视频监控系统网络设计与组播配置
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IPC的组播地址与Encoder的通道1类似. 组播端口号全网统一，例如：IPC和Encoder通道1端口20000，多通
道Encoder每通道加100.
路由协议规划
单播路由协议选择 RIP —适合在小型的网络中使用 OSPF —是使用最为广范的路由协议，大中型网络中，建议采用
OSPF协议
发送者和接收者在RP处进行汇聚
• 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)
适合于…
大规模的企业网络 是任何网络的优选方案，不管其规模和成员密集程度。 网Baidu Nhomakorabea视频监控建议使用PIM-SM
PIM SM部署
地址连续分配，方便路由聚合 各网段预留地址充分，满足后续业务的扩展需求 相同性质的网段采用相同的地址分配策略 IPC/Encoder按所属行政归属划分不同的网段 同一归属单位的客户机/Decoder规划在同一个网段 同一归属单位的服务器、存储设备等规划在同一个网段
组播地址规划
IPC/Encoder需要实际配置组播地址，且只有在采用组播模式组网时 才需要；其他设备不固定配置组播地址；
MSDP
IGMP协议
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
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。
大型组播网络
网络中设置RP，形成共享树结构，简化组播的路径管理。
组播用户分布稀疏
假设网络中“地广人稀”，既要使所有组播用户收到数据，又不能制造 多余流量。
跨域组播
与MSDP配合使用，可以实现跨域组播。
PIM SM部署
配置RP
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；
指定源组播地址。缺省的SSM组地址范围，全网范 围内有效。
管理范围组地址。缺省的BSR管理域组地址范围， 仅在BSR管理域内有效，属于私有地址。在不同的 BSR管理域内使用相同的地址不会冲突。
组播综述
• 常见保留组播IP地址
地址 224.0.0.1 224.0.0.2 224.0.0.4 224.0.0.5 224.0.0.6 224.0.0.9 224.0.0.10 224.0.1.1 224.0.0.13 224.0.0.22
所有组播地址的首段数字相同，例如都为239(239段是BSR域内地址 ，多域重复不会冲突)；
组播地址和单播地址建立对应关系（比如把单播地址的后两段映射到
组播地址的后两段），例如：192.168.3.1 239.13.1
Encoder每个通道使用组播端口号进行区别，例如：
NVE1002，ip地址规划为192.168.5.23，其各通道组播地址可以规划为 通道1 : 239.1.3.1：20000 通道2 : 229.1.3.1：20100
含义 本地链路的保留组地址。网地址分配组织（IANA） 为路由协议预留的组播地址（也称为永久组地址）， 用于标识一组特定的网络设备，不用于组播转发。
保留地址，一些协议使用
任意源组播地址。全网范围内有效。
232.0.0.0～232.255.255.255 239.0.0.0～239.255.255.255
网络设备选型
汇聚设备的选择
选型原则：支持丰富的特性，支持丰富的线路类型（LAN、EPON等）, 性能和稳定性较高
特点：
• 在中大型视频监控网络中为L3设备（一般为三层交换机） • 在以组播组网时，必须支持组播路由协议： PIM SM和IGMP v2 • 在以组播组网时，汇聚设备的型号必须满足组播组数量的要求
IS-IS —在性能上与OSPF类似，但是在行业网络应用较少，主 要在运营商网络中使用
三层组播路由协议的选择 一般选择使用PIM SM
组播配置案例 --H3C网络设备
网络结构—H3C
C-RP/BSR
一级监控中心
核心交换机 S9500/7500
二级监控中心
二级监控中心
C-RP 汇聚交换机S7500/S5500
要求承载网络能支持授权用户在网内任何位置实时观看任何一个监控点图像， 能支持多人同时观看某一监控点或多个监控点，要求有一个强大的随处可达的 网络平台；
要求IP视频切换和摄像机控制延时低，一般约300ms～500ms，要求网络传输 稳定、延时小；
