网络传输系统设计

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！实用标准传输技术到现在的IP数字传输网络技术，配合视频监控产品的更新换代传输网数字网络架构为主，网络传输系统在建设过程中需考虑以下建设特点：接入点多，覆盖面广、跨越地域广、覆盖环境复杂；整个监控系统接入点少则几百个点，多则几万个接入点，部分覆盖区域由于有线网络部署困难，成为监控系统部署的盲点；对上行的带宽要求高，视频监控数据主要从监控点往监控中心传送，单路上行带宽在3M~10Mbps甚至更高；入点；这样用以太网交换机或光端机串联或星型级连成本很高，维护将会非常困难；实时性强、需捕捉高速运动物体、回传图像清晰度要求高；安全性、稳定性要求高；必须适应室外恶劣的工作环境；回传的数据量大、存储量大；管理复杂等特点。重要。平安城市视频监控系统要求建设一张覆盖全市、县、乡镇的视频传输专网，实现“横向到边，纵向到底”的总体建设目标，作为图像信息的传输通道，为图文案大全实用标准于网络传输系统的设计要求如下：1.2.1基本要求网络传输协议要求联网系统网络层应支持IP协议，传输层应支持TCP和UDP协议。媒体传输协议要求视音频流在基于IP的网络上传输时应支持RTP/RTCP协议；视音频流的数据封装格式应符合GB/T28181-2011标准要求。信息传输延迟时间当信息（包括视音频信息、控制信息及报警信息等）经由IP网络传输时，端到端的信息延迟时间（包括发送端信息采集、编码、网络传输、信息接收端解码、显示等过程所经历的时间）应满足下列要求：前端设备与信号直接接入的监控中心相应设备间端到端的信息延迟时间应不大于2s；前端设备与用户终端设备间端到端的信息延迟时间应不大于4s。1.2.2网络带宽需求监控中心互联、用户终端接入监控中心的带宽要求，并留有余量：300万像素高清网络摄像机至少提供15Mbps以上的接入带宽，200万像素高清网络摄像机至少提供10Mbps以上的接入带宽，130万像素高清网络摄像机至少提供6Mbps以上的接入带宽，单兵无线接入至少提供2Mbps以上的接入带宽；市、县、派出所三级骨干网应满足市级、区县级、派出所级视频调用需求，建议至少达到千兆以上；中心网络设备满足服务器、存储设备接入带宽需求，传输带宽至少达到千兆以上。1.2.3网络质量要求联网系统IP网络的传输质量（如传输时延、包丢失率、包误差率、虚假包文案大全实用标准率等）应符合如下要求：网络时延上限值为400ms；时延抖动上限值为50ms；丢包率上限值为1×10-3；包误差率上限值为1×10-4。1、可扩展性原则展性，例如:主干带宽、汇聚、边缘接入的扩展。2、标准化、模块化设计模块化的方式，可以使网路呈现简单的模式，便于管理，也便于网络的扩展。3、冗余设计避免单点故障，才能保障网络正常运行，并且可以简化系统升级的复杂度。视频监控传输网络建设的目的是将各前端子系统集中联网并形成统一的专用网络，网络整体架构采用星形，其特点是易于扩展、故障隔离较容易、控制简单、网络维护方便。结合本项目实际应用，网络整体架构设计如下：文案大全实用标准1)前端视频资源接入通过裸光纤点对点传输或EPON传输方式接入。各级社会面、政府部门和移动视频资源通过防火墙保障安全性分别接入各级公安视频专网。其中单兵无线接入支持联通、电信、移动3G/4G网络，推荐采用4G网络；为裸光纤点对点传输及EPON传输方式，2种传输方式需要根据现场网络资源、当地运营商情况酌情选择。裸光纤点对点传输方式：裸纤，通过派出所接入层汇聚到区县监控中心。EPON传输方式：EPON技术是将以太网和无源光网络相结合的技术，EPON接入网络具有投资文案大全实用标准效的解决方案，同时在各个行业的专网中也取得了大量的应用。