监控录像设备在网络节点上的布建 - 安防知识网 - 资讯

IP监控网络的设定，是工程商们执业过程中，常感力不从心之处，而网络环境节点的布建，又更是复杂的领域，毕竟，网络架构的多元，常令工程商深感困惑，究竟怎么样的环境，该采用怎么样的网络节点架构呢?本文将提供读者不同的网络型态，分析适用的监控环境，以提升IP监控的工程质量...

　　IP监控网络的设定，是工程商们执业过程中，常感力不从心之处，而网络环境节点的布建，又更是复杂的领域，毕竟，网络架构的多元，常令工程商深感困惑，究竟怎么样的环境，该采用怎么样的网络节点架构呢?本文将提供读者不同的网络型态，分析适用的监控环境，以提升IP监控的工程质量。

　　常见的网络储存设备类型

　　目前，工程上常见的网络储存设备，依据组织方式和在不同网络节点下的解决方案，大致上可以分为数字录像主机(DVR)、直连式储存装置(DAS)与网络连接储存装置(NAS)三种：

　　数字录像主机(DVR)

　　单机式数字录像主机(DVR)是运作高质量数字影像监控系统中最简单、最经济的方式。它们体积轻巧，而且只需再加上摄影机就可正常运作。

　　对于不需要或没有资源来管理较复杂的网络监控系统来说，DVR是最适合的解决方案。DVR系统通常运作使用相当方便，所以现场的操作人员即可轻松检视录像储存的影片、进行例行维护和数据管理工作，该款设备在网络安装上，是节点限制最低的设备。

　　直连式储存装置(DAS)

　　DAS是把储存装置直接链接至DVR或NDVR。DAS可以内部附接(磁盘驱动器内建在DVR)，或是透过多种外接式数组储存(RAID)互连，透过SCSI、USB或eSATA适配卡进行外部连接。

　　此类设备成本较高，加上RAID体积大又笨重。然而，外接式DAS能提高储存容量和扩充能力，却不是DVR所能比拟。

　　同时，外接式DAS机壳可以提供的磁盘驱动器槽位数，比内建式硬盘槽的DVR多更多，如果需要更多磁盘驱动器，外接式DAS机壳可以用串链方式，提高可用的储存容量，而且这种储存方式，对于网络设置节点，可以方便用户透过网络TCP/IP架构进行影像录像存取。

　　网络连接储存装置(NAS)

　　NAS类似小型的网络服务器，协助档案透过TCP/IP在网络加以储存，并运用NFS或CIFS档案层级通讯协议。NAS布署和维护采用IP和Ethernet通讯协议时，只需少数IT人员就可管理NAS。

　　和外接式DAS的机箱一样，NAS中包含多个磁盘驱动器槽，使用者能选择最佳的RAID光驱组态，在效能、容量和故障容忍度之间维持相当的平衡。一旦容量不够， NAS能轻松新增外接式储存装置模块，这种设备在网络节点的布置，属于较能灵活运用的一种。

　　工程商或许会纳闷，到底在网络上，除了DVR是很直观的网络节点设备外，其它如DAS、NAS甚至是SAN这些网络储存装置，应该怎么布建，才能发挥设备最大的效益呢?

　　在决定录像储存设备放置节点前，储存设备所在的网络环境，也是工程商须认识与了解的一环，而网络架构拓朴的订定，又是业界经常讨论的一部分。

　　网络节点大观园

　　网络拓朴可以定义网络架构，拓朴包含两层含义：一为实体拓朴，就是缆线(媒体)的实际布置情形，另一个就是逻辑拓朴，主要用来定义主机如何存取媒体数据的方法。

　　一般所用的实体拓朴是总线、环状、星状、延伸式星状、阶层式与网状等。这些网络架构通常都会存在于影像监控网络环境中，因此工程商有必要了解不同的网络节点架构。这些基础的先备知识，将用来判断与决定录像设备在网络环境的位置安排，一般常见的拓朴架构如下：