视频数据的集中或者分布式存储，要求网络能够满足部分节点的高流量冲击， 在设计网络时需要考虑高带宽接入IP SAN；
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。
RTA
GRE
RTB
Internet
视频专网设计
内容
网络设备选型设计 IP地址规划 路由协议规划
网络设备选型
核心层 汇聚层 接入层 一般分为核心层、汇聚层、接入层 小型网络可能没有这么多层次
网络设备选型
核心设备的选择
选型原则：高稳定性、高性能、高背板带宽 特点:
推荐：
H3C S3610/S3600/S3100交换机； 华为 Cisco
注意:接入设备不能是HUB
IP地址规划
互联地址概述
互联地址是指两台网络设备相互连接的接口(或三层vlan接口)所需要的 地址。
互联地址规划技巧
务必使用30位掩码的地址。 核心设备，使用较小的一个地址（即：loopback地址较小的设
• 在中大型视频监控网络中为L3设备（一般为三层交换机） • 端口支持GE或10GE 以太网 • 在以组播组网时，必须支持组播路由协议：PIM SM和IGMP v2 • 在以组播组网时，核心设备的型号必须满足组播组数量的要求
建议设备：
H3C S9500/S7500交换机； 华为 S9300/S7000交换机； Cisco C6500/C4500
C-RP/BSR 核心交换机
一级监控中心
二级监控中心
C-RP 汇聚交换机
三级监控中心
二级监控中心
二级监控中心
IP SAN
C-RP
三级监控中心
摄像机接入交换机
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
组播数据穿越单播网络
推荐：
H3C S7500/S5600/S3610/S3600交换机； 华为 Cisco
网络设备选型
接入设备的选择
选型原则：支持端口隔离(多端口的情况下)，支持传输的线路类型，能 满足环境对设备的要求（尤其在室外的时候)，可网管。
特点：
•形态丰富,可以是L2/L3交换机,路由器,ONU设备,WLAN设备 •在以组播模式组网时，支持IGMP Snooping
三级监控中心
源接入交换机 S39/36/31
用户接入交换机 S39/36/31
IP SAN
二级监控中心
C-RP
三级监控中心
L3交换机—H3C
在全局模式下使能igmp
igmp enable
在全局模式下使能组播路由和PIM协议
大型监控系统监控点多，规模大，覆盖范围广（通常覆盖一个区甚至整个城域 范围），这就要求网络平台能够做到覆盖范围广，接入形式多样；
采用组播传输方式：要求大量减少对承载网络中的带宽浪费及IPC/编码器、流 媒体服务器的性能压力，尽可能多的提供并发视频流，降低网络成本，网络组 播技术可以很好的满足视频监控业务模型需求，可以高质量的为客户提供传输 解决方案；
我们经常使用的域内组播路由协议为PIM-DM和PIM-SM.
• 密集模式（Dense-mode）
使用“推”（Push）模型 组播数据整网络的泛滥（Flood） 下游不想接收则剪枝（Prune） 泛滥、剪枝、泛滥、剪枝…周而复始 (通常3分钟一次)
• 稀疏模式（Sparse-mode）
使用 “拉”（Pull）模型 组播数据只发送到有需要的地方 有显式的加入（Join）过程
IP组播地址后23位 映射到MAC地址中
01-00-5e
组播协议构成(IPv4)
PIM SM
MSDP
IGMP
IGMP Snooping
终端主机系统 IGMP v1、v2、v3
二层交换机 IGMP Snooping
三层交换机/路由器 组播路由协议
PIM SM PIM DM PIM-SSM … 跨域组播
备使用互联地址中较小的一个）。 互联地址通常要聚合后发布，在规划时要充分考虑使用连续的
可聚合地址。
IP地址规划
业务地址概述
业务地址是连接在网络设备上的各种服务器、主机、业务设备所使用 的地址以及网关的地址。
业务地址规划建议：
所有的网关地址统一使用相同的末位数字，如：.254都是表示 网关。
IGMP-Snooping
IGMP Snooping使二层交换机将组播数据只朝需要接收的用户所在的端口转 发，从而不会影响到其它的用户。
组播路由协议
组播路由协议分类
分为域内组播路由协议及域间组播路由协议
域内的组播路由协议又分为密集模式与稀疏模式.域内组播路由协议主要 PIM-DM,PIM-SM,DVMRP等协议.
