安防監控網絡多平面架構分析

施志偉 楊鼎 盧福康

摘要：我國安防監控網絡業務因用戶情況，使用范圍不同，安全性的要求也不一致，但不論何種形式，都配備大量攝像頭、路由器、交換機等網絡設備進行視頻監控，本文將簡述安防監控網絡的現狀，分析多平面架構中的功能層次劃分、業務承載模型、多平面技術的情況，并探究多平面架構在安防監控網絡中的規劃應用。

關鍵詞：安防監控;網絡技術;多平面架構

引言：近些年，網絡技術在安防監控系統中的應用較為成功，監控的視頻信號有了不小的提升，傳輸距離和質量也有了保障。在現代化技術的加持下，安防監控網絡的水平再次提高了一個臺階。

一、安防監控網絡的現狀

過去的安防監控系統都使用單一的視頻線路作為傳輸信號的媒介，這就導致線路本身、傳輸距離、傳送環境都會影響到信號的效果，伴隨著越來越多企業和園區架設安防監控網絡，過往的安防監控系統已經無法滿足實際工作的需求。于是網絡技術的投入應運而生，不僅解決了上述的諸多問題，在傳輸速度及質量上也得到了提升，并且利用信息化設備使安防監控系統轉變為更為先進的管理系統，進而讓安防監控具有穩定性、高效性、及時性的效果。現階段我國網絡技術發展迅速，安防監控網絡也應跟上技術發展的腳步，為了讓安防監控網絡能夠更好地適應未來的網絡業務，需要對其進行多平面架構，使其能歐更快速地將數據發送到計算機設備中，提高整個監控網絡的利用率，減少因部分設備故障而出現的監控丟失。

二、多平面架構分析

（一）功能層次劃分

安防監控網絡的多平面架構先從功能層次的劃分開始，傳統的安防監控會將整個系統分為表現層、控制層、處理層、傳輸層、執行層、支撐層、采集層七個層次[1]。對于部分系統而言這種分類過于細致，且某些設備會處于多個層次之中，不利于多平面架構。現階段將安防監控網絡分為三個功能層次，分別是業務應用層、邏輯網絡層和物理網絡層。其中業務應用層是指各種基礎的視頻類業務或是無線監控應用，簡單而言就是包括球機、槍機在內的多單元監控現場設施。邏輯網絡層也可稱為網絡業務層，通過網絡技術為設施和監控提供穩定的網絡環境的功能層次。物理網絡層則是包含監控中心、業務客戶端、電視墻在內的網絡多媒體中心單元，三個功能層次如圖1所示。

三種功能層次組合為一個整體，與原先的安防監控系統并不區別，但在實際應用中多平臺架構能夠對整個系統進行改造，充分利用系統的安全性和便利性，將傳輸過程中的環境因素、距離因素都包含進去。例如可以對業務應用層的點位分布以及實際位置進行分析處理，選擇科學合理的角度進行監控，避免出現死角，卡頓等狀況。

（二）業務承載模型

安防監控網絡需要適應不同類型的業務要求，因此安防監控網絡的多平面架構需要建立業務承載模型。此模型的核心是跟隨不同業務需求，進行架構調整。首先是基礎設備的應用，除了一些較為特殊的業務外，大部分基礎設備都可以滿足安防監控需求，先根據需求選擇合適的監控設備進行安裝，以360度球形攝像機為例，其角度靈活，監控范圍廣。假設其監控空曠的場地，承載模型便會模擬出空曠場地的情況，球機便會進行四面八方的環境監控，如果是在小巷中使用，就會模擬出小巷的模型，球機的監控范圍會主要集中在小巷前后。其次是網絡體系中的應用，普通業務和專用業務的處理方式及承載模型不同，在邏輯網絡層中，需要對業務形式進行分類，找出最適宜的監控模式后，再反饋給業務應用層。最后就是物理網絡層的模型架構，一般是管理機制與傳輸線路上的應用，網絡技術的數字化應用明顯多了，依照服務器的區域進行分布式管控，也可依靠數字化技術實現圖像和視頻的高清分析與處理，降低因凸顯模糊，失焦造成的問題，而在傳輸管理方面，提高系統運行的靈活性，將積累的信號科學分配。

