IP监控系统之网络技术

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VLAN端口隔离
实现VLAN内的端口隔离
隔离组内端口隔离 隔离组与隔离组外二层互通
VLAN100 隔离组 端口1 端口2 端口3 端口4
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IP智能监控系统中的网络技术 网络接入方式 VLAN和端口隔离 组播技术
需要媒体服务器进行组播转单播
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组播媒体流穿越单播网络
隧道方式
用GRE、L2TP等隧道技术，可以使组播数据穿越非组播网络。
Interface VLAN 200 :10.110.1.254/24
VLAN100
VLAN200
VLAN300
10.110.0.113/24 G:10.110.0.254
10.110.1.69/24 G:10.110.1.254
10.110.1.88/24 G:10.110.1.254
10.110.2.200/24 G:10.110.2.254
熟悉IP监控系统中的网络技术
掌握IP监控系统中的网络设备选型
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3
目录
IP智能监控系统中的组网方案 IP智能监控系统中的网络技术 IP智能监控系统网络设备选型
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4
专网方案监控业务需求分析
要求高清晰画质 要求视频切换和摄像机控制延时低 要求采用组播技术降低发送源和网络的压力 高带宽接入IP SAN
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组播技术原理—组播和单播、广播多点传送比较
单播
组播
广播
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组播技术需求
如何加入/离开组？
组播数据如何转发？
组播源
如何标识接收者？ 如何维护组信息？ 组播转发路径如何建立？ 组播数据流
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组播地址
组播地址范围
BSR是标准的RP选举与维护机制，支持PIM-SM设备都支持BSR机制； BSR是PIM-SM网络里的管理核心；
BSR消息
PIM-SM网络
BSR消息
BSR
BSR消息
BSR消息
பைடு நூலகம்
C-RP BSR消息一跳一跳向外扩散
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C-RP
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视频监控系统RP/BSR规划
核心交换机 C-RP/BSR
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光口接入
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前端单元接入
双链路LAN接入——RRPP（Rapid Ring Protection Protocol，快速环网保护协议 ）
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12
前端单元接入
EPON接入
Ethernet Passive Optical Network 无源光网络
IP监控系统之网络技术
ISSUE 2.0
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1
引入
IP智能监控系统中有哪些网络技术？ 如何对IP智能监控系统中的网络设备进行选型？
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2
本章目标
学习完本章，您应该能够：
了解IP监控系统对网络的要求
主动报告加入组 普遍查询 响应报告 离开组消息 指定组查询
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IGMP部署
IGMPv1、v2、v3 IGMPv1，不支持退出报告消息，退出时延大 IGMPv2，支持特定组查询，为主流版本 IGMPv3，支持基于源、组的加入，配合PIM SSM使用 一般网络中应使用IGMPv2，保证协议的兼容性，如果部署PIM SSM技术，则必须使用IGMPv3。
224.0.0.0－239.255.255.255
保留组播地址(用于协议)
224.0.0.0－224.0.1.255
本地管理组地址
239.0.0.0－239.255.255.255
用户组播地址
224.0.2.0－238.255.255.255
组播MAC地址：
以太网：01-00-5e-xx-xx-xx
VLAN100 E1/0/1 E1/0/2
VLAN200 E1/0/11 E1/0/12
VLAN300 E1/0/20 E1/0/21
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VLAN路由
Interface VLAN 100 :10.110.0.254/24 Interface VLAN 300 :10.110.2.254/24
噢，RPT！
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组播路由协议－最短路径树切换
DR 源 192.18.0.32 2 1
RP
DR 接收者 3 接收者 接收者
组播数据流 SPT加入 SPT剪枝
停发组播数据流
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组播规划－ RP部署原则
路由器要求
高性能、高带宽连接
网络位置
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组播路由协议－ PIM-SM (RFC 2362)
支持共享树和源树
假设没有主机需要接收组播数据，除非它们明确地发出了请求
使用“汇聚点”(RP, Rendezvous Point)
发送者和接收者在RP处进行汇聚
这个RP很重要哦！
发送者的第一跳路由器把发送者注册到RP上（报个到，挂个号） 接收者的DR（直连网络上的负责人）为接收者加入到共享树 (树根在RP)
IP SAN接入
IP SAN通过千兆链路与网络相连以满足实时存储和点播对带宽 的需求
数据管理服务器和媒体服务器接入
由于数据管理服务器和媒体服务器需要转发流量，对带宽要求 较高，需要通过千兆网口接入网络
视频管理服务器接入
服务器对带宽的要求较低，可以在10/100M以太网口接入
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主机B： 1.1.1.2
主机C： 1.1.1.3 组播接收者
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组播转发基础－RPF检查
逆向路径转发(RPF-- Reverse Path Forwarding) 对组播包源地址的检查是通过查询单播路由表来实现的
源
192.18.0.32 RPF检查失败，数据 包 从错误接口到达
E0/1 路由器A
适合于
视频监控网络 是任何网络的优选方案，不管其规模和成员密集程度。
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组播路由协议－ PIM-SM转发与加入
RP/DR 源 192.18.0.32 4 3 2 DR 1 接收者
组播数据流 IGMP加入 加入消息
