综合安防系统的传输网络设计（视频监控系统网络规划）

监控传输网络系统主要作用是接入各类监控资源，为中心管理平台的各项应用提供基础保障，能够更好的服务于各类用户。

1. 设计思路与要求

1.1 设计思路

视频监控子系统网络的建网思路需要做一个整体规划，应考虑如下几个方面：

采用新一代、主流网络技术来设计监控网络，新一代网络技术往往能提供更高的性能，而且有更长的产品生命周期，便于维护。传统的设计方法是按核心层、汇聚层、接入层分级设计，但是随着网络管理技术的进步和发展，网络设计向扁平型方向发展，采用核心、接入层设计。
监控网络需要按照模块化、结构化的原则设计，便于今后扩容和升级。
针对网络的安全隐患，系统应通过多种安全措施保障系统的安全。

1.2 设计要求

（1）网络传输协议要求

系统网络层应支持 IP 协议，传输层应支持 TCP 和 UDP 协议。

（2）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标准要求。

（3）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）应满足要求：前端设备与信号直接接入的数据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。

（4）网络传输带宽

联网系统网络带宽设计应能满足前端设备接入数据中心、数据中心互联、用户终端接入数据中心的带宽要求，并留有余量。

（5）网络传输质量

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。

2. 网络规划设计

2.1 网络结构设计

监控传输网络系统主要作用是接入各类监控资源，为中心管理平台的各项应用提供基础保障，能够更好的服务于各类用户。网络结构如下图所示：

1) 核心层

核心层主要设备是核心交换机，作为整个网络的大脑，核心交换机需具备高可靠性及高稳定性的要求，一般均采用模块化框式交换机，在可靠性配置上需具备双电源、双引擎的要求，在稳定性配置上需选择合适的背板带宽及处理能力较高的板卡，对特殊行业还可采用双核心交换机部署方式。

2) 接入层

（1）前端视频资源接入

前端网络采用独立的 IP 地址网段，完成对前端多只监控设备的互联。前端视频资源通过 IP 传输网络接入数据中心或者数据机房进行汇聚。对于传输距离小于 100 米的情况下可采用超五类或者六类双绞线就近直接接入交换机；对于传输距离大于 100 米的情况下，可采用一对光纤收发器实现点对点接入或者采用 PON 实现点对多点接入。

（2）用户接入

对于用户端接入交换机部分，需要增加相应的用户接入交换机，提供用户上网服务。数据中心部署接入交换机，通过千兆光纤链路接入到传输网络，保证设备及客户端的正常使用。

2.2 VLAN 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 VLAN 在数据转发时，可以二层和三层方式实现数据转发，二层 VLAN 技术能将一组用户归纳到一个广播域当中，从而限制广播流量，提高带宽利用率。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：

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。
全网每台设备的网管 VLAN 可以使用同一个，方便设备预配置与日常管理。
我们一般建议按照每个区域进行 VLAN 资源的划分，所有 IPC 使用的 VLAN 均遵从所在区域的 VLAN 规划。
尽管在不同的汇聚设备上使用相同的 VLAN 并不冲突，但是不允许这样的做法，会对后期的维护和故障的排除造成很大的困难。
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 地址，需要绑定相应的 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。

备注：交换机中标记 VLAN 的数据长度是 12 位，所以 VLAN 取值范围是 0~4095，通常 0 和 4095 是系统保留，1 通常是交换机的默认 VLAN 号。

2.3 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，要充分考虑到地址空间的合理使用，保证实现最佳的网络地址分配及业务流量的均匀分布。

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。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线叠合，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。

2.4 路由总体规划

路由分为静态路由和动态路由，根据项目实际情况进行选择。

静态路由是在路由器中设置的固定的路由表。除非网络管理员干预，否则静态路由不会发生变化。由于静态路由不能对网络的改变作出反映，一般用于网络规模不大、拓扑结构固定的网络中。静态路由的优点是简单、高效、可靠。在所有的路由中，静态路由优先级最高。当动态路由与静态路由发生冲突时，以静态路由为准。

动态路由是网络中的路由器之间相互通信，传递路由信息，利用收到的路由信息更新路由器表的过程。它能实时地适应网络结构的变化。动态路由适用于网络规模大、网络拓扑复杂的网络，其中最常用的动态路由是 OSPF（Open Shortest Path First 开放式最短路线优先）协议。

2.5 网络传输带宽要求

考虑到网络传输过程及其它应用的开销，链路的可用带宽理论值为链路带宽的 80%左右，为保障视频图像的高质量传输，带宽使用时建议采用轻载设计，轻载带宽上限控制在链路带宽的 50%以内。
核心层交换机到接入交换机的网络采用光模块来传输，带宽需达到千兆以上，原有带宽未达到要求的，增加带宽；
传输设备如光纤收发器到接入交换机之间的带宽建议达到千兆；
传输设备如光纤收发器之间的传输带宽建议达到百兆；
结合项目实际需求，网络带宽规划可做相应调整。

