安防網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展現(xiàn)狀

　　當全球正在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化時，網(wǎng)絡(luò)化也正在成為安防行業(yè)發(fā)展中的一個重要階段。現(xiàn)在不論是在公共場所、企業(yè)，還是家庭都有數(shù)量龐大的安防終端設(shè)備。目前CCTV模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)正在逐步被IP數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)所取代，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的應(yīng)用范圍逐步擴大，越來越多的行業(yè)對監(jiān)控的需求已經(jīng)不滿足于本地的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，而是進行省級乃至全國范圍內(nèi)跨區(qū)域的大規(guī)模、多層級聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，安防大聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為安防智能化，高清化，聯(lián)網(wǎng)化三大趨勢之一。

　　隨著監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化的需求日益增長，安防行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)由一種概念化的需求逐漸變成了客戶的硬性需求。以視頻監(jiān)控相關(guān)設(shè)備供應(yīng)商為代表的許多中國安防廠家經(jīng)過數(shù)年的研發(fā)與改進，已經(jīng)開始大規(guī)模向市場推出網(wǎng)絡(luò)化新產(chǎn)品，開啟了新一代安防產(chǎn)品的競爭舞臺。

　　網(wǎng)絡(luò)化有效地提升了安防的規(guī)?；l(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持同時還催生了安防行業(yè)的綜合服務(wù)功能。這種結(jié)果促進安防行業(yè)服務(wù)向多樣性和有效性發(fā)展，從某種程度上不斷吸引著人們?nèi)L試享受新應(yīng)用、新服務(wù)。因此，網(wǎng)絡(luò)化對于安防發(fā)展的進程來講有著舉足輕重的作用。

　　安防網(wǎng)絡(luò)化面臨的IP地址問題

　　目前，國內(nèi)多數(shù)一線大城市僅視頻監(jiān)控點總數(shù)已經(jīng)在20萬以上，許多經(jīng)濟發(fā)達省份視頻監(jiān)控點總數(shù)超過100萬，而且仍保持快速增長。隨著電子技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)將進入人們的日常生活，可能身邊的每一樣?xùn)|西都需要連入全球因特網(wǎng)。

　　目前我們使用的第二代互聯(lián)網(wǎng)IPv4核心技術(shù)屬于美國，它的最大問題是網(wǎng)絡(luò)地址資源有限。2011年2月3日，負責管理IP地址分配的頂級機構(gòu)對外分配了最后一批IPv4系列地址。如果一切按照計劃進行，大概在6-9個月后現(xiàn)有的IP地址將被耗盡。

　　一方面是IP地址資源數(shù)量有限，另一方面是隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來越來越多的終端設(shè)備需要連入全球因特網(wǎng)。在這樣的環(huán)境下，IPv6應(yīng)運而生，IPv6技術(shù)不但解決了網(wǎng)絡(luò)地址資源數(shù)量的問題，同時也為除電腦外的設(shè)備連入互聯(lián)網(wǎng)在數(shù)量限制上掃清了障礙?；诰W(wǎng)絡(luò)化的安防產(chǎn)品在兼容IPv6之后，攝像機、報警器和各類安防傳感器都可以方便地獲取唯一的IP地址并接入安防監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中。

　　IPv6的技術(shù)優(yōu)勢

　　相對于IPv4技術(shù)，IPv6技術(shù)具有以下幾點優(yōu)勢。

　　· 網(wǎng)絡(luò)地址空間的極大擴展：IPv4中規(guī)定IP地址長度為32，即有2^32-1個地址;而IPv6中IP地址的長度為128，即有2^128-1個地址。最保守的估算，地球上每平方米可以分到10^16個IPv6地址，這意味著不僅每個人都可以擁有一個終身使用的IP地址，象身份證一樣作為一個個人標識;而且所有可以想象出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都可以分配到一個全球唯一的地址;

　　· 網(wǎng)絡(luò)路由效率的提高：IPv6通過對網(wǎng)絡(luò)IP地址的層次化劃分，減小了路由器中路由表的規(guī)模，從而減少了路由器中存儲器的數(shù)據(jù)容量和相應(yīng)的CPU開銷，因而提高了查表和轉(zhuǎn)發(fā)IP分組的速度;