组播路由协议
PIM
PIM(Protocol Independent Multicasting)独立于单播协议,使用任意单 播路由协议进行RPF检查.与其他的路由协议不同，PIM不在路由器之间 发送和接收路由更新信息。
UDP端口号：103 PIM路由器组地址为：224.0.0.13 PIM协议分为：
• PIM-DM（协议无关组播-密集模式） • PIM-SM（协议无关组播-稀疏模式） • SSM（指定源组播） • Bidir-PIM（双向协议无关组播）
PIM SM
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)
通过bootstrap协议自动选举
• 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；
路由器要求
高性能、高带宽连接
网络位置
处于网络中心位置，减少次要路由
通过BSR机制选择RP RP的冗余备份
一台主RP，多台备份RP，防止单点故障
RP/BSR规划
含义 All host All router All DVMRP router All OSPF router All OSPF DR (Designated Router) All RIPv2 router All EIGRP router
NTP All PIM router IGMP V3 Join
组播路由协议
组播路由协议
DVMRPv3 （距离矢量组播路由协议） （Internet草案） 协议无关组播－密集模式（PIM-DM）（RFC3973） 协议无关组播－稀疏模式（PIM-SM）（RFC 2362） 开放式组播最短路径优先（MOSPF）（RFC 1584） 其它＜有核树组播路由协议（ CBTv2）＞ （RFC2189）
组播技术基础
组播综述
组播地址 组管理协议 组播路由协议
IGMP
PIM IGMP
组播综述
组播IP地址:
D类地址范围 224.0.0.0～224.0.0.255
224.0.1.0～224.0.1.255 224.0.2.0～231.255.255.255 233.0.0.0～238.255.255.255
视频监控系统网络设计与组播配置
2011年12月
提纲
业务需求分析 组播技术基础 视频专网设计 网络组播配置案例 总结
业务需求分析
视频监控业务需求分析
专业客户要求高清晰画质，监控业务对网络传输的要求非常高，一般需要建设 视频监控专网，保证给客户提供一个专业的网络平台，确保实现客户的主要业 务需求；
组播综述
IP地址到MAC地址的映射
例如,组播IP地址224.10.10.10就映射为组播MAC地址： 01-00-5e-0a-0a-0a
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
1110 32位IP组播地址
48位MAC地址（以太网/FDDI） 0000000100000000010111100
道Encoder每通道加100.
路由协议规划
单播路由协议选择 RIP —适合在小型的网络中使用 OSPF —是使用最为广范的路由协议，大中型网络中，建议采用
OSPF协议
发送者和接收者在RP处进行汇聚
• 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)
适合于…
大规模的企业网络 是任何网络的优选方案，不管其规模和成员密集程度。 网Baidu Nhomakorabea视频监控建议使用PIM-SM
PIM SM部署
地址连续分配，方便路由聚合 各网段预留地址充分，满足后续业务的扩展需求 相同性质的网段采用相同的地址分配策略 IPC/Encoder按所属行政归属划分不同的网段 同一归属单位的客户机/Decoder规划在同一个网段 同一归属单位的服务器、存储设备等规划在同一个网段
组播地址规划
IPC/Encoder需要实际配置组播地址，且只有在采用组播模式组网时 才需要；其他设备不固定配置组播地址；
MSDP
IGMP协议
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
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。
大型组播网络
网络中设置RP，形成共享树结构，简化组播的路径管理。
组播用户分布稀疏
假设网络中“地广人稀”，既要使所有组播用户收到数据，又不能制造 多余流量。
跨域组播
与MSDP配合使用，可以实现跨域组播。
PIM SM部署
配置RP
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；
指定源组播地址。缺省的SSM组地址范围，全网范 围内有效。
管理范围组地址。缺省的BSR管理域组地址范围， 仅在BSR管理域内有效，属于私有地址。在不同的 BSR管理域内使用相同的地址不会冲突。
组播综述
• 常见保留组播IP地址
