視頻監(jiān)控技術(shù)-第三章 視頻監(jiān)控傳輸層

視頻監(jiān)控傳輸層主要內(nèi)容TCP/IP協(xié)議

IP地址交換機(jī)原理VLAN技術(shù)原理監(jiān)控線纜數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)InternetSOHOServerIPHotelIntranet移動(dòng)通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間通信規(guī)則的正式描述。5432154321TCP/IP協(xié)議棧SourceHostADestinationHostB好啊,我也懂TCP/IP。請(qǐng)問可以用TCP/IP和你通信嗎?TCP/IP協(xié)議棧LAN定義LAN定義：通常指幾公里以內(nèi)的，可以通過某種介質(zhì)互聯(lián)的計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、modem或其它設(shè)備的集合。特點(diǎn)：距離短、延遲小、數(shù)據(jù)速率高、傳輸可靠。標(biāo)準(zhǔn)（standard）：描述了協(xié)議的規(guī)定，設(shè)定了最簡(jiǎn)的性能集。HUB交換機(jī)路由器ATM交換機(jī)TCP/IP協(xié)議和OSI參考模型TCP/IP協(xié)議棧具有簡(jiǎn)單的分層設(shè)計(jì)，與OSI參考模型有清晰的對(duì)應(yīng)關(guān)系。應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層7654321物理層數(shù)據(jù)鏈路層OSI參考模型TCP/IPTCP/IP協(xié)議棧的封裝過程

用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)Appl首部

應(yīng)用數(shù)據(jù)Tcp首部Ip首部

應(yīng)用數(shù)據(jù)Tcp首部以太網(wǎng)首部

應(yīng)用數(shù)據(jù)Tcp首部Ip首部以太網(wǎng)首部TCP段IP數(shù)據(jù)報(bào)1420204以太網(wǎng)幀46-1500字節(jié)應(yīng)用程序TCPIP以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序Page8TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)封裝方式TELNET23FTP20/21SMTP25TFTP69SEGMENTIPPACKETSFRAMESBITSPage9TCP/IP協(xié)議棧HTTP、Telnet、FTP、TFTP、Ping、etcTCP/UDPARP/RARPIPIGMPICMPEthernet、802.3、PPP、HDLC、FR、etc接口和線纜應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層

數(shù)據(jù)鏈路層提供應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)接口建立端到端連接尋址和路由選擇物理介質(zhì)訪問二進(jìn)制數(shù)據(jù)流傳輸

物理層Page10傳輸層協(xié)議概述應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接入層TCPUDPTCP/UDP報(bào)文格式0816243116位源端口16位目的端口32位序列號(hào)32位確認(rèn)號(hào)URGACKPSHRSTSYNFIN首部長(zhǎng)度保留(6位)16位窗口大小16位TCP校驗(yàn)和16位緊急指針選項(xiàng)數(shù)據(jù)0816243116位源端口16位目的端口16位UDP校驗(yàn)和數(shù)據(jù)UDP報(bào)文格式TCP報(bào)文格式16位UDP長(zhǎng)度端口號(hào)

傳輸層協(xié)議用端口號(hào)來標(biāo)識(shí)和區(qū)分各種上層應(yīng)用程序。HTTPFTPTelnetSMTPDNSTFTPSNMPTCPUDPIP數(shù)據(jù)包套接字8020/2123255369161TCP連接clientserverSYN(seq=a)SYN(seq=b,ack=a+1)ACK(seq=b+1)Page14斷開TCP連接clientserverFIN(seq=a)ACK(seq=a+1)FIN(seq=b,ack=a+1）ACK(seq=b+1)滑動(dòng)窗口需要修改窗口大小發(fā)送數(shù)據(jù)太快了！len1024win4096len1024win4096len1024win4096ack4097win2048len1024win4096len1024win4096ack6145win2048len1024win4096len1024win4096len1024win4096網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議概述網(wǎng)絡(luò)接入層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層IPARP

RARPICMP

IP報(bào)文格式版本報(bào)文長(zhǎng)度服務(wù)類型總長(zhǎng)度標(biāo)識(shí)符標(biāo)志片偏移生存時(shí)間協(xié)議報(bào)頭校驗(yàn)和源IP地址目的IP地址IP選項(xiàng)ARP－地址解析協(xié)議需要的MAC地址？IP:/24MAC:00-E0-FC-00-00-11IP:/24MAC:00-E0-FC-00-00-12ARPRequest?ARPReply