3. 网络可靠性设计

网络的可靠性是为了保证视频在传输过程中，重要环节在出现设备损坏或失败时，还能够保证正常传输。网络可靠性主要可从传输链路可靠性、网络设备可靠性两个方面进行设计。

3.1 传输链路可靠性

传输链路的可靠性一般通过链路聚合技术来进行保障。链路聚合设计增加了网络的复杂性，但是提高了网络的可靠性，使关键线路上实现了冗余功能。除此之外，链路聚合还可以实现负载均衡。

3.2 网络设备可靠性

网络设备的可靠性主要通过关键部件冗余备份、设备冗余备份、传输告警抑制和快速链路故障检测来进行保障。

关键部件冗余备份是指网络设备提供主控、电源等关键部件的 1+1 冗余备份；另外系统各单板及电源、风扇模块均具有热插拔功能。这些设计使得设备或网络出现严重异常时，系统能够快速地恢复和作出反应，从而提高系统的平均无故障运行时间，尽可能地降低不可靠因素对正常业务的影响。

设备冗余备份是指通过双机虚拟化或虚拟路由器冗余协议等方式实现网络设备的冗余备份。一旦出现设备不可用的情况，可提供动态的故障转移机制，允许网络系统继续正常工作。

传输告警抑制是指对告警进行过滤和抑制，避免网络频繁振荡，因为当接口启动快速检测功能后，告警信息上报速度加快，会引起接口的物理层状态频繁在 Up 和 Down 之间切换。

快速链路故障检测是一套全网统一的检测机制，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。

4. 网络安全性设计

网络安全性方面是保护网络系统中的软件、硬件及数据信息资源，使之免受偶然或恶意的破坏、篡改和泄露，保证网络系统的正常运行、网络服务的不中断。网络安全性设计主要有结构安全、访问控制、安全审计、边界完整性检查、入侵防范和网络设备防护这几方面的内容。

5. 网络管理规划

网络管理主要是从网络监控管理、应急操作管理和日常维护管理三个方面对网络管理规划进行简要说明：

（1）网络监控管理

网络系统监控主要是通过网管系统统一进行信息采集和事件呈现，配合网络系统进行实施。

（2）应急操作管理

应急操作管理主要是通过固定的操作流程，通过对故障设备进行主备切换、脱网隔离和旁路等方式快速恢复网络系统的连通性。

（3）日常维护管理

日常维护管理主要包括故障诊断、配置和设备操作等内容，指导网络运维人员的日常维护管理工作。

6. 网络安全建议

网络安全是为了保护整个系统的硬件、软件、信息的安全，网络安全不仅仅与网络设备相关，还涉及到主机、操作系统、以及日常管理维护，只有将每个细节都落实到位，才能保障系统安全稳定地运行，保障系统的信息不被不法分子所窃取。

本建议是一个框架性建议，具体是的实施手段，由具体的项目实施方案来制定，由安装调试人员、维护人员共同落实完成。

6.1 网络

网络对外接口增加防火墙，进行安全防护；独立的封闭式网络则可不加防火墙。
防火墙针对需要与外部交互的应用，开放对应的地址、端口、协议，其余均禁止。即以白名单的策略实施，而不是以屏蔽一些常用攻击端口协议的黑名单方式实施。
三层交换机可配置 ACL 防护。所有对外接口加 ACL 防护，内部网络可在中心平台的出口处添加。可以采用屏蔽一些常用攻击端口协议的黑名单方式制作 ACL。
关键网络设备采用冗余架构，设备有冗余、链路有冗余

6.2 主机

主机加固操作，补丁打到最新；
配置备用服务器，应急使用；
服务器不需要对公网暴露的端口，修改成 127.0.0.1，不要写成 0.0.0.0。
不需要对外开放的端口，需要屏蔽。
不能有弱口令。

6.3 系统

应用部署后，使用公司安全部门的软件进行安全扫描；
平台应用备份，定期备份或者制定制度，当修改配置后一定要做备；
数据库，定时备份。做好备份恢复的演练。

6.4 用户日常管理：

做好日常备份；
系统补丁及时更新；
账号、密码的严格管理；
其他的日常检查工作：安全日志（防火墙、路由器）、主机性能（CPU/内存/硬盘占用率）、网络流量异常等。

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第一章方案概述 1
1.1 方案背景 1
1.2 需求分析 2
1.3 建设目标 3

