IP監(jiān)控網(wǎng)絡的設定,是工程商們執(zhí)業(yè)過程中,常感力不從心之處,而網(wǎng)絡環(huán)境節(jié)點的布建,又更是復雜的 領域,畢竟,網(wǎng)絡架構(gòu)的多元,常令工程商深感困惑,究竟怎么樣的環(huán)境,該采用怎么樣的網(wǎng)絡節(jié)點架構(gòu)呢?本文將提供讀者不同的網(wǎng)絡型態(tài),分析適用的監(jiān)控環(huán) 境,以提升IP監(jiān)控的工程質(zhì)量。
常見的網(wǎng)絡儲存設備類型
目前,工程上常見的網(wǎng)絡儲存設備,依據(jù)組織方式和在不同網(wǎng)絡節(jié)點下的解決方案,大致上可以分為數(shù)字錄像主機(DVR)、直連式儲存裝置(DAS)與網(wǎng)絡連接儲存裝置(NAS)三種:
數(shù)字錄像主機(DVR)
單機式數(shù)字錄像主機(DVR)是運作高質(zhì)量數(shù)字影像監(jiān)控系統(tǒng)中最簡單、最經(jīng)濟的方式。它們體積輕巧,而且只需再加上攝影機就可正常運作。
對于不需要或沒有資源來管理較復雜的網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)來說,DVR是最適合的解決方案。DVR系統(tǒng)通常運作使用相當方便,所以現(xiàn)場的操作人員即可輕松檢視錄像儲存的影片、進行例行維護和數(shù)據(jù)管理工作,該款設備在網(wǎng)絡安裝上,是節(jié)點限制最低的設備。
直連式儲存裝置(DAS)
DAS是把儲存裝置直接鏈接至DVR或NDVR。DAS可以內(nèi)部附接(磁盤驅(qū)動器內(nèi)建在DVR),或是透過多種外接式數(shù)組儲存(RAID)互連,透過SCSI、USB或eSATA適配卡進行外部連接。
此類設備成本較高,加上RAID體積大又笨重。然而,外接式DAS能提高儲存容量和擴充能力,卻不是DVR所能比擬。
同時,外接式DAS機殼可以提供的磁盤驅(qū)動器槽位數(shù),比內(nèi)建式硬盤槽的DVR多更多,如果需要更多磁盤驅(qū)動器,外接式DAS機殼可以用串鏈方式,提高可用的儲存容量,而且這種儲存方式,對于網(wǎng)絡設置節(jié)點,可以方便用戶透過網(wǎng)絡TCP/IP架構(gòu)進行影像錄像存取。
網(wǎng)絡連接儲存裝置(NAS)
NAS類似小型的網(wǎng)絡服務器,協(xié)助檔案透過TCP/IP在網(wǎng)絡加以儲存,并運用NFS或CIFS檔案層級通訊協(xié)議。NAS布署和維護采用IP和Ethernet通訊協(xié)議時,只需少數(shù)IT人員就可管理NAS。
和外接式DAS的機箱一樣,NAS中包含多個磁盤驅(qū)動器槽,使用者能選擇最佳的RAID光驅(qū)組態(tài),在效能、容量和故障容忍度之間維持相當?shù)钠胶?。一旦容量不夠? NAS能輕松新增外接式儲存裝置模塊,這種設備在網(wǎng)絡節(jié)點的布置,屬于較能靈活運用的一種。
工程商或許會納悶,到底在網(wǎng)絡上,除了DVR是很直觀的網(wǎng)絡節(jié)點設備外,其它如DAS、NAS甚至是SAN這些網(wǎng)絡儲存裝置,應該怎么布建,才能發(fā)揮設備最大的效益呢?
在決定錄像儲存設備放置節(jié)點前,儲存設備所在的網(wǎng)絡環(huán)境,也是工程商須認識與了解的一環(huán),而網(wǎng)絡架構(gòu)拓樸的訂定,又是業(yè)界經(jīng)常討論的一部分。
網(wǎng)絡節(jié)點大觀園
網(wǎng)絡拓樸可以定義網(wǎng)絡架構(gòu),拓樸包含兩層含義:一為實體拓樸,就是纜線(媒體)的實際布置情形,另一個就是邏輯拓樸,主要用來定義主機如何存取媒體數(shù)據(jù)的方法。
一般所用的實體拓樸是總線、環(huán)狀、星狀、延伸式星狀、階層式與網(wǎng)狀等。這些網(wǎng)絡架構(gòu)通常都會存在于影像監(jiān)控網(wǎng)絡環(huán)境中,因此工程商有必要了解不同的網(wǎng)絡節(jié)點架構(gòu)。這些基礎的先備知識,將用來判斷與決定錄像設備在網(wǎng)絡環(huán)境的位置安排,一般常見的拓樸架構(gòu)如下:
星狀架構(gòu)
星 狀架構(gòu)的網(wǎng)絡集線器(Hub)會將網(wǎng)絡各個節(jié)點(設備)連結(jié)起來,以轉(zhuǎn)接網(wǎng)絡訊號。Hub的類型眾多,埠數(shù)上以4、8、12、16及24個埠較多。所謂端口 (Port)即為訊號進入或發(fā)出點,類似監(jiān)控網(wǎng)絡協(xié)議層中,所定義的影像及控制數(shù)據(jù)存取點(Access Point)。[nextpage]