對(duì)應(yīng)的MAC：00-E0-FC-00-00-12RARP－反向地址解析協(xié)議我的IP地址是什么？無盤工作站RARPServerRARPRequest?RARPReply你的IP地址是ICMP協(xié)議B可達(dá)嗎？ICMPEchoRequestICMPEchoReply我在。AB網(wǎng)絡(luò)層常見物理設(shè)備

路由器Page22數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型的第二層，在物理層基礎(chǔ)上向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)數(shù)據(jù)鏈路層為物理鏈路上提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議有以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)等廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議有PPP、HDLC、FrameRelay等

數(shù)據(jù)鏈路層功能

幀同步功能差錯(cuò)控制功能流量控制功能鏈路管理功能1物理層2數(shù)據(jù)鏈路層4傳輸層3網(wǎng)絡(luò)層5會(huì)話層7應(yīng)用層6表示層數(shù)據(jù)鏈路層常見設(shè)備

交換機(jī)物理層物理層位于OSI參考模型的最底層，它直接面向?qū)嶋H承擔(dān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢砻襟w(即信道)。物理層的傳輸單位為比特。物理層是指在物理媒體之上為數(shù)據(jù)鏈路層提供一個(gè)原始比特流的物理連接。物理層協(xié)議規(guī)定了與建立、維持及斷開物理信道所需的機(jī)械的、電氣的、功能性的和規(guī)程性的特性。其作用是確保比特流能在物理信道上傳輸。物理層的功能為數(shù)據(jù)端設(shè)備提供傳送數(shù)據(jù)的通路,數(shù)據(jù)通路可以是一個(gè)物理媒體,也可以是多個(gè)物理媒體連接而成.一次完整的數(shù)據(jù)傳輸,包括激活物理連接,傳送數(shù)據(jù),終止物理連接.傳輸數(shù)據(jù).物理層要形成適合數(shù)據(jù)傳輸需要的實(shí)體,為數(shù)據(jù)傳送服務(wù).一是要保證數(shù)據(jù)能在其上正確通過，二是要提供足夠的帶寬(帶寬是指每秒鐘內(nèi)能通過的比特(BIT)數(shù)),以減少信道上的擁塞.傳輸數(shù)據(jù)的方式能滿足點(diǎn)到點(diǎn),一點(diǎn)到多點(diǎn),串行或并行,半雙工或者全雙工，同步或異步傳輸?shù)男枰?常見的物理層接口10M以太網(wǎng)接口100M以太網(wǎng)接口1000M以太網(wǎng)接口10M以太網(wǎng)接口10Base-T目前使用最廣泛的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)之一使用雙絞線作為物理傳輸介質(zhì)10Base5曾經(jīng)廣泛應(yīng)用于主干局域網(wǎng)使用粗同軸電纜作為物理傳輸介質(zhì)10Base2使用細(xì)同軸電纜作為物理傳輸介質(zhì)10Base-T的物理介質(zhì)3類雙絞線4類雙絞線5類雙絞線超5類雙絞線6類雙絞線有屏蔽與非屏蔽之分均為8芯電纜雙絞線的類型由單位長(zhǎng)度內(nèi)的絞環(huán)數(shù)確定5類雙絞線的線序直連網(wǎng)線交叉網(wǎng)線Side1Side2Side112345678123456781=白/橙2=橙3=白/綠4=藍(lán)5=白/藍(lán)6=綠7=白/棕8=棕Side2Side1Side2Side1Side212345678123456781=白/橙2=橙3=白/綠4=藍(lán)5=白/藍(lán)6=綠7=白/棕8=棕1=白/橙2=橙3=白/綠4=藍(lán)5=白/藍(lán)6=綠7=白/棕8=棕1=白/綠2=綠3=白/橙4=藍(lán)5=白/藍(lán)6=橙7=白/棕8=棕100M以太網(wǎng)接口100Base-TX物理介質(zhì)采用5類以上雙絞線網(wǎng)段長(zhǎng)度最多100米100Base-FX物理介質(zhì)采用單模光纖，網(wǎng)段長(zhǎng)度可達(dá)10公里物理介質(zhì)采用多模光纖，網(wǎng)段長(zhǎng)度最多2000米快速以太網(wǎng)由IEEE802.3u標(biāo)準(zhǔn)定義1000M以太網(wǎng)接口1000Base-T物理介質(zhì)采用5類以上雙絞線，網(wǎng)段長(zhǎng)度最多100米1000Base-F物理介質(zhì)采用多模光纖，網(wǎng)段長(zhǎng)度最多500米IEEE802.3z和802.3ab3.3IP地址