　　· 增強的QoS控制：從協(xié)議的角度看，IPv6的優(yōu)點體現(xiàn)在能提供不同水平的服務(wù)，從而實現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量(QoS)控制。這主要由于IPv6報頭中新增加了字段“流量類別(traffic classes)”和“流標識(Flow Label)”。有了它們，在傳輸過程中，中間的各節(jié)點就可以識別和分開處理任何IP地址流，以保證可靠的實時報文傳遞;

　　· 增加了Plug&Play功能：在IPv4中，大多由手工配置主機IP地址，費時費力，當IP地址需要經(jīng)常改動的時候就很容易出錯。而IPv6中發(fā)展了鄰居發(fā)現(xiàn)(Neighbour Discovery)、節(jié)點自動配置(Auto-Configuration)、路由器宣告(Router Advertisement)、路由器請求(Router Solicitation)等新技術(shù)，通過新技術(shù)可以實現(xiàn)IPv6網(wǎng)絡(luò)的自動發(fā)現(xiàn)及自動配置功能，從而簡化網(wǎng)絡(luò)配置、維護和管理;

　　· 更高的安全性：對于IPv4協(xié)議族，一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的安全機制大多建立在應(yīng)用程序級，較少從IP層來保證Internet的安全;另一方面為減緩IP地址枯竭而引入的NAT(網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)技術(shù)在很大程度上破壞了Internet的授權(quán)和鑒定機制。而IPv6協(xié)議族一方面強制使用基于IP層的IP安全(IPSec)協(xié)議;另一方面全球唯一的地址可以清楚的標識每個結(jié)點，避免了NAT對端到端安全性的破壞。

　　IPv6的發(fā)展現(xiàn)狀

　　IPv6相比IPv4是一個巨大的進步，各國政府正在積極謀劃IPv6，爭取在新一輪科技競爭中取得先機。2011年6月8日是世界第首個“IPv6日”，也是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展道路上的一個里程碑。當天，全球網(wǎng)絡(luò)工程師們對諸多系統(tǒng)進行了測試，以確保各大互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商和內(nèi)容提供商的網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用能夠與下一代IPv6網(wǎng)絡(luò)無縫相連或集成，以確保不久的將來IPv4網(wǎng)絡(luò)能夠順利過度到IPv6網(wǎng)絡(luò)。

　　中國政府積極推進下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，計劃2012年完成50%電信骨干網(wǎng)、30個以上的城域網(wǎng)和100%教育科研網(wǎng)的IPv6改造，并發(fā)展1000萬IPv6用戶。中國電信響應(yīng)政府號召，2009年制定中國電信IPv6商用戰(zhàn)略，2009-2011年試商用，2012-2015年規(guī)模商用，2015年以后全面商用;中國移動也在積極謀劃IPv6演進，并提出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的IPv6過渡技術(shù)PNAT，于2010年下半年已經(jīng)開展IPv6商用試點;“2011年全球IPv6高峰會議”上，中國聯(lián)通研究院副總工程師唐雄燕表示雖然中國聯(lián)通還未正式出臺關(guān)于IPv6發(fā)展具體路線圖，但中國聯(lián)通近期已經(jīng)開展了相關(guān)工作，包括IPv4向IPv6過渡政策研究、過渡技術(shù)方案實驗室驗證、依托CNGI的IPv6試驗項目、標準和技術(shù)研究以及省公司的應(yīng)用試點。[nextpage]

　　根據(jù)國內(nèi)外已運營的IPv6網(wǎng)絡(luò)或示范網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗，IPv6的部署不僅是單純的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和改造，也是業(yè)務(wù)平臺和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)工程。目前國內(nèi)也有眾多安防領(lǐng)域的企業(yè)已實現(xiàn)了對IPv6的支持，例如中國電信等運營商;華為、烽火等視頻監(jiān)控平臺廠商、深圳景陽等視頻監(jiān)控前端設(shè)備制造商均已有所進展。在2010年的上海世博會期間，中國電信基于IPv6的高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)成功上線試商用，標志著運營商基于IPv6的視頻監(jiān)控應(yīng)用已經(jīng)具備商用的條件(如圖1所示)。

　　IPv6技術(shù)在安防中的發(fā)展趨勢及應(yīng)用前景

　　IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)，盡管目前IPv6的運行存在風險，但并不能因此止步不前。對于中國，現(xiàn)在正是搶先發(fā)展IPv6的時候，但我們也要清醒的認識到向IPv6過渡是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要整體產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同配合。

