IPv6助力安防突破瓶颈 驶上发展快车道

IPv6助力安防突破瓶颈 驶上发展快车道

[日期:2011-11-17]
www.qianjia.com 千家网  

      千家安防网:核心技术属于美国的IPv4网络其最大问题是网络地址资源有限,理论上讲编址为2的32次方即1600万个网络、40亿台主机。但采用A、B、C三类编址方式后,可用的网络地址和主机地址的数目大打折扣,以至目前的IP地址近乎枯竭。其中北美占有3/4,约30亿个,而人口最多的亚洲只有不到4亿个,中国的IPv4地址目前已经基本用完,因此IPv6的推进,我国走在世界全列。与IPv4相比,IPv6主要有如下特点:

  1、地址空间巨大,相较于IPv4的32位编制方式,IPv6采用了128位编址方式,不会存在地址空间枯竭的问题,这将使每一个网络监控终端配置一个或多个固定IP地址成为可能;

  2、简洁的数据报头使得寻址方式更加快捷,路由效率更高,网络延时更小;

  3、先进的无状态寻址方式可以支持即插即用(UPNP),新上线的监控终端无须人工干预即可工作;

  4、提高了QOS服务质量,对各种流媒体信息可根据紧急性和服务类别确定数据包的优先级,数据的传输质量和延时指标可以人为进行控制,从很大程度上保证了多媒体数据的传输质量;

  5、加强了组播功能,同时IPv6网络在带宽上将大大地提高,使实现高性能的大规模音视频应用成为可能;

  6、IPv6强制执行必选的Ipsec协议,保证了监控信息的安全性;

  7、支持与3G的无缝连接,为发展新的移动监控应用提供了可靠的平台。

  IPv6在安防监控的应用特点

  IPv6巨大的地址空间使网路化监控更方便

  目前许多城市监控点总数已经在20万以上,而且仍保持快速增长。依此计算,如果为每个摄像机提供一个公网IP地址,则至少需要800个以上的IPv4的C类地址,这在公网IP日益短缺的今天是几乎不可能的,而升级到IPv6之后,巨大的地址空间使之成为现实,每一个摄像机都有一个独立的公网IP,减少了之前的NAT、端口映射、动态域名解析等种种不便,端到端的访问和控制使网络监控更方便,部署更简单;除此之外随着IPv6的即插即用的进一步优化,所有的带网络接口的终端设备在配置方便会进一步简化,相较于目前的设备上线需要一系列繁琐的网络配置,在IPv6中只需要把网线插上,系统会自动对设备的网络设置进行配置,大大方便安装和维护,而且其先进的自动发现功能会自动在把前端设备的信息添加到后端平台,整个过程更加智能化。

  IPv6让网络视频更流畅

  在IPv4时代,由于公网的不足和路由协议的限制,网络视频流在公网传输时由于路由协议中间会经过很多的HOPS(跳数)致使路由效率低下,网络延时也相应的增大,以目前的互联网为例,数据空载时网络延时一般都在300ms左右,如果满载时网络延时会更大,甚至可能达到1000ms左右,导致网络视频卡顿,视频不流畅等很多恼人的现象。

  到了IPv6时代,由于其寻址方式的改变,路由效率高,网络延时也减少。即使在公网传输高清视频也可以达到局域网的网络延时,真正实现WAN=LAN的效果。此外在IPv4网络时由于QoS带宽质量保证做的不够好,网络中经常存在丢包,误码重传等现象,而网络监控对带宽的实时性和服务的品质都要求非常高,一旦有丢包、重传等现象就会让监控画面看起来有卡顿、马赛克等现象,严重时甚至造成视频丢失等严重后果,而IPv6中加强了带宽的QoS部分的控制,对各种流媒体信息可根据紧急性和服务类别确定数据包的优先级,数据的传输质量和延时指标可以人为进行控制,从很大程度上保证了多媒体数据的传输质量和带宽品质,从而让网络高清画面变得更流畅,传输实时性进一步得到提升。

  IPv6让视频监控更安全

  目前的网络传输一般都采用TCP或者UDP的方式进行传输,数据安全性较差,面临着数据被篡改和窃取的危险,如果要提升安全性就需要增加额外的设备如防火墙、安全网闸等,但同时会增加额外的费用。随着网络视频监控的越来越普及,网络安全也被越来越多的甲方所重视。在IPv4时代如果仅仅靠协议本身是做不到的,而IPv6中强制执行Ipsec协议,该协议是VPN网络中常用的协议类型,具有高可靠性和高保密性等特点,使用该协议传输的网络数据是加密数据,可以极大程度防止网络数据被窃听和篡改,提升了监控信息的安全性。

