监控业务与网络的融合

任俊峰

从1996 年首台网络摄像机问世到目前为止，已经快20 年了，这期间IP 监控发展非常迅速，已经基本取代传统的模拟监控。IP 网络就像汪洋大海，而监控业务仅是其中的一叶扁舟，如何在狂风巨浪中持续前行，需要我们彻底的了解大海的习性，将监控业务与网络融合起来，让网络更好的为监控业务服务。

知己知彼方能做到百战不殆，要想利用网络必须先了解网络的相关知识，因此让我们先看看网络的现况及发展趋势。现有的网络主要由交换机、路由器、防火墙、网闸等组成，不同的设备承担着不同的角色，前面两者相当于运输机，负责将数据转发至目的地，而后两者相当于战斗机，为运输工作保驾护航，大家角色分明。这些设备都是基于报文或者数据流的，会根据用户已经预先制定好的规则对数据进行转发或者丢弃。

在现有的网络架构下，我们可以利用组播的分发特性来进行实时媒体流的分发，释放媒体流转发服务器，为客户节约花销的同时避免了单点故障和流量热点的问题。同样我们也可以将不同的监控业务报文打上不同的QOS（Quality of Service，服务质量）优先级，配合网络设备的QOS 功能，达到重要数据优先转发的效果，甚至还可以根据告警信息对特定监控点的QOS 优先级进行临时的提高。监控服务器还可以根据网络状态，进行码流带宽的调整，当网络中出现丢包的时候，通知前端设备降低自己的码率，当网络恢复后，再逐渐的提高自己的码率。上述的这些方法都是监控系统通过自身的改变，来适应现有的网络，而无法去改变网络。

未来网络发展的主要技术趋势包括虚拟化、自动化、SDN（Software Defined Network，软件定义网络）等。虚拟化、自动化两者通常是组合在一起使用（如下图所示）。基于虚拟设备、虚拟通道、虚拟服务三个层面的虚拟化技术，将网络资源“池化”，变物理的网络设备为虚拟的网络资源池。虚拟化只是实现了资源的逻辑化，要提供网络云服务，自动化技术是必不可少的。基于虚拟化的网络资源，通过自动化编排技术，实现网络业务快速部署和变更，通过自动化管理技术，实现大型网络的高效管理。当我们在进行监控业务服务器虚拟化时，也必然要考虑到网络设备的虚拟化，譬如异地的服务器集群备份、监控数据的灾备等。

SDN 的原理理解起来非常简单，作为一种新兴的网络架构，SDN 软件定义网络强调两方面的能力：

控制转发分离：传统网络设备紧耦合的网络架构，被分拆成控制和转发两个平面。同时，在控制平面，增加集中控制器进行整体调度，将命令和逻辑发送回硬件(路由器或交换机) 的数据转发平面。

开放API 及软件定义：即通过基于SDN 技术的对外开放的API 进行软件编程，实现整个网络集中的管理能力，而不需要在每个路由器或交换机上分别以设备为中心进行管理。

Controller/Agent 架构模式是目前业界最为主流的，也是大家所熟知的，将传统设备控制的机制上推出一个SDN 的控制器，底层设备只要负责流量转发即可，这其中有个具有价值性的接口协议——OpenFlow。OpenFlow 标准化接口协议的诞生，代表着SDN 网络的慢慢成熟。控制器也可提供标准的API 接口，供应用服务器进行调用。

不管是虚拟化、自动化或者SDN，都是面向应用的网络，可以根据用户的上层业务需求对网络进行实时的调整和控制，与监控业务的契合度很高。假如将视频服务器作为SDN的控制器或者作为上层业务服务器去调用SDN控制器，根据实时监控业务向SDN交换机下发流表，不仅在监控业务层面对用户身份进行认证，在网络方面也可以同时进行控制，这样非流量业务请求者将再也无法窃听到其他用户的流量，非法的用户和终端将无法再接入到监控网络中。将来完全可以虚拟出一个网络用于监控业务的转发，由监控服务器进行直接或者间接的控制，让网络为监控业务服务。IP监控对网络的基本要求：可配置、可维护、可检测。宇视科技作为业内领先的安防厂商，为客户提供可靠的视频监控解决方案的同时，为了实现“易安防”的理念，让监控运维系统更好用更易用。投入大量精力，潜心研发切合监控业务的体育运维系统，集视频诊断、录像巡检、批量管理、统一网管、拓扑管理等诸多功能于一身。

其中网络管理部分
■支持全网拓扑自动生成
■支持拓扑显示子网信息
■支持拓扑图链路负载的显示
■支持拓扑图链路数据流量的显示
■支持拓扑图链路颜色变化显示负载、丢包率等
■支持拓扑图上的告警显示

从下图可以清晰的看到组网中的监控设备和网络设备的运行状况。

为了让监控业务在IP网络上流畅的运行，宇视公司研发内部根据市场、客户维护人员的需求，基于监控业务，开发了多媒体网络维护工具集。这套工具集能让用户方便的进行网络单播、组播连通性检测。当发现视频图像存在卡顿时，能对收到的媒体流报文进行分析，得到用户的网络状况。当用户网络是一个新建的网络时，还可以使用我们提供的配置工具进行一键式的QOS、组播配置下发，极大的降低了用户的工作量。

随着平安城市的发展，IP监控的规模越来越大，而承载网络技术也在快速的发展，了解网络，融合网络，是监控厂家不得不面对的问题。宇视公司根据监控特性以及网络技术，前后推出了云监控、四芯网线、广域监控联网、4G、EPON、长距离POE、NAT引流、双IP、UNP、RRPP等等网络相关的解决方案，为各行业客户解决监控业务与网络的融合问题。