核心技術屬于美國的IPv4網絡其最大問題是網絡地址資源有限,理論上講編址為2的32次方即1600萬個網絡、40億臺主機。但采用A、B、C三類編址方式后,可用的網絡地址和主機地址的數目大打折扣,以至目前的IP地址近乎枯竭。其中北美占有3/4,約30億個,而人口最多的亞洲只有不到4億個,中國的IPv4地址目前已經基本用完,因此IPv6的推進,我國走在世界全列。與IPv4相比,IPv6主要有如下特點:
1、地址空間巨大,相較于IPv4的32位編制方式,IPv6采用了128位編址方式,不會存在地址空間枯竭的問題,這將使每一個網絡監(jiān)控終端配置一個或多個固定IP地址成為可能;
2、簡潔的數據報頭使得尋址方式更加快捷,路由效率更高,網絡延時更小;
3、先進的無狀態(tài)尋址方式可以支持即插即用(UPNP),新上線的監(jiān)控終端無須人工干預即可工作;
4、提高了QOS服務質量,對各種流媒體信息可根據緊急性和服務類別確定數據包的優(yōu)先級,數據的傳輸質量和延時指標可以人為進行控制,從很大程度上保證了多媒體數據的傳輸質量;
5、加強了組播功能,同時IPv6網絡在帶寬上將大大地提高,使實現高性能的大規(guī)模音視頻應用成為可能;
6、IPv6強制執(zhí)行必選的Ipsec協議,保證了監(jiān)控信息的安全性;
7、支持與3G的無縫連接,為發(fā)展新的移動監(jiān)控應用提供了可靠的平臺。
IPv6在安防監(jiān)控的應用特點
IPv6巨大的地址空間使網路化監(jiān)控更方便
目前許多城市監(jiān)控點總數已經在20萬以上,而且仍保持快速增長。依此計算,如果為每個攝像機提供一個公網IP地址,則至少需要800個以上的IPv4的C類地址,這在公網IP日益短缺的今天是幾乎不可能的,而升級到IPv6之后,巨大的地址空間使之成為現實,每一個攝像機都有一個獨立的公網IP,減少了之前的NAT、端口映射、動態(tài)域名解析等種種不便,端到端的訪問和控制使網絡監(jiān)控更方便,部署更簡單;除此之外隨著IPv6的即插即用的進一步優(yōu)化,所有的帶網絡接口的終端設備在配置方便會進一步簡化,相較于目前的設備上線需要一系列繁瑣的網絡配置,在IPv6中只需要把網線插上,系統會自動對設備的網絡設置進行配置,大大方便安裝和維護,而且其先進的自動發(fā)現功能會自動在把前端設備的信息添加到后端平臺,整個過程更加智能化。
IPv6讓網絡視頻更流暢
在IPv4時代,由于公網的不足和路由協議的限制,網絡視頻流在公網傳輸時由于路由協議中間會經過很多的HOPS(跳數)致使路由效率低下,網絡延時也相應的增大,以目前的互聯網為例,數據空載時網絡延時一般都在300ms左右,如果滿載時網絡延時會更大,甚至可能達到1000ms左右,導致網絡視頻卡頓,視頻不流暢等很多惱人的現象。
到了IPv6時代,由于其尋址方式的改變,路由效率高,網絡延時也減少。即使在公網傳輸高清視頻也可以達到局域網的網絡延時,真正實現WAN=LAN的效果。此外在IPv4網絡時由于QoS帶寬質量保證做的不夠好,網絡中經常存在丟包,誤碼重傳等現象,而網絡監(jiān)控對帶寬的實時性和服務的品質都要求非常高,一旦有丟包、重傳等現象就會讓監(jiān)控畫面看起來有卡頓、馬賽克等現象,嚴重時甚至造成視頻丟失等嚴重后果,而IPv6中加強了帶寬的QoS部分的控制,對各種流媒體信息可根據緊急性和服務類別確定數據包的優(yōu)先級,數據的傳輸質量和延時指標可以人為進行控制,從很大程度上保證了多媒體數據的傳輸質量和帶寬品質,從而讓網絡高清畫面變得更流暢,傳輸實時性進一步得到提升。
IPv6讓視頻監(jiān)控更安全
目前的網絡傳輸一般都采用TCP或者UDP的方式進行傳輸,數據安全性較差,面臨著數據被篡改和竊取的危險,如果要提升安全性就需要增加額外的設備如防火墻、安全網閘等,但同時會增加額外的費用。隨著網絡視頻監(jiān)控的越來越普及,網絡安全也被越來越多的甲方所重視。在IPv4時代如果僅僅靠協議本身是做不到的,而IPv6中強制執(zhí)行Ipsec協議,該協議是VPN網絡中常用的協議類型,具有高可靠性和高保密性等特點,使用該協議傳輸的網絡數據是加密數據,可以極大程度防止網絡數據被竊聽和篡改,提升了監(jiān)控信息的安全性。
IPv6在安防行業(yè)的應用
目前安防監(jiān)控領域正從傳統的模擬時代演變到網絡數字時代,監(jiān)控的應用范圍逐步擴大,許多行業(yè)及一些跨地域大型企業(yè)對監(jiān)控的需求已經不僅僅滿足于本地的聯網監(jiān)控,而是在原有本地聯網監(jiān)控基礎上,進行省級乃至全國范圍內跨區(qū)域的大規(guī)模聯網監(jiān)控。這必然會對IP網絡帶來更多的機遇和挑戰(zhàn)。[nextpage]
