HVS-005-H3C+IP智能视频监控解决方案之网络规划(V2.1)

日期：2007-07杭州华三通信技术有限公司版权所有，未经授权不得使用与传播ISSUE2.0HVS-005H3CIP智能视频监控解决方案之网络规划如何以组播组网，如何规划组播？如何保证视频监控系统的QoS？引入了解IP智能监控系统对网络的要求掌握IP智能监控系统的网络设计本章目标学习完本章，您应该能够：视频监控对网络的要求组播技术基础视频监控系统承载网络设计网络排错目录光纤传输切换和控制电缆视音频存储视频显示矩阵视频分配器摄像…光端机光端机监视器监视器DVR图像检索/调阅控制键盘视频客户端编码器存储式编码器视频管理服务器(VM)数据管理服务器(DM)Internet编码器视频存储IPSAN前端单元中心平台用户端单元媒体交换服务器MS媒体网关MSR摄像机摄像机摄像机电视墙视频解码器DCIP智能监控系统组成视频客户端视频客户端典型组网—监控专网解决方案视频监控业务需求分析专业客户要求高清晰画质，监控业务作为网络中的最重要的业务，就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；大型监控系统监控网点多，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；要求大量减少对承载网络中的带宽浪费及编码器、转发服务器的性能压力，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；要求承载网络能支持有权限的人在网内任何位置实时观看任何一个监控点，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，小于300ms～500ｍs，要求网络的转发高性能以及低延时；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IPSAN；典型组网—非专网解决方案非专网解决方案网络需求分析客户原有网络资源可以利用，视频监控业务作为客户众多业务之一，图像质量要求一般；客户原有网络设备性能各异，对组播的支持能力一般，组网需求多样化，以组播组网可能需要客户进行网络改造，单播组网可能需要进行带宽扩容；现有网络的接入方式可能比较局限，规划时要选择合适的线路类型，既满足图像质量要求，又确保适应现有线路状况；现有网络覆盖有限，前端设备可能利用公网线路接入，需要考虑使用VPN技术确保连通性和网络安全，组播组网还需要考虑在VPN上能支持组播；现有网络和改造后的网络对单、组播的支持不一致，单组播网络环境需要通过媒体交换服务器实现单播网络内客户对组播网内监控资源的访问。视频监控对网络的要求组播技术基础视频监控系统承载网络设计网络排错目录组播技术原理—组播和单播、广播多点传送比较组播单播广播组播技术原理—组播地址组播地址范围224.0.0.0－239.255.255.255保留组播地址(用于协议)224.0.0.0－224.0.0.255本地网段协议报文传送专用地址本地管理组地址239.0.0.0－239.255.255.255管理权限组播地址用户组播地址224.0.1.0－238.255.255.255组播MAC地址：以太网：01-00-5e-xx-xx-xx地址（以太网/FDDI）此5位地址不作映射，因此32个IP组播地址映射成一个MAC地址组播技术原理—组播组件构成三层交换机/路由器组播路由协议PIMSMPIMDMPIM-SSM…跨域组播MSDP终端主机系统IGMPv1、v2、v3二层交换机IGMPSnoopingPIMSMIGMPV2IGMPSnoopingMSDP组播技术原理－IGMP协议运行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组播规划—组管理协议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PIMSSM使用一般网络中应使用IGMPv2，保证协议的兼容性，如果部署PIMSSM技术，则必须使用IGMPv3。目前支持IGMPv2协议的主机和网络设备占主流组播技术原理－Layer2组播2层交换机组播接收者非组播接收者组播报文非组播接收者非组播接收者组播规划－IGMP-SnoopingCPU012345IGMP报告IGMP查询MAC地址转发表端口0100－5e00－00030135路由器2层交换机组播技术原理—组播路由协议PIMDM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)PIMSM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）过程视频监控应用中，适合采用PIMSM协议组播技术原理—RPF逆向路径转发(RPF--ReversePathForwarding)组播包的转发不是基于IP包的目的地址的，而是用RPF检查决定是否转发和丢弃输入信息包RPF检查的过程如下：路由器检查到达组播包的源地址，如果信息包是在可返回源站点的接口上到达，则RPF检查成功，信息包被转发如果RPF检查失败，丢弃信息包对组播包源地址的检查是通过查询单播路由表来实现的接收者组播技术原理—RPF检查源接收者接收者组播数据包错误接口到达的组播数据包RPF检查失败，数据包从错误接口到达192.18.0.32(RFC2362)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,RendezvousPoint)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。这个RP很重要哦！加入消息IGMP加入1234剪枝消息IGMP离开停止发送组播数据流呀！噢，RPT！组播数据流这还是SPT呀！的部署原则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。组播路由规划—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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；PIM-SM网络C-RPC-RPBSRBSR消息BSR消息BSR消息BSR消息BSR消息一跳一跳向外扩散部署原则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，防止单点故障主RP从RPPIMSM域规划一级监控中心二级监控中心三级监控中心二级监控中心二级监控中心三级监控中心摄像机接入交换机汇聚交换机IPSANC-RP/BSRC-RPC-RP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IGMPV2和PIMSM协议实现组播功能核心交换机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。组播数据穿越单播网络GREInternetRTARTB组播配置案例（一）核心交换机配置(做三层交换机用)：在全局模式下使能igmpigmpenable在全局模式下使能组播路由和PIM协议multicastrouting-enablepim在vlan三层接口和loopback接口下使能PIMSMinterfacevlan-interface端口号和interfaceloopback0pimsm在vlan三层接口(互联三层接口除外)和loopback接口下使能igmpinterfacevlan-interface端口号和interfaceloopback0igmpenable根据情况配置pim协议的RP和BSRaclnumberacl号rulepermitsource组播网段组播反掩码#Pimc-bsrvlan-interfacevlan端口号c-rpvlan-interfacevlan端口号group-policyacl号组播配置案例（二）汇聚交换机配置(做三层交换机用)：在全局模式下使能igmpigmpenable在全局模式下使能组播路由和PIM协议multicastrouting-enablePim在vlan三层接口和loopback接口下使能PIMSMinterfacevlan-interface端口号和interfaceloopback端口pimsm在vlan三层接口(互联三层接口除外)和loopback接口下使能igmpinterfacevlan-interface端口号和interfaceloopback端口igmpenable根据情况配置pim协议的RP和BSRPimc-bsrvlan-interfacevlan端口号c-rpvlan-interfacevlan端口号group-policyacl号如果启用EPON，则在OLT端口下配置未知组播流不上CPUinterfaceOlt端口号undoigmp-to-cpuenable组播配置案例（三）EC接入交换机配置(当二层交换机用)：在连接EC的物理端口下配置端口隔离interfaceethernet端口号portisolate如果启用EPON，则在OLT端口下配置未知组播流不上CPUinterfaceOlt端口号undoigmp-to-cpuenable接入交换机组播配置(当二层交换机