安防监控网络多平面架构分析

施志伟 杨鼎 卢福康

摘要：我国安防监控网络业务因用户情况，使用范围不同，安全性的要求也不一致，但不论何种形式，都配备大量摄像头、路由器、交换机等网络设备进行视频监控，本文将简述安防监控网络的现状，分析多平面架构中的功能层次划分、业务承载模型、多平面技术的情况，并探究多平面架构在安防监控网络中的规划应用。

关键词：安防监控;网络技术;多平面架构

引言：近些年，网络技术在安防监控系统中的应用较为成功，监控的视频信号有了不小的提升，传输距离和质量也有了保障。在现代化技术的加持下，安防监控网络的水平再次提高了一个台阶。

一、安防监控网络的现状

过去的安防监控系统都使用单一的视频线路作为传输信号的媒介，这就导致线路本身、传输距离、传送环境都会影响到信号的效果，伴随着越来越多企业和园区架设安防监控网络，过往的安防监控系统已经无法满足实际工作的需求。于是网络技术的投入应运而生，不仅解决了上述的诸多问题，在传输速度及质量上也得到了提升，并且利用信息化设备使安防监控系统转变为更为先进的管理系统，进而让安防监控具有稳定性、高效性、及时性的效果。现阶段我国网络技术发展迅速，安防监控网络也应跟上技术发展的脚步，为了让安防监控网络能够更好地适应未来的网络业务，需要对其进行多平面架构，使其能欧更快速地将数据发送到计算机设备中，提高整个监控网络的利用率，减少因部分设备故障而出现的监控丢失。

二、多平面架构分析

（一）功能层次划分

安防监控网络的多平面架构先从功能层次的划分开始，传统的安防监控会将整个系统分为表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、采集层七个层次[1]。对于部分系统而言这种分类过于细致，且某些设备会处于多个层次之中，不利于多平面架构。现阶段将安防监控网络分为三个功能层次，分别是业务应用层、逻辑网络层和物理网络层。其中业务应用层是指各种基础的视频类业务或是无线监控应用，简单而言就是包括球机、枪机在内的多单元监控现场设施。逻辑网络层也可称为网络业务层，通过网络技术为设施和监控提供稳定的网络环境的功能层次。物理网络层则是包含监控中心、业务客户端、电视墙在内的网络多媒体中心单元，三个功能层次如图1所示。

三种功能层次组合为一个整体，与原先的安防监控系统并不区别，但在实际应用中多平台架构能够对整个系统进行改造，充分利用系统的安全性和便利性，将传输过程中的环境因素、距离因素都包含进去。例如可以对业务应用层的点位分布以及实际位置进行分析处理，选择科学合理的角度进行监控，避免出现死角，卡顿等状况。

（二）业务承载模型

安防监控网络需要适应不同类型的业务要求，因此安防监控网络的多平面架构需要建立业务承载模型。此模型的核心是跟随不同业务需求，进行架构调整。首先是基础设备的应用，除了一些较为特殊的业务外，大部分基础设备都可以满足安防监控需求，先根据需求选择合适的监控设备进行安装，以360度球形摄像机为例，其角度灵活，监控范围广。假设其监控空旷的场地，承载模型便会模拟出空旷场地的情况，球机便会进行四面八方的环境监控，如果是在小巷中使用，就会模拟出小巷的模型，球机的监控范围会主要集中在小巷前后。其次是网络体系中的应用，普通业务和专用业务的处理方式及承载模型不同，在逻辑网络层中，需要对业务形式进行分类，找出最适宜的监控模式后，再反馈给业务应用层。最后就是物理网络层的模型架构，一般是管理机制与传输线路上的应用，网络技术的数字化应用明显多了，依照服务器的区域进行分布式管控，也可依靠数字化技术实现图像和视频的高清分析与处理，降低因凸显模糊，失焦造成的问题，而在传输管理方面，提高系统运行的灵活性，将积累的信号科学分配。

（三）多平面技术

传统网络无法满足安防监控网络管理的灵活性和安全性，在经济效益方面也有影响。而多平面技术的实质其实就是虚拟专用网络（VPN），目前VPN已经被大多数企业和公司所使用，但在安防监控网络中使用的还较少，主要有两大原因，第一类是安防监控网络处于某一特定区域，无需进行VPN的使用，多是居民小区的监控系统;另一种则是大范围的网络监控，其传输次数多，信号繁杂，使用VPN虽然能够提升传输效果和安全，但经济成本过高。当然多平面技术可以承载底层网络的资源独立，保证监控信号不会被网络中其他用户使用，另外也可以保障内部信息不受外部侵扰。多平面技术是以多业务承载模型为基础，将整个安防网络架构呈一个平台类型的网络，统一进行业务管理和维护，只使用少数VPN加密线路便可以实现监控信息安全通过数据通讯隧道，由业务应用层将信息集中，并通过逻辑网络层的VPN线路，传递给物理网络层。

三、安防监控网络多平面规划

多平面规划主要是VPN和IP地址的规划使用。在安防监控网络上可采用四級方式部署MPLS VPN（多协议标记转换虚拟网络）。从用户边缘业务设备、路由器或交换机连接到一级MPLS VPN网中，在经过多媒体单元连接到二级MPLS VPN网中，之后便进入逻辑网络层，利用加密技术连接三级MPLS VPN网，将之前的信息传输和集中，另外三级MPLS VPN网可单独设置多个，在保证网络结构稳定的前提下，可以拓展传输业务范围。传输信息最后将传送到物理业务层之中，但这里并不设置四级MPLS VPN网，因为单独设置的三级MPLS VPN网足够业务承载，为更高效地利用网络效果，将四级MPLS VPN直接与二级MPLS VPN连接，不仅可以减轻三级网络中的传输压力，而且在出现故障问题时，可以及时进行调整。

IP地址的设置要遵循符合多项要求，以确保安防监控网络的有效运行。一台主机只能使用一个固定的IP地址，这个要求是最简单也是最基础的，IP地址的变换可能会对逻辑网络层产生影响。IP地址应连续分配，并保证有足够预留，既易于管理，又能满足网络传输的高效性。此外，安防监控网络业务应用层的设备数量繁多，通过IPv6协议可以解决地址分配问题，对于网络安全和扩展比IPv4更完善，不过现今前端设备对IPv6的支持情况参差不齐，全面组建IPv6网络可能比较困难，基础建设时仍可以使用IPv4地址进行网络备选，或是采用双协议栈来应对IP地址问题[2]。

结论：新时代环境下，为安全灵活地开展业务，使用安防监控网络是一种必然趋势，随着网络技术的快速发展，在加强安防监控系统的同时也要考虑到传输信息的及时性与安全性，利用多平面架构能够大幅提高数据传输速度，并保障数据安全，建设能够承载多种业务的网络平台，将使安防监控网络多平面架构满足社会的要求。

参考文献：

[1]成可南.网络技术在安防监控系统改造中的应用[J].计算机产品与流通，2020（05）：86.

[2]黄萍，罗伟峰，刘昕林等.IPv4与IPv6协议双栈技术融合企业网络的方案及应用[J].粘接，2019，40（11）：110-113.

作者简介：

施志伟，1986年4月，男，浙江永康人，本科，计算机技术方向。

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