地址 224.0.0.1 224.0.0.2 224.0.0.4 224.0.0.5 224.0.0.6 224.0.0.9 224.0.0.10 224.0.1.1 224.0.0.13 224.0.0.22
所有组播地址的首段数字相同，例如都为239(239段是BSR域内地址 ，多域重复不会冲突)；
组播地址和单播地址建立对应关系（比如把单播地址的后两段映射到
组播地址的后两段），例如：192.168.3.1 239.13.1
Encoder每个通道使用组播端口号进行区别，例如：
NVE1002，ip地址规划为192.168.5.23，其各通道组播地址可以规划为 通道1 : 239.1.3.1：20000 通道2 : 229.1.3.1：20100
含义 本地链路的保留组地址。网地址分配组织（IANA） 为路由协议预留的组播地址（也称为永久组地址）， 用于标识一组特定的网络设备，不用于组播转发。
保留地址，一些协议使用
任意源组播地址。全网范围内有效。
232.0.0.0～232.255.255.255 239.0.0.0～239.255.255.255
网络设备选型
汇聚设备的选择
选型原则：支持丰富的特性，支持丰富的线路类型（LAN、EPON等）, 性能和稳定性较高
特点：
• 在中大型视频监控网络中为L3设备（一般为三层交换机） • 在以组播组网时，必须支持组播路由协议： PIM SM和IGMP v2 • 在以组播组网时，汇聚设备的型号必须满足组播组数量的要求
IS-IS —在性能上与OSPF类似，但是在行业网络应用较少，主 要在运营商网络中使用
三层组播路由协议的选择 一般选择使用PIM SM
组播配置案例 --H3C网络设备
网络结构—H3C
C-RP/BSR
一级监控中心
核心交换机 S9500/7500
二级监控中心
二级监控中心
C-RP 汇聚交换机S7500/S5500
要求承载网络能支持授权用户在网内任何位置实时观看任何一个监控点图像， 能支持多人同时观看某一监控点或多个监控点，要求有一个强大的随处可达的 网络平台；
要求IP视频切换和摄像机控制延时低，一般约300ms～500ms，要求网络传输 稳定、延时小；
视频数据的集中或者分布式存储，要求网络能够满足部分节点的高流量冲击， 在设计网络时需要考虑高带宽接入IP SAN；
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。
RTA
GRE
RTB
Internet
视频专网设计
内容
网络设备选型设计 IP地址规划 路由协议规划
网络设备选型
核心层 汇聚层 接入层 一般分为核心层、汇聚层、接入层 小型网络可能没有这么多层次
网络设备选型
核心设备的选择
选型原则：高稳定性、高性能、高背板带宽 特点:
推荐：
H3C S3610/S3600/S3100交换机； 华为 Cisco
注意:接入设备不能是HUB
IP地址规划
互联地址概述
互联地址是指两台网络设备相互连接的接口(或三层vlan接口)所需要的 地址。
互联地址规划技巧
务必使用30位掩码的地址。 核心设备，使用较小的一个地址（即：loopback地址较小的设
• 在中大型视频监控网络中为L3设备（一般为三层交换机） • 端口支持GE或10GE 以太网 • 在以组播组网时，必须支持组播路由协议：PIM SM和IGMP v2 • 在以组播组网时，核心设备的型号必须满足组播组数量的要求
建议设备：
H3C S9500/S7500交换机； 华为 S9300/S7000交换机； Cisco C6500/C4500
C-RP/BSR 核心交换机
一级监控中心
二级监控中心
C-RP 汇聚交换机
三级监控中心
二级监控中心
二级监控中心
IP SAN
C-RP
三级监控中心
摄像机接入交换机
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
组播数据穿越单播网络
推荐：
H3C S7500/S5600/S3610/S3600交换机； 华为 Cisco
网络设备选型
接入设备的选择
选型原则：支持端口隔离(多端口的情况下)，支持传输的线路类型，能 满足环境对设备的要求（尤其在室外的时候)，可网管。
特点：
•形态丰富,可以是L2/L3交换机,路由器,ONU设备,WLAN设备 •在以组播模式组网时，支持IGMP Snooping
三级监控中心
源接入交换机 S39/36/31
用户接入交换机 S39/36/31
IP SAN
二级监控中心
C-RP
三级监控中心
L3交换机—H3C
在全局模式下使能igmp
igmp enable
在全局模式下使能组播路由和PIM协议
大型监控系统监控点多，规模大，覆盖范围广（通常覆盖一个区甚至整个城域 范围），这就要求网络平台能够做到覆盖范围广，接入形式多样；
采用组播传输方式：要求大量减少对承载网络中的带宽浪费及IPC/编码器、流 媒体服务器的性能压力，尽可能多的提供并发视频流，降低网络成本，网络组 播技术可以很好的满足视频监控业务模型需求，可以高质量的为客户提供传输 解决方案；
我们经常使用的域内组播路由协议为PIM-DM和PIM-SM.