二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)化111111111286432168421十進(jìn)制總合為2558bit二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)化27262524232221201286432168421111010011*1281*641*320*161*80*40*21*164320233010128+++++++8例子：IP地址的進(jìn)制轉(zhuǎn)化IP地址：1

字節(jié)（8位）●字節(jié)（8位）●字節(jié)（8位）●字節(jié)（8位）

272625242322212027262524232221202726252423222120272625242322212011000000101010000000000100001011

等于

192●168●1●11IP地址介紹IP地址唯一標(biāo)示一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備私有IP地址~55~55~55~55

~55

~55~55IP地址分類~55特殊IP地址網(wǎng)絡(luò)部分主機(jī)部分地址類型用途127any全“0”全“1”Any全“0”Any全“1”網(wǎng)絡(luò)地址代表一個(gè)網(wǎng)段廣播地址特定網(wǎng)段的所有節(jié)點(diǎn)環(huán)回地址環(huán)回測(cè)試廣播地址本網(wǎng)段所有節(jié)點(diǎn)所有網(wǎng)絡(luò)華為Quidway路由器用于指定默認(rèn)路由子網(wǎng)掩碼介紹網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用子網(wǎng)掩碼（subnetmasking）決定IP地址中哪部分為網(wǎng)絡(luò)部分，哪部分為主機(jī)部分。子網(wǎng)掩碼使用與IP地址一樣的格式。子網(wǎng)掩碼的網(wǎng)絡(luò)部分和子網(wǎng)部分全都是1，主機(jī)部分全都是0。缺省狀態(tài)下，如果沒有進(jìn)行子網(wǎng)劃分，A類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為，B類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為，C類網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼為。利用子網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)地址的使用會(huì)更有效。對(duì)外仍為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)內(nèi)部而言，則分為不同的子網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)地址與子網(wǎng)掩碼IP地址：00子網(wǎng)掩碼：網(wǎng)絡(luò)地址：子網(wǎng)掩碼的表示方法IP地址子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼比特?cái)?shù)子網(wǎng)掩碼表示4011111111111111111111111111110000

110000001010100000000001000001118+8+8+4=28/28網(wǎng)絡(luò)地址的計(jì)算IP地址子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)地址(二進(jìn)制)網(wǎng)絡(luò)地址/28

4011111111111111111111111111110000

1100000010101000000000010000011111000000101010000000000100000000IP地址為:/19主機(jī)數(shù)的計(jì)算主機(jī)數(shù)為：

2n可用主機(jī)數(shù)為:2n-2子網(wǎng)掩碼N網(wǎng)絡(luò)位主機(jī)位1111111111111100000000000000主機(jī)數(shù)計(jì)算舉例IP地址為：00/28/28=40該子網(wǎng)掩碼二進(jìn)制表示為：11111111，11111111，11111111，1111000028bits

網(wǎng)絡(luò)位4bits主機(jī)位主機(jī)總數(shù)為：24可用主機(jī)數(shù)為:24-2子網(wǎng)數(shù)計(jì)算舉例IP地址為：00/28/28=40該子網(wǎng)掩碼二進(jìn)制表示為：11111111，11111111，11111111，1111000028bits

網(wǎng)絡(luò)位4bits主機(jī)位子網(wǎng)總數(shù)為：28-4可用子網(wǎng)數(shù)為:28-4-2無子網(wǎng)編址無子網(wǎng)編址是指使用自然掩碼，不對(duì)網(wǎng)段進(jìn)行細(xì)分。比如B類網(wǎng)段，采用作為掩碼。/16/16/16帶子網(wǎng)編址B類網(wǎng)段

，，子網(wǎng)規(guī)劃舉例例子：某公司分配到C類地址。假設(shè)需要20個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)有5臺(tái)主機(jī)，我們?cè)撊绾蝿澐郑?864844824848748548348變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼（VLSM）2/274/276/2728/2760/3064/3068/3072/30ISP通告3.4交換機(jī)原理網(wǎng)橋/二層以太網(wǎng)交換機(jī)的工作模式應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層物理層物理層二層交換機(jī)應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層鏈路層物理層鏈路層鏈路層基于源地址學(xué)習(xí)多播情況下，CAM表項(xiàng)的建立不是通過學(xué)習(xí)得到的，而是通過IGMP窺探，CGMP等協(xié)議獲得的。MAC地址所在端口MACA1MACB1MACC2MACD2分段1分段2ABCPORT1PORT2D