第二章总体思路 5
2.1 设计思路 5
2.2 设计原则 6
2.3 设计依据 9

第三章系统总体设计 11
3.1 应用架构 11
3.2 系统拓扑 11

第四章系统详细设计 14
4.1 视频级联、视频监控配置、实时预览功能、录像回放功能、视频监控电视墙、海康视频监控优势
4.1.1 视频监控子系统、监控前端设计、园区周界及外围部署、可见光周界防范、园区主出入口等地部署、园区公共区域监控布置、建筑室内区域监控部署
4.2 人员通行 51
4.2.1 门禁管理子系统：门禁系统功能、门禁系统架构和组成、门禁系统部署方案
4.2.2 可视对讲子系统、可视对讲系统的部署方案、可视对讲系统详细设计
4.2.3 梯控管理子系统详细设计、梯控系统的部署方案
4.2.4 访客管理子系统详细方案、访客预约系统功能和工作流程
4.2.5 静电检测子系统 83
4.2.6 智能锁管理子系统 87
4.3 车辆通行 91
4.3.1 停车场子系统功能、停车场系统部署方案、停车场系统详细设计
4.3.2 寻车诱导子系统详细设计、诱导寻车系统功能介绍 107
4.3.3 园区卡口子系统 118
4.3.4 新能源充电泊位管理子系统 129
4.3.5 车辆违规管控子系统 135
4.3.6 车辆防冲撞子系统 137
4.3.7 车底检测子系统 142
4.3.8 人车核验管理子系统 144
4.4 报警监测 148
4.4.1 智能报警子系统、紧急报警设备、报警系统业务流程、常见报警系统安装方式、综合安防报警平台功能简介 & 系统优势 148
4.4.2 机房环境监测子系统、动环监控系统部署、海康动环系统功能 166
4.4.3 场所环境综合监测子系统 180
4.4.4 事件中心子系统 188
4.5 智能应用 194
4.5.1 智能监控子系统 194
4.5.2 封闭区域人车管控子系统 206
4.5.3 高空抛物溯源子系统 212
4.5.4 电瓶车秩序管理子系统 217
4.5.5 电梯健康监测子系统 222
4.5.6 客流管理子系统 227
4.6 综合服务 239
4.6.1 智能巡查子系统 239
4.6.2 定位巡查子系统 248
4.7 行政后勤 260
4.7.1 考勤管理子系统 260
4.7.2 智能柜管理子系统 264
4.7.3 自助制卡子系统 267
4.7.4 物资管理子系统 271
4.7.5 会议管理子系统 278
4.7.6 食堂消费子系统方案设计、食堂消费功能说明 284
4.7.7 宿舍管理子系统 303
4.7.8 信息发布子系统 316
4.8 安全管理 324
4.8.1 消防管理子系统 324
4.8.2 安检管理子系统 330
4.8.3 智慧广播子系统 346
4.9 能效监测 354
4.9.1 节能管理子系统 354
4.9.2 智慧路灯子系统 356
4.10 联网管理 359
4.10.1 多园区联网管理子系统 359
4.11 数据驾驶舱 362
4.11.1 数据可视化看板 362
4.11.2 3D 数字指挥舱 367
4.11.3 AR 数字指挥舱 369
4.11.4 VR 数字指挥舱 370
4.12 运维管理 372
4.12.1 设备网络管理子系统、视频监控运维管理 372
4.12.2 网络拓扑监控子系统 402
4.12.3 运管中心 415

第五章传输网络设计 420
5.1 设计思路与要求 420
5.1.1 设计思路 420
5.1.2 设计要求 420
5.2 网络规划设计 421
5.2.1 网络结构设计 421
5.2.2 VLAN 规划 422
5.2.3 网络 IP 地址规划 423
5.2.4 路由总体规划 424
5.2.5 网络传输带宽要求 425
5.3 网络可靠性设计 425
5.4 网络安全性设计 426
5.5 网络管理规划 426
5.6 网络安全建议 427

第六章监控中心设计 429
6.1 监控中心系统组成 429
6.2 服务器管理系统 429
6.2.1 管理服务器 429
6.2.2 流媒体服务器 430
6.2.3 级联服务器 430
6.2.4 校时服务器 430
6.2.5 结构化分析服务器 430
6.3 云存储系统 432
6.3.1 云存储概述 432
6.3.2 云存储系统架构 433
6.3.3 系统功能 434
6.3.4 系统优势 437
6.3.5 系统容量计算 438
6.4 视频综合平台设计 439
6.4.1 视频综合平台功能 440
6.4.2 主要功能效果展示 440
6.4.3 信息发布屏 440
6.4.4 会议平板 441
6.5 智能大屏管理系统 441
6.5.1 系统架构 442
6.5.2 系统配置功能 442
6.5.3 特色功能 443
6.5.4 系统部署 444

第七章平台软件介绍 446
7.1 平台架构 446
7.1.1 业务架构 446
7.1.2 逻辑架构 447
7.1.3 数据架构 448
7.2 平台关键技术 448
7.3 平台软件功能 451
7.4 平台软件特色 452
7.5 平台软件环境 454
7.5.1 硬件环境 454
7.5.2 软件环境 455
7.6 平台安全设计 455
7.6.1 存储安全 455
7.6.2 应用安全 456
7.6.3 网络安全 457
7.7 平台优势 458
7.7.1 全面的系统集成 458
7.7.2 丰富的联动策略 458
7.7.3 灵活的服务架构 459
7.7.4 多层次的可靠性保障 459
7.7.5 强大的扩展性支持 460
7.7.6 优良的系统兼容性 460
7.7.7 全方位的安全管理 460
7.7.8 便捷的操作体验 461
7.7.9 精细的权限设定 461
7.7.10 高效的系统运维 461

第八章方案优势 462
8.1 全场景业务覆盖 462
8.2 灵活园区人车管控 462
8.3 丰富的运营指挥手段 462
8.4 智能化运维管理 463

第九章项目案例 464