（三）多平面技術

傳統網絡無法滿足安防監控網絡管理的靈活性和安全性，在經濟效益方面也有影響。而多平面技術的實質其實就是虛擬專用網絡（VPN），目前VPN已經被大多數企業和公司所使用，但在安防監控網絡中使用的還較少，主要有兩大原因，第一類是安防監控網絡處于某一特定區域，無需進行VPN的使用，多是居民小區的監控系統;另一種則是大范圍的網絡監控，其傳輸次數多，信號繁雜，使用VPN雖然能夠提升傳輸效果和安全，但經濟成本過高。當然多平面技術可以承載底層網絡的資源獨立，保證監控信號不會被網絡中其他用戶使用，另外也可以保障內部信息不受外部侵擾。多平面技術是以多業務承載模型為基礎，將整個安防網絡架構呈一個平臺類型的網絡，統一進行業務管理和維護，只使用少數VPN加密線路便可以實現監控信息安全通過數據通訊隧道，由業務應用層將信息集中，并通過邏輯網絡層的VPN線路，傳遞給物理網絡層。

三、安防監控網絡多平面規劃

多平面規劃主要是VPN和IP地址的規劃使用。在安防監控網絡上可采用四級方式部署MPLS VPN（多協議標記轉換虛擬網絡）。從用戶邊緣業務設備、路由器或交換機連接到一級MPLS VPN網中，在經過多媒體單元連接到二級MPLS VPN網中，之后便進入邏輯網絡層，利用加密技術連接三級MPLS VPN網，將之前的信息傳輸和集中，另外三級MPLS VPN網可單獨設置多個，在保證網絡結構穩定的前提下，可以拓展傳輸業務范圍。傳輸信息最后將傳送到物理業務層之中，但這里并不設置四級MPLS VPN網，因為單獨設置的三級MPLS VPN網足夠業務承載，為更高效地利用網絡效果，將四級MPLS VPN直接與二級MPLS VPN連接，不僅可以減輕三級網絡中的傳輸壓力，而且在出現故障問題時，可以及時進行調整。

IP地址的設置要遵循符合多項要求，以確保安防監控網絡的有效運行。一臺主機只能使用一個固定的IP地址，這個要求是最簡單也是最基礎的，IP地址的變換可能會對邏輯網絡層產生影響。IP地址應連續分配，并保證有足夠預留，既易于管理，又能滿足網絡傳輸的高效性。此外，安防監控網絡業務應用層的設備數量繁多，通過IPv6協議可以解決地址分配問題，對于網絡安全和擴展比IPv4更完善，不過現今前端設備對IPv6的支持情況參差不齊，全面組建IPv6網絡可能比較困難，基礎建設時仍可以使用IPv4地址進行網絡備選，或是采用雙協議棧來應對IP地址問題[2]。

結論：新時代環境下，為安全靈活地開展業務，使用安防監控網絡是一種必然趨勢，隨著網絡技術的快速發展，在加強安防監控系統的同時也要考慮到傳輸信息的及時性與安全性，利用多平面架構能夠大幅提高數據傳輸速度，并保障數據安全，建設能夠承載多種業務的網絡平臺，將使安防監控網絡多平面架構滿足社會的要求。

參考文獻：

[1]成可南.網絡技術在安防監控系統改造中的應用[J].計算機產品與流通，2020（05）：86.

[2]黃萍，羅偉峰，劉昕林等.IPv4與IPv6協議雙棧技術融合企業網絡的方案及應用[J].粘接，2019，40（11）：110-113.

作者簡介：

施志偉，1986年4月，男，浙江永康人，本科，計算機技術方向。