點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。

2.2.3 電信根據(jù)客戶監(jiān)控業(yè)務(wù)需求，采購建設(shè)前端監(jiān)控點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，用戶租用付費(fèi)方式使用前端監(jiān)控設(shè)備。

2.2 客戶端單元

客戶端單元CU，客戶端本地使用視頻服務(wù)的窗口，主要完成包括用戶管理、業(yè)務(wù)開通和管理面、實(shí)時(shí)、歷史視音頻的解碼播放與控制、報(bào)警和視頻音頻上電視墻等功能。用戶可以根據(jù)需要建立客戶端監(jiān)控中心，主要包括交換機(jī)、數(shù)字電視墻、數(shù)字解碼器、PC操作終端。

3中心平臺(tái)

電信運(yùn)營級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中心平臺(tái)主要由電信采購組網(wǎng)建設(shè)，包括中心管理服務(wù)器、轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)錄像服務(wù)器、接入服務(wù)器、AAA服務(wù)器等主要部分組成。為滿足電信網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)運(yùn)營級要求，還需建設(shè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、接口服務(wù)器、Web服務(wù)器、以及存儲(chǔ)磁盤陣列等。

3.1 系統(tǒng)中心平臺(tái)的組網(wǎng)架構(gòu)

3.1.1 中心平臺(tái)設(shè)備選型

電信運(yùn)營級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中心平臺(tái)服務(wù)器選型，在滿足服務(wù)器處理性能需求情況下，選擇性價(jià)比高、實(shí)用的Dell計(jì)算機(jī)公司的機(jī)架式服務(wù)器。1、新增如下配置服務(wù)器總計(jì)10臺(tái)，其中中心管理服務(wù)器CMS（2臺(tái)）、接入服務(wù)器PUIlCUI（2臺(tái)）、Web服務(wù)器（2臺(tái)）、接口服務(wù)器CRM（1臺(tái)）、轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器VTDU＜?3臺(tái)）。

3.1.2 系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D中視頻流、信令流在組網(wǎng)時(shí)采用物理隔離。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、中心管理服務(wù)器、接入服務(wù)器、Web服務(wù)器、接口服務(wù)器分別通過2根超五類纜千兆上連2臺(tái)三層交換機(jī)（一主一備），2臺(tái)三層交換機(jī)各旁掛1臺(tái)負(fù)載均衡器，各通過1根超五類纜千兆上連防火墻，2臺(tái)防火墻各通過千兆光纖上行城域網(wǎng)2臺(tái)匯聚SR交換機(jī)；轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)錄像服務(wù)器分別通過2根超五類纜千兆上連2臺(tái)三層交換機(jī)（一主一備），2臺(tái)三層交換機(jī)各通過2對尾纖2*1GE上聯(lián)城域網(wǎng)2臺(tái)匯聚SR；新增的2臺(tái)磁盤陣列通過各SAS線直連數(shù)據(jù)服務(wù)器和存儲(chǔ)服務(wù)器。

綜上所述，本文主要從系統(tǒng)物理架構(gòu)、邏輯架構(gòu)、組網(wǎng)架構(gòu)進(jìn)行分析，搭建了一套可運(yùn)營、可管理的電信級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。論文主要研究和分析的重點(diǎn)如下：1、通過集群技術(shù)、安全技術(shù)的分析研究及在系統(tǒng)中的應(yīng)用，使系統(tǒng)達(dá)到電信運(yùn)營級要求，滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需求。2、從物理架構(gòu)、邏輯架構(gòu)角度分析系統(tǒng)的組成部分及功能。根據(jù)系統(tǒng)需求及規(guī)模定義，實(shí)踐中心平臺(tái)設(shè)備選型和中心平臺(tái)組網(wǎng)架構(gòu)，當(dāng)然，由于本人在視頻監(jiān)控領(lǐng)域理論知識(shí)水平有限，以及工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不夠，系統(tǒng)還有許多需要改進(jìn)和完善的地方。

[1]?吳磊.?網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在城市報(bào)警與治安監(jiān)控項(xiàng)目中的應(yīng)用與實(shí)施[D].北京郵電大學(xué),2009.

[2]?史少華.?基于有線電視網(wǎng)絡(luò)的城市視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)建設(shè)[J].?數(shù)字通信世界,2014,11:31-33.