交換機(jī)典型應(yīng)用交換機(jī)基于目的地址轉(zhuǎn)發(fā)MACDMACA端口1MACDMACA端口2MAC地址所在端口MACA1MACB1MACC2MACD2二層交換機(jī)原理接收網(wǎng)段上的所有數(shù)據(jù)幀；利用接收數(shù)據(jù)幀中的源MAC地址來建立MAC地址表（源地址自學(xué)習(xí)），使用地址老化機(jī)制進(jìn)行地址表維護(hù)；在MAC地址表中查找數(shù)據(jù)幀中的目的MAC地址，如果找到就將該數(shù)據(jù)幀發(fā)送到相應(yīng)的端口（不包括源端口）；如果找不到，就向所有的端口發(fā)送（不包括源端口）；向所有端口轉(zhuǎn)發(fā)廣播幀和多播幀（不包括源端口）。三種交換模式Cut-Through：交換機(jī)接收到目的地址即開始轉(zhuǎn)發(fā)過程延遲小交換機(jī)不檢測(cè)錯(cuò)誤Store-and-Forward：交換機(jī)將全部?jī)?nèi)容接收才開始轉(zhuǎn)發(fā)過程延遲大交換機(jī)檢測(cè)錯(cuò)誤，不會(huì)有錯(cuò)包Frag-free：交換機(jī)接收完數(shù)據(jù)包的前64字節(jié)（一個(gè)最短幀長(zhǎng)度），然后根據(jù)頭信息查表轉(zhuǎn)發(fā)。結(jié)合了直通方式和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式的優(yōu)點(diǎn)。L2交換機(jī)的缺點(diǎn)L2帶來了以太網(wǎng)技術(shù)的重大飛躍，徹底解決了困擾以太網(wǎng)的沖突問題，極大的改進(jìn)了以太網(wǎng)的性能。并且以太網(wǎng)的安全性也有所提高。但以太網(wǎng)存在如下缺點(diǎn)：廣播泛濫安全性仍舊無法得到有效的保證其中廣播泛濫嚴(yán)重是L2以太網(wǎng)的主要缺點(diǎn)VLAN概述VLAN的產(chǎn)生原因VLAN的劃分方法主要內(nèi)容廣播域……VLAN的產(chǎn)生原因－廣播風(fēng)暴廣播廣播域廣播域通過路由器將網(wǎng)絡(luò)分段……廣播廣播域廣播域通過VLAN劃分廣播域……廣播Port1:VLAN-1Port2:VLAN-2VLAN的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)與傳統(tǒng)的LAN技術(shù)，VLAN具有如下優(yōu)勢(shì)：隔離廣播域，抑制廣播報(bào)文.減少移動(dòng)和改變的代價(jià)創(chuàng)建虛擬工作組，超越傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的工作方式增強(qiáng)通訊的安全性增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的健壯性VLAN的劃分方法—基于端口的VLAN主機(jī)A主機(jī)B主機(jī)C主機(jī)DVLAN表Port1Port2Port7Port10端口所屬VLANPort1VLAN5Port2VLAN10…………Port7VLAN5…………Port10VLAN10Page62VLAN的劃分方法—基于MAC地址的VLANVLAN表MAC地址所屬VLANMACAVLAN5MACBVLAN10MACCVLAN5MACDVLAN10主機(jī)A主機(jī)B主機(jī)C主機(jī)DVLAN的劃分方法—基于協(xié)議的VLANVLAN表協(xié)議類型所屬VLANIPX協(xié)議VLAN5IP協(xié)議VLAN10…………主機(jī)A主機(jī)B主機(jī)C主機(jī)DVLAN的劃分方法—基于子網(wǎng)的VLANVLAN表IP網(wǎng)絡(luò)所屬VLANIP/24VLAN5IP/24VLAN10…………主機(jī)A主機(jī)B主機(jī)C主機(jī)D3.6監(jiān)控線纜視頻線云臺(tái)控制線鏡頭控制線解碼器通訊線攝像機(jī)電源線線纜選型1、攝像機(jī)視頻信號(hào)傳輸線纜電纜的線徑越粗則衰減越小，越適合長(zhǎng)距離的傳播。選擇線纜如下：

當(dāng)攝像機(jī)到子監(jiān)控中心距離≤300米時(shí)，可選用SYV-75-3；

當(dāng)攝像機(jī)到子監(jiān)控中心距離≤500米時(shí)，可選用SYV-75-5；

當(dāng)攝像機(jī)到子監(jiān)控中心距離≤800米時(shí)，可選用SYV-75-7或SYV-75-9；當(dāng)攝像機(jī)到子監(jiān)控中心距離≤1000米時(shí)，可選用SYV-75-12；2.、攝像機(jī)電源線