EPON系统主要OLTODNONUOLT将光接入网连接到IP汇聚层或者骨干层，通过汇聚层或者骨干层设备将用户接入到业务节点，ONU放置在光纤延伸的最末端，为多业务提供接入。在PON系统中，ODN是由主干光缆、分路器、配线光缆、光纤接头、法兰盘等各种无源光器件组成的无源网络。EPON组网图如下：点对点与EPON方式对比：类别适用现场较大规模平安城市建设，点位较较小规模平安城市建设，点位多，光纤资源缺乏的现场较少，光纤资源充足的现场传输媒介供电方式行业应用光纤光纤无源有源运营商承建或自建运营商承建或自建文案大全实用标准2)中心网络并对相应的数据进行存储、应用。更好的服务于各项业务应用。接入网技术的选择，既要经济实惠，性价比高的，又要考虑整体上的稳定性。1.5.1裸光纤点对点网络设计1.5.1.1前端接入选用百兆或千兆光纤收发器。1.5.1.2技术优势带宽保证专网专用，网络传输带宽不受其他业务占用，带宽得以保证。安全性高干扰，安全级别高。1.5.1.3接入线路选择前端接入线路前端摄像机到光纤收发器全部采用超五类双绞线，敷设在杆件及箱体内。传输接入线路点对点传输系统采用光纤方式。机房对接线路文案大全实用标准每条光纤采用双芯，其中两条是冗余备份。服务器和存储接入线路核心交换机与服务器、存储磁盘阵列采用六类线互联，实现高速通讯。1.5.2EPON网络设计1.5.2.1前端接入平安城市监控系统前端传输接入网设计采用目前主流、成熟的EPON（以太EPON技术可为用户提供低成本、高品质、大规模的视频监控接入解决方案，其结构分为OLT、分光器、ONU三个主要部分：OLTOLT设备用来汇聚前端设备ONUGE链路汇聚至中心机房汇聚交换机上，既能保证容量也能保证网络可靠性。也可以与其他OLT组建50MSOLT设备与ONU互联时，1个PON口是1GE带宽。OLT和ONU可采用1级分光方式，分光比116。也就是说OLT的PON端口可以下联16个ONU设备。ONUONU4个10/100M以太网接口，可以用来接入前端网络摄像机。ONU-10度-60度。1.5.2.2技术优势采用EPON技术构建前端接入网具备如下优势：大容量、超长距离、长寿命在13210～20kmxDSL性；光缆寿命远大于双绞线、同轴电缆；多业务支持能力文案大全实用标准通过一个单一的光纤接入系统综合解决数据、语音、视频等多种业务接入。降低光纤资源耗费点对多点拓扑结构，大大降低光纤资源耗费。降低运维成本OLT和ONU之间均为无源器件，可靠性高；无需租用机房、无需配备电源、无需有源设备维护人员，极大的降低运维难度及运维成本。可靠性信号在PON理。接入组网灵活PON组网模型不受限制，可以灵活组建树型、星型拓扑结构的网络。网络扁平化，结构简单更利于运营商对网络的管理。PON尤其适用于用户接入信息点很分散的场合，实现一根主干光纤可以满足所有用户接入信息点的接入。1.5.2.3接入线路选择前端接入线路前端摄像机到ONU全部采用超五类双绞线，敷设在杆件及箱体内。传输接入线路EPON系统采用光纤方式。机房对接线路每条光纤采用双芯，其中两条是冗余备份。服务器和存储接入线路核心交换机与服务器、存储磁盘阵列采用六类线互联，实现高速通讯。文案大全实用标准1.6.1网络IP地址规划IP地址的合理分配是保证网络顺利运行和网络资源有效利用的关键，要充匀分布。IP地址空间的分配与合理使用与网络拓扑结构、网络组织及路由有非常密切的关系，将对网络的可用性、可靠性与有效性产生显著影响。因此在对网络IP地址进行规划建设的同时，应充分考虑本地网对IP地址的需求，以满足未来业务发展对IP地址的需求。