• 密集模式（Dense-mode）
使用“推”（Push）模型 组播数据整网络的泛滥（Flood） 下游不想接收则剪枝（Prune） 泛滥、剪枝、泛滥、剪枝…周而复始 (通常3分钟一次)
• 稀疏模式（Sparse-mode）
使用 “拉”（Pull）模型 组播数据只发送到有需要的地方 有显式的加入（Join）过程
IP组播地址后23位 映射到MAC地址中
01-00-5e
组播协议构成(IPv4)
PIM SM
MSDP
IGMP
IGMP Snooping
终端主机系统 IGMP v1、v2、v3
二层交换机 IGMP Snooping
三层交换机/路由器 组播路由协议
PIM SM PIM DM PIM-SSM … 跨域组播
备使用互联地址中较小的一个）。 互联地址通常要聚合后发布，在规划时要充分考虑使用连续的
可聚合地址。
IP地址规划
业务地址概述
业务地址是连接在网络设备上的各种服务器、主机、业务设备所使用 的地址以及网关的地址。
业务地址规划建议：
所有的网关地址统一使用相同的末位数字，如：.254都是表示 网关。
IGMP-Snooping
IGMP Snooping使二层交换机将组播数据只朝需要接收的用户所在的端口转 发，从而不会影响到其它的用户。
组播路由协议
组播路由协议分类
分为域内组播路由协议及域间组播路由协议
域内的组播路由协议又分为密集模式与稀疏模式.域内组播路由协议主要 PIM-DM,PIM-SM,DVMRP等协议.
组播路由协议
PIM
PIM(Protocol Independent Multicasting)独立于单播协议,使用任意单 播路由协议进行RPF检查.与其他的路由协议不同，PIM不在路由器之间 发送和接收路由更新信息。
UDP端口号：103 PIM路由器组地址为：224.0.0.13 PIM协议分为：
• PIM-DM（协议无关组播-密集模式） • PIM-SM（协议无关组播-稀疏模式） • SSM（指定源组播） • Bidir-PIM（双向协议无关组播）
PIM SM
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)
通过bootstrap协议自动选举
• 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；
路由器要求
高性能、高带宽连接
网络位置
处于网络中心位置，减少次要路由
通过BSR机制选择RP RP的冗余备份
一台主RP，多台备份RP，防止单点故障
RP/BSR规划
含义 All host All router All DVMRP router All OSPF router All OSPF DR (Designated Router) All RIPv2 router All EIGRP router
NTP All PIM router IGMP V3 Join
组播路由协议
组播路由协议
DVMRPv3 （距离矢量组播路由协议） （Internet草案） 协议无关组播－密集模式（PIM-DM）（RFC3973） 协议无关组播－稀疏模式（PIM-SM）（RFC 2362） 开放式组播最短路径优先（MOSPF）（RFC 1584） 其它＜有核树组播路由协议（ CBTv2）＞ （RFC2189）
组播技术基础
组播综述
组播地址 组管理协议 组播路由协议
IGMP
PIM IGMP
组播综述
组播IP地址:
D类地址范围 224.0.0.0～224.0.0.255
224.0.1.0～224.0.1.255 224.0.2.0～231.255.255.255 233.0.0.0～238.255.255.255
视频监控系统网络设计与组播配置
2011年12月
提纲
业务需求分析 组播技术基础 视频专网设计 网络组播配置案例 总结
业务需求分析
视频监控业务需求分析
专业客户要求高清晰画质，监控业务对网络传输的要求非常高，一般需要建设 视频监控专网，保证给客户提供一个专业的网络平台，确保实现客户的主要业 务需求；
组播综述
IP地址到MAC地址的映射
例如,组播IP地址224.10.10.10就映射为组播MAC地址： 01-00-5e-0a-0a-0a
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
1110 32位IP组播地址
48位MAC地址（以太网/FDDI） 0000000100000000010111100