但不管聯網規(guī)模和類型如何變化,其最根本的支撐點是IP地址和路由條目的數量。在IPv6時代,安防監(jiān)控主要應用是以IP網絡視頻監(jiān)控系統為主的網絡化應用,其特點是:一方面承載IP視頻流在傳輸過程中其IP網絡需支持IPv6協議;另一方面網絡攝像機、網絡視頻服務器等設備的網絡模塊需要支持IPv6協議棧??梢灶A見,在安防行業(yè)內,網絡視頻監(jiān)控設備,包括網絡攝像機、網絡視頻服務器以及網絡視頻監(jiān)控平臺軟件等產品會率先實現IPv6的應用,具體應用如下:
IPv6推進物聯網的發(fā)展
當前,基于Internet的各種物聯網應用正在迅猛地發(fā)展,但是聯網所需的 IPv4 網絡地址即將耗盡,無疑在很大程度制約了物聯網的發(fā)展。盡管依靠NAT、代理網關這類地址復用技術能暫時緩解地址危機,但其需要維護一些中間連接狀態(tài),為物體間的交互制造了性能上的瓶頸和互聯上的障礙。而IPv6的 128位的地址空間,簡單數據包頭、主機地址自動配置、Qos、加密等許多新技術和端到端的通信特性為物聯網的發(fā)展創(chuàng)造了良好的網絡通信條件和能力拓展。因為物聯網應用中除了需要物物間在任何時間以任何方式進行互聯以外,還需要能在任何地點進行互聯,包含移動終端在網間切換時能不必脫離其現有連接即可自由移動,這是一種日益重要的網絡功能。與IPv4不同的是,IPv6的移動性是使用內置自動配置獲取轉交地址,因而無需外地代理;此外,這種內聯機制使通信節(jié)點能夠與移動節(jié)點直接通信,其結果是,在IPv6中,移動IP結構的效率大為提高,例如當移動終端移動到外地時,可以通過地址自動配置得到一個漫游地址,并且用此地址與網絡上的節(jié)點進行通信。利用移動IPv6和HOST代理,移動終端可以在保持已有的通信連接不被中斷的情況下,在不同的網絡間進行漫游,同時還能保持自身的可達性。
移動IPv6拓展3G應用
3G移動應用是是一個能綜合實時業(yè)務、非實時業(yè)務、寬帶業(yè)務、窄帶業(yè)務的網絡,能夠滿足多媒體和視頻業(yè)務發(fā)展的需求。同時,其應用網絡要有足夠高的安全性并能夠提供服務質量保證。3G技術的發(fā)展使得越來越多的視頻監(jiān)控需求通過3G網絡來進行傳輸并和INTERNRT進行對接。但是由于在IPv4受公網IP數量的限制,很多的3G終端獲取的IP地址都是其運營商的私有IP,非真正意義上的公網IP,帶來一系列限制。而IPv6不但有足夠多的地址分配給這些移動設備。而且利用IPv6的地址自動配置、地址體系結構能使移動通信變得更加簡單,并且移動IPv6能使得用戶在跨網絡隨意移動和漫游過程中不更換IP地址,沒有切換和斷線重連的問題,一直使用原有的IP地址,并享有原網絡中的一切權限和服務。而且IPv6網絡本身就有很好的安全性和服務質量保證,可以帶來很好的視頻效果。因此,移動IPv6技術在未來3G網絡的建設中必將扮演越來越重要的角色。
IPv6普及任重而道遠
雖然IPv6有著上述的種種好處和優(yōu)點,但是從目前看IPv6技術在安防領域的應用時機還不完全成熟,首先作為承載網絡的基礎設施及部門包括交換機,路由器等過渡到IPv6的話,需要全部更換現有的IPv4設備,費用不菲。同時具體實施方面涉及了應用需求、經濟利益、投資和設備升級換代等限制,運營商、IT設備商對IPv6也大都是雷聲大雨點小,目前還沒有大規(guī)模推廣,而是處于與IPv4相互并存和過渡的階段。
此外從安防監(jiān)控領域來看,IPv6技術與安防系統的結合首先是設備層次的結合,其次才是兼容IPv6操作系統的上層應用軟件方面的結合。只有安防設備和通信網絡都支持IPv6協議,IPv6技術的安防應用才有其實際意義,包括傳統的DVR、新興的IPC和NVR等產品首先需要在通訊協議中支持IPv6,其次傳輸的設備包括路由器交換機需要支持IPv6,而且后端的管理平臺,錄像存儲等服務器也都需要支持IPv6,那么整個監(jiān)控系統才真正實現從IPv4到IPv6的飛躍,這中間缺少任意一個環(huán)節(jié)都不能真正意義上發(fā)揮IPv6的優(yōu)勢。
隨著北京奧運會、上海世博會、以及大運會中對IPv6的應用,加速了對IPv6的普及和應用,相信IPv6在不久的將來一定會實現在安防監(jiān)控領域的多樣化。