1.专网IP地址规划原则：1)唯一性：一个IP网络中不能有两个主机采用相同的IP地址；这就需要选择一个足够大的IP地址范围，不但能够满足现有的需要，同时能够满足未来网络的扩展。两个不同网络互联时应避免使用同一网段IP地址，以免造成IP地址冲突。2)简单性：地址分配应简单易于管理，降低网络扩展的复杂性，简化路由表项。3)连续性：连续地址在层次结构网络中易于进行路径叠合，大大缩减路由表，提高路由算法的效率；IP地址分配既要考虑到扩充，又要能做到连续。4)可扩展性：地址分配在每一层次上都要留有余量，在网络规模扩展时能保证地址叠合所需的连续性。5)灵活性：地址分配应具有灵活性，以满足多种路由策略的优化，充分利用地址空间。2.IP地址使用总体规划视频专网IP地址使用信息，需要与相关公安机关科信部门联系，进行沟通确认，再对项目中IP地址使用进行规划。地址类型11个B文案大全实用标准2341个C1个B1.6.1.1前端设备IP地址前端设备IP地址使用范围：个C地1个C234个C个C1.6.1.2网络设备互联IP地址使用规划设备互联地址作用主要是路由设备之间的连接地址，地址形式为30位子网掩码的IP地址，详细分配的每段实际可用地址只有两个。合作运营商核心交换机12文案大全实用标准1.6.1.3中心管理平台设备IP地址使用规划备等，这些设备规划在一个或多个VLAN中，提供视频应用服务。设备名称123N12NVLANID设备IP地址信息123456781.6.1.4指挥中心IP地址使用规划指挥中心设备包括PC客户端、网络控制键盘、解码器等。IP地址使用范围：设备名称VLANID设备IP地址信息PC客户端1PC客户端2PC客户端N123567文案大全实用标准1.6.1.5派出所IP地址使用规划运营商核心交换机上为相应的派出所接入规划VLAN信息和IP地址使用范围，接入安全性方面会考虑使用认证或IP访问控制策略（ACL）方式。设备名序号1212N341.6.2VLAN规划VLAN就是虚拟局域网，随着视频专网中用户和终端设备大规模接入，网络广播的流量呈几何级数量增多，通过VLAN技术，把一定规模的用户和终端归纳到一个广播播域当中，从而限制视频专网的广播流量，提高带宽利用率。每一个VLANVLAN三层VLAN是基于IP协议，一组用户归纳到一个网段内，通过网关与别的组进行交换。在网络用户VLAN规划方面，一般可根据视频用户、前端设备、后台设备等所属的部门，以及具体的网络应用权限来划分。在具体VLAN规划中，应合理规划每一个VLAN中实际用户数量。一般规划VLAN资源参考如下几个做法：1)VLAN1在所有设备上不启用三层接口地址，不使用VLAN1承载实际业务或者作为网管VLAN。2)全网每台设备的网管VLAN3)我们一般建议按照每个区域进行VLANIPC使用的VLAN均遵从所在区域的VLAN规划。4)尽管在不同的汇聚设备上使用相同的VLAN文案大全实用标准做法，会对后期的维护和故障的排除造成很大的困难。5)如果建设网络所使用的设备不能直接在端口上配置互联用的IP要绑定相应的VLAN的话，还需要单独划分出来一大段VLAN资源用于设备互联，强烈建议全网设备互联用VLAN按照链路去划分，每条链路使用一个互联VLAN。1.6.3路由总体规划路由分为静态路由和动态路由。规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所路由为准。OSPF(OpenShortestPathFirst开放式最短路径优先）协议。本项目中市局到各区县分局之间的互联互通采用OSPF动态路由方式，运营服务器、存储设备和视频用户等都通过二层直连接入网络。