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IPv6对