目前的技術(shù)已進步到能提供150Mbps以上的交換式集線器(Switching Hub)。透過這種Hub可以順利完成一個星狀拓樸架構(gòu),而錄像儲存設備也可以輕而易舉的放置在任何節(jié)點上。
有另外一種延伸式星狀拓樸,主要用來連結(jié)各個不同小星狀拓樸的交換集線器/交換器。用戶可以延伸監(jiān)控網(wǎng)絡的長度和大小,也可以擴充網(wǎng)絡錄像儲存設備的放置節(jié)點。
延伸式星狀拓樸是重復性的星狀拓樸結(jié)構(gòu),每一個鏈接到中央節(jié)點的節(jié)點也同時是另一個星狀結(jié)構(gòu)的中心。就實際觀點而言,延伸式星狀拓樸是核心星狀拓樸的一種,每一個核心拓樸的末端節(jié)點,都是本身星狀拓樸結(jié)構(gòu)的中心。
這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是,縮短布線,并限制需與任何一個中央節(jié)點相連的設備數(shù)目,一方面節(jié)省線材的布建成本,另一方面,設備的有限鏈接,將提升網(wǎng)絡環(huán)境的工作效率。
環(huán)狀架構(gòu)
環(huán)形網(wǎng)絡架構(gòu)有延伸的部份,即是雙環(huán)狀拓樸,在監(jiān)控網(wǎng)絡觀點上,雙環(huán)狀拓樸是由兩個同心環(huán)組成,各環(huán)只連結(jié)到其相鄰的環(huán)鄰接點,兩個環(huán)并未連接在一起。實際看起來雙環(huán)狀拓樸與單環(huán)狀拓樸相同,只不過雙環(huán)狀有第二個重復的環(huán),用來連接相同的設備。
換句話說,為了提供監(jiān)控與網(wǎng)絡儲存的可靠性與彈性,每一個網(wǎng)絡的設備也都是兩個獨立環(huán)狀拓樸的一部份,這種備用機制,也是另一種網(wǎng)絡環(huán)境的應用。
總線架構(gòu)
這 種拓樸的主要設備允許主機加入或搭上單一的共享媒體。主要好處就是,所有主機彼此相連,因此能夠直接通訊聯(lián)系;而缺點則是,總線拓樸可以讓所有網(wǎng)絡監(jiān)控 設備,都可以看見錄像儲存設備的訊號,能將所有影像信息傳送到所有的監(jiān)控主機上。階層式拓樸的架構(gòu),類似延伸式星狀拓樸的制成方法,該系統(tǒng)不將集線器/交 換器連結(jié)在一起,而是連結(jié)到控制拓樸數(shù)據(jù)流量的計算機上。
樹狀拓樸與延伸式星狀拓樸類似,最主要的差別在于它不使用一個中央節(jié)點,而是使用干線節(jié)點,將分枝連接到其他節(jié)點。
樹狀拓樸有兩種:二進制樹狀結(jié)構(gòu)(各節(jié)點分成兩個鏈結(jié));及主干樹狀結(jié)構(gòu)(主干網(wǎng)絡干線有分枝節(jié)點,鏈結(jié)掛在分枝上,再分布出去)。
網(wǎng)狀架構(gòu)
網(wǎng)狀拓樸是用在絕對不允許有通訊中斷的情形,道路監(jiān)控的控制系統(tǒng),即是很實際的例子。用戶可以看到各監(jiān)控主機各自與其他所有主機連接的狀況。這可以反映出因特網(wǎng)的設計、因特網(wǎng)有多條路徑連到任何一個位置上。
這種拓樸結(jié)構(gòu)可讓影像信息沿多條信道流動,貫穿整個網(wǎng)絡,方便信息的存取。然而只要超過少數(shù)幾個攝影機或監(jiān)控工作站及DVR節(jié)點后,鏈結(jié)的媒體量,常常會超過網(wǎng)絡的乘載量。
不規(guī)則狀架構(gòu)
不規(guī)則狀拓樸也較少見于監(jiān)控系統(tǒng)的錄像設備節(jié)點架構(gòu),原因在不規(guī)則狀網(wǎng)絡拓樸中,鏈結(jié)與節(jié)點之間沒有明顯的布線模式,每一條線路都可以從四面八方的節(jié)點拉出。這種布線結(jié)構(gòu)通常都是網(wǎng)絡環(huán)境較單純,早期建構(gòu)的階段,或是網(wǎng)絡架構(gòu)規(guī)劃不甚完善時期。
蜂巢式架構(gòu)
該結(jié)構(gòu)的拓樸架構(gòu)可以看成是「節(jié)點的研究」。實際上,拓樸網(wǎng)絡架構(gòu)是由節(jié)點(點)及鏈路(線)所組成,這兩者之間經(jīng)常有相輔相成的固定組合模式。從監(jiān)控觀點而言,工程商可以了解錄像設備在網(wǎng)絡上運作的可行拓樸架構(gòu)。然后再從實體網(wǎng)絡,評估如何布建錄像與監(jiān)控設備的線路。
工程商須從實際運用邏輯拓樸來學習影像或控制信息流通過網(wǎng)絡的方式,藉此來判斷可能發(fā)生網(wǎng)絡流量碰撞的區(qū)域。
很多時候,一個監(jiān)控網(wǎng)絡很可能會使用一種實體拓樸,但實際上,卻可能完全不符合拓樸架構(gòu)的邏輯,這都需要相當?shù)膶崉战?jīng)驗,工程商才能適時地因地制宜,采用最理想的網(wǎng)絡架構(gòu)。