文案大全实用标准1.6.4网络可靠性设计靠性和协议可靠性三个方面进行设计。1.6.4.1传输链路可靠性设计传输链路的可靠性一般通过链路聚合技术来进行保障。LACP（LinkAggregationControlProtocol，链路汇聚控制协议）是一种LACPLACPDUMACKey。文案大全实用标准技术最多可对8条链路进行聚合，一般情况下建议聚合2~4条链路。本项目运营商核心交换机至数据中心核心交换机的传输链路设计是采用2条光纤链路，应用链路聚合技术，将2个数据信道组合成一个单个的数据信道，复杂性，但是提高了网络的可靠性，使关键线路上实现了冗余功能。链路聚合后的逻辑链路带宽增加了1倍，2条链路中只要有1条可以正常工作，则这个链路就可以正常工作；除此之外，链路聚合还可以实现负载均衡。因配到被聚合连接的网络设备上，实现负载分担。1.6.4.2网络设备可靠性设计行保障。1.关键部件冗余备份核心层交换机/路由器设备支持主控板单配置和双配置（冗余方式）两种工作方式，且主控板支持热备份功能。当主控板双配置时，主用板正常工作，备用板处于Standby状态；用户可以通过控制台命令强行禁止主控板的主备倒换，倒换时间为50ms。1+1单板及电源、风扇模块均具有热插拔功能。响。2.设备冗余备份1)双机虚拟化文案大全实用标准资源根据不同需求进行重新规划以达到最大利用率的思路。靠性和高性能，同时消除了单点故障，避免了业务中断。2)虚拟路由器冗余协议VRRP(VirtualRouterRedundancyProtocol)广泛应用在边缘网络中，它的设计目标是支持特定情况下IP数据流量失败转移不会引起混乱，允许主机使用的连通性。VRRP是一种路由容错选择协议，它可以把一个虚拟路由器的责任动态分配到局域网上的VRRPIP地址的VRRP路由器称为主路由器，它负责转发数据包到这些虚拟IP地址。一旦主路由器不可用，IP地址可以作为终端主机的默认第一跳路由器是一种LAN由器down掉(即端口关闭)之后，内部主机将无法与外部通信，如果路由器设置了VRRP时，那么这时，虚拟路由将启用备份路由器，从而实现全网通信。3.传输告警定制抑制核心层交换机/路由器设备对网络可靠性的要求越来越高，因此要求网络中Up和Down振荡。因而需要对告警进行过滤和抑制，避免网络频繁振荡。传输告警定制与抑制具体实现的功能如下：实现对告警的定制，可以指定哪些告警能够引起接口状态变化等；实现对告警的抑制，可以达到过滤毛刺、抑制网络反复振荡的目的。文案大全实用标准4.快速链路故障检测BFD（BidirectionalForwardingDetection用于快速检测、监控网络中链路或者IP路由的转发连通状况。BFD在双向链路两端同时发送检测报文，检测两个方向上的链路状态，实现毫秒级别的链路缺陷检测，支持BFD单跳检测和多跳检测。核心层交换机/路由器设备的BFD特性能够支持多种应用。1.6.4.3协议可靠性设计议可靠性主要从以下几个方面来进行保障。1.生成树协议STP（SpanningTreeProtocol）协议可应用于网络中建立树形拓扑，其基本原理是，通过在交换机之间传递一种特殊的协议报文，网桥协议数据单元（BridgeProtocolDataUnit，简称BPDU成环以太网网络的“广播风暴”问题，从某种意义上说是一种网络保护技术，可以消除由于失误或者意外带来的循环连接。STP也提供了为网络提供备份连接的SDHIEEE802.1d标准的生成树协议STP及IEEE802.1w规定的快速生成树协议RSTP，收敛速度可达到1s。2.环网协议互通信的一种技术。常用的环网协议主要有RRPP和RPR两种。1)RRPPRRPP是一个专门应用于以太网环的