　　目前，國內(nèi)不少企業(yè)已開始著手進行IPv6部署。在安防行業(yè)中，IPv6應(yīng)用主要以網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)為主，應(yīng)用IPv6的基礎(chǔ)一方面是承載IP視頻流的IP網(wǎng)絡(luò)支持IPv6協(xié)議，另一方面網(wǎng)絡(luò)攝像機、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器等設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)模塊需要支持IPv6協(xié)議棧。

　　IPv4到IPv6的網(wǎng)絡(luò)過渡

　　當前，中國安防的IP網(wǎng)絡(luò)主要是以IPv4為主，向IPv6的過渡還有很長的一段路要走，但網(wǎng)絡(luò)IPv6化是大勢所趨，主流視頻監(jiān)控平臺、前端設(shè)備提供商逐漸開始提供支持IPv4/IPv6雙協(xié)議棧的設(shè)備，電信運營商也已經(jīng)逐步部署了IPv6網(wǎng)絡(luò)，并開始進行試商用的探索。在上海世博會期間，中國電信推出的18大世博新產(chǎn)品和8大科技亮點中，就有國家發(fā)改委重大專項的首個IPv6試商用網(wǎng)絡(luò)覆蓋整個世博園區(qū)，承載于純IPv6網(wǎng)絡(luò)上的高清視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)在世博園區(qū)的試用效果滿意。

　　當基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)IPv6過渡完成，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺和設(shè)備必將向IPv6化過渡。這個過渡在技術(shù)上沒有太大的難度，目前最常用的技術(shù)過渡方式是平臺和設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)模塊從支持IPv4協(xié)議棧轉(zhuǎn)向支持IPv4/IPv6雙棧，并隨著時間的推移最終過渡到支持純IPv6協(xié)議棧。該過程是基于IP網(wǎng)絡(luò)層的，對加載于其上的應(yīng)用層視頻編解碼等基本沒有影響。目前，武漢烽火網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控平臺結(jié)合基于IPv6技術(shù)的視頻前端編碼設(shè)備及數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品，可提供一整套IPv6視頻監(jiān)控系統(tǒng)。與此同時，國外的安訊士、松下，國內(nèi)的深圳景陽等廠商的視頻監(jiān)控前端設(shè)備也已經(jīng)實現(xiàn)了對IPv6協(xié)議的支持，而其它前端設(shè)備廠商也正在跟進。

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)與IPv6結(jié)合將面臨的問題

　　對安防行業(yè)來說，IPv6技術(shù)帶來的是一個機遇與挑戰(zhàn)并存的局面。

　　首先，安防領(lǐng)域的特殊性決定了軍隊、政府、公安、交通等行業(yè)的安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)對安全性、保密性極為重視，其現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)通?；谛袠I(yè)內(nèi)的專網(wǎng)。如果將來IPv6協(xié)議的應(yīng)用不能帶來可確信的網(wǎng)絡(luò)安全性、Qos等方面質(zhì)的改變，這些應(yīng)用量最大、應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛的行業(yè)用戶在很長的時期內(nèi)都不會選擇基于IPv6的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

　　其次，安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)要完全支持IPv6技術(shù)需要電信運營商、視頻監(jiān)控平臺廠商、視頻監(jiān)控前端設(shè)備廠商、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商等的相互配合才能實現(xiàn);但是一方面新產(chǎn)品研發(fā)、舊設(shè)備的升級、網(wǎng)絡(luò)的改造均需要大筆投資，另外一方面，基于網(wǎng)絡(luò)層的IPv4、IPv6協(xié)議的轉(zhuǎn)換對于使用視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)并付費的最終用戶是不可見的，并不能給用戶帶來應(yīng)用體驗方面的顯著改變，因此用戶并不樂于為此支付額外的費用，這使得IPv6技術(shù)在用戶層面推廣困難重重。

　　最后，IPv6技術(shù)即使真正大規(guī)模商用也應(yīng)該是通信/IT領(lǐng)域率先商用，只有提供了較大范圍的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境，并且在一定程度上檢驗其安全性和有效性之后，安防行業(yè)才會開始大規(guī)模應(yīng)用IPv6技術(shù)。

　　IPv6發(fā)展與否已經(jīng)不是一個問題，關(guān)鍵在于如何順利推進，從IPv4盡快轉(zhuǎn)換到IPv6，還需要從政策法規(guī)、技術(shù)標準、組織機構(gòu)等多方面入手，目前最穩(wěn)妥的辦法是從國家層面，在組織機構(gòu)、技術(shù)標準、資金和政策等多個方面入手，進行整體布局。