　　星状架构

　　星状架构的网络集线器(Hub)会将网络各个节点(设备)连结起来，以转接网络讯号。Hub的类型众多，埠数上以4、8、12、16及24个埠较多。所谓端口 (Port)即为讯号进入或发出点，类似监控网络协议层中，所定义的影像及控制数据存取点(Access Point)。[nextpage]

　　目前的技术已进步到能提供150Mbps以上的交换式集线器(Switching Hub)。透过这种Hub可以顺利完成一个星状拓朴架构，而录像储存设备也可以轻而易举的放置在任何节点上。

　　有另外一种延伸式星状拓朴，主要用来连结各个不同小星状拓朴的交换集线器/交换器。用户可以延伸监控网络的长度和大小，也可以扩充网络录像储存设备的放置节点。

　　延伸式星状拓朴是重复性的星状拓朴结构，每一个链接到中央节点的节点也同时是另一个星状结构的中心。就实际观点而言，延伸式星状拓朴是核心星状拓朴的一种，每一个核心拓朴的末端节点，都是本身星状拓朴结构的中心。

　　这种结构的优点是，缩短布线，并限制需与任何一个中央节点相连的设备数目，一方面节省线材的布建成本，另一方面，设备的有限链接，将提升网络环境的工作效率。

　　环状架构

　　环形网络架构有延伸的部份，即是双环状拓朴，在监控网络观点上，双环状拓朴是由两个同心环组成，各环只连结到其相邻的环邻接点，两个环并未连接在一起。实际看起来双环状拓朴与单环状拓朴相同，只不过双环状有第二个重复的环，用来连接相同的设备。

　　换句话说，为了提供监控与网络储存的可靠性与弹性，每一个网络的设备也都是两个独立环状拓朴的一部份，这种备用机制，也是另一种网络环境的应用。

　　总线架构

　　这种拓朴的主要设备允许主机加入或搭上单一的共享媒体。主要好处就是，所有主机彼此相连，因此能够直接通讯联系;而缺点则是，总线拓朴可以让所有网络监控设备，都可以看见录像储存设备的讯号，能将所有影像信息传送到所有的监控主机上。阶层式拓朴的架构，类似延伸式星状拓朴的制成方法，该系统不将集线器/交换器连结在一起，而是连结到控制拓朴数据流量的计算机上。

　　树状拓朴与延伸式星状拓朴类似，最主要的差别在于它不使用一个中央节点，而是使用干线节点，将分枝连接到其他节点。

　　树状拓朴有两种：二进制树状结构(各节点分成两个链结);及主干树状结构(主干网络干线有分枝节点，链结挂在分枝上，再分布出去)。

　　网状架构

　　网状拓朴是用在绝对不允许有通讯中断的情形，道路监控的控制系统，即是很实际的例子。用户可以看到各监控主机各自与其他所有主机连接的状况。这可以反映出因特网的设计、因特网有多条路径连到任何一个位置上。

　　这种拓朴结构可让影像信息沿多条信道流动，贯穿整个网络，方便信息的存取。然而只要超过少数几个摄影机或监控工作站及DVR节点后，链结的媒体量，常常会超过网络的乘载量。

　　不规则状架构

　　不规则状拓朴也较少见于监控系统的录像设备节点架构，原因在不规则状网络拓朴中，链结与节点之间没有明显的布线模式，每一条线路都可以从四面八方的节点拉出。这种布线结构通常都是网络环境较单纯，早期建构的阶段，或是网络架构规划不甚完善时期。

　　蜂巢式架构

　　该结构的拓朴架构可以看成是「节点的研究」。实际上，拓朴网络架构是由节点(点)及链路(线)所组成，这两者之间经常有相辅相成的固定组合模式。从监控观点而言，工程商可以了解录像设备在网络上运作的可行拓朴架构。然后再从实体网络，评估如何布建录像与监控设备的线路。

　　工程商须从实际运用逻辑拓朴来学习影像或控制信息流通过网络的方式，藉此来判断可能发生网络流量碰撞的区域。

　　很多时候，一个监控网络很可能会使用一种实体拓朴，但实际上，却可能完全不符合拓朴架构的逻辑，这都需要相当的实务经验，工程商才能适时地因地制宜，采用最理想的网络架构。