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组播路由协议－ PIM-SM剪枝
一级监控中心
汇聚交换机
二级监控中心 二级监控中心 二级监控中心
接入交换机 C-RP
三级监控中心
C-RP
三级监控中心
三级监控中心交换机充当本地组播组的C-RP 核心交换机作为BSR 整网做组播三层转发,以IGMP V2和PIM SM协议实现组播功能
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组播媒体流发送到单播网络
组播路由器 二层组播信息 Router Port:E1/0/1 IP Group Address:228.1.1.1 Host Port:E1/0/2 Host Port:E1/0/4
E1/0/1
二层交换机
E1/0/2 E1/0/4 E1/0/3
主机A： 1.1.1.1 组播接收者
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目前支持IGMPv2协议的主机和网络设备占主流
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Layer 2 组播
组播报文
未运行IGMP Snooping的 2层交换机
组播接收者
非组播接收者
非组播接收者
非组播接收者
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IGMP Snooping功能
组播数据在二层按照转发表项发送给组播接 收者
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组播IP地址到组播MAC地址的映射
此5位地址不作映射，因此32个IP 组播地址映射成一个MAC地址
32位IP组播地址
1110
IP组播地址后23位 映射到MAC地址中 48位MAC地址（以太网/FDDI） 0000000100000000010111100
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前端单元接入
ADSL
编码器 Modem
WLAN(无线局域网)
Wireless路由器
编码器
3G
编码器
3G路由器
3G网
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接入方式选择—其他设备接入
解码器/视频客户端接入
单播组网时，网络需要考虑视频码流带宽要求 组播组网时，考虑带宽的同时，需要选择支持组播的接入交换机
大量使用无源设备，可靠性高，显著降低维护费用；
最高20km的接入距离，局端部署更加灵活； 上行/下行各享1G，所有ONU共享 接入方式： EC外插一个ONU子卡，ONU子卡以尾纤＋法 兰盘与分光器的分支光纤相连，或者ONU子卡直接与分光 器的分支光纤相连，光器的主干光纤通过法兰盘与上行的 光纤相连。
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IP智能监控系统中的网络技术 网络接入方式 VLAN和端口隔离 组播技术
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VLAN技术
VLAN（Virtual Local Area Network，虚拟局域 网）逻辑上把网络资源和网络用户按照一定的原 则划分，把一个物理上实际的网络划分成多个小 的逻辑网络。
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组播协议体系结构图
组播域2
PIM
组播域1
主机——路由器
IGMP
域间
MSDP
路由器——路由器
PIM
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IGMP协议运行
主机A
（*，228.1.1.1）
E0/1
路由器 （*, 228.1.1.1） host：主机A
Interface:E0/1
接收者
E0/0
接收者
接收者
组播数据包
错误接口到达的 组播数据包
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组播路由协议
PIM DM 使用“推”（Push）模型（先给你，可以不要） 组播数据整网络的泛滥（Flood） 下游不想接收的话则剪枝（Prune） 泛滥、剪枝、泛滥、剪枝…周而复始 (通常3分钟折腾一次) PIM SM 使用 “拉”（Pull）模型（你要了，才给你） 组播数据只发送到有需要的地方 有显式的加入（Join）过程
RP/DR 源 192.18.0.32 DR 接收者
组播数据流 IGMP离开
剪枝消息
停止发送组播数据流
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组播路由协议－组播分发树模型
源 192.18.0.32 这就是SPT呀！
接收者 接收者 接收者 DR RP 接收者 这还是SPT呀！ 接收者 接收者 组播数据流
源 192.18.0.32
视频监控应用中，适合采用PIM SM协议
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组播路由协议－PIM-DM转发
源 192.18.0.32
接收者
组播数据流
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组播路由协议－ PIM-DM剪枝
源 192.18.0.32
接收者
1
2
组播数据流
剪枝消息 停发组播数据流 3
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Optical Line Terminal
光线路终端
Passive Optical Splitter
无源分光器
1490nm
Optical Network Unit
光网络单元
1310nm
EPON系统采用WDM技术，实现单纤双向传输。
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13
EPON接入特点
节省大量光纤和光收发器，较传统光纤接入方案成本低；
8
目录
IP智能监控系统中的组网方案 IP智能监控系统中的网络技术 IP智能监控系统网络设备选型
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IP智能监控系统中的网络技术 网络接入方式 VLAN和端口隔离 组播技术
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前端单元接入
单链路LAN接入
电口接入
处于网络中心位置，减少次要 路由
RP的冗余备份
一台主RP，多台备份RP，防 止单点故障
主RP
从RP
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40
组播规划－RP的指定方式
静态指定
必须在组播网络中的每个路由器手动配置； 所有路由器必须使用相同RP； 无法实现RP备份和切换；
通过bootstrap协议自动选举
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非专网方案监控业务需求分析
图像质量要求较高 要求多种接入方式 使用公网并同时满足安全性 使用公网并同时满足高服务质量 没有明确的组播需求
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6
监控专网解决方案
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7
非专网解决方案
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