  IPv6在安防行业的应用

  目前安防监控领域正从传统的模拟时代演变到网络数字时代,监控的应用范围逐步扩大,许多行业及一些跨地域大型企业对监控的需求已经不仅仅满足于本地的联网监控,而是在原有本地联网监控基础上,进行省级乃至全国范围内跨区域的大规模联网监控。这必然会对IP网络带来更多的机遇和挑战。

但不管联网规模和类型如何变化,其最根本的支撑点是IP地址和路由条目的数量。在IPv6时代,安防监控主要应用是以IP网络视频监控系统为主的网络化应用,其特点是:一方面承载IP视频流在传输过程中其IP网络需支持IPv6协议;另一方面网络摄像机、网络视频服务器等设备的网络模块需要支持IPv6协议栈。可以预见,在安防行业内,网络视频监控设备,包括网络摄像机、网络视频服务器以及网络视频监控平台软件等产品会率先实现IPv6的应用,具体应用如下:

  IPv6推进物联网的发展

  当前,基于Internet的各种物联网应用正在迅猛地发展,但是联网所需的 IPv4 网络地址即将耗尽,无疑在很大程度制约了物联网的发展。尽管依靠NAT、代理网关这类地址复用技术能暂时缓解地址危机,但其需要维护一些中间连接状态,为物体间的交互制造了性能上的瓶颈和互联上的障碍。而IPv6的 128位的地址空间,简单数据包头、主机地址自动配置、Qos、加密等许多新技术和端到端的通信特性为物联网的发展创造了良好的网络通信条件和能力拓展。因为物联网应用中除了需要物物间在任何时间以任何方式进行互联以外,还需要能在任何地点进行互联,包含移动终端在网间切换时能不必脱离其现有连接即可自由移动,这是一种日益重要的网络功能。与IPv4不同的是,IPv6的移动性是使用内置自动配置获取转交地址,因而无需外地代理;此外,这种内联机制使通信节点能够与移动节点直接通信,其结果是,在IPv6中,移动IP结构的效率大为提高,例如当移动终端移动到外地时,可以通过地址自动配置得到一个漫游地址,并且用此地址与网络上的节点进行通信。利用移动IPv6和HOST代理,移动终端可以在保持已有的通信连接不被中断的情况下,在不同的网络间进行漫游,同时还能保持自身的可达性。

  移动IPv6拓展3G应用

  3G移动应用是是一个能综合实时业务、非实时业务、宽带业务、窄带业务的网络,能够满足多媒体和视频业务发展的需求。同时,其应用网络要有足够高的安全性并能够提供服务质量保证。3G技术的发展使得越来越多的视频监控需求通过3G网络来进行传输并和INTERNRT进行对接。但是由于在IPv4受公网IP数量的限制,很多的3G终端获取的IP地址都是其运营商的私有IP,非真正意义上的公网IP,带来一系列限制。而IPv6不但有足够多的地址分配给这些移动设备。而且利用IPv6的地址自动配置、地址体系结构能使移动通信变得更加简单,并且移动IPv6能使得用户在跨网络随意移动和漫游过程中不更换IP地址,没有切换和断线重连的问题,一直使用原有的IP地址,并享有原网络中的一切权限和服务。而且IPv6网络本身就有很好的安全性和服务质量保证,可以带来很好的视频效果。因此,移动IPv6技术在未来3G网络的建设中必将扮演越来越重要的角色。

  IPv6普及任重而道远

  虽然IPv6有着上述的种种好处和优点,但是从目前看IPv6技术在安防领域的应用时机还不完全成熟,首先作为承载网络的基础设施及部门包括交换机,路由器等过渡到IPv6的话,需要全部更换现有的IPv4设备,费用不菲。同时具体实施方面涉及了应用需求、经济利益、投资和设备升级换代等限制,运营商、IT设备商对IPv6也大都是雷声大雨点小,目前还没有大规模推广,而是处于与IPv4相互并存和过渡的阶段。

  此外从安防监控领域来看,IPv6技术与安防系统的结合首先是设备层次的结合,其次才是兼容IPv6操作系统的上层应用软件方面的结合。只有安防设备和通信网络都支持IPv6协议,IPv6技术的安防应用才有其实际意义,包括传统的DVR、新兴的IPC和NVR等产品首先需要在通讯协议中支持IPv6,其次传输的设备包括路由器交换机需要支持IPv6,而且后端的管理平台,录像存储等服务器也都需要支持IPv6,那么整个监控系统才真正实现从IPv4到IPv6的飞跃,这中间缺少任意一个环节都不能真正意义上发挥IPv6的优势。

  随着北京奥运会、上海世博会、以及大运会中对IPv6的应用,加速了对IPv6的普及和应用,相信IPv6在不久的将来一定会实现在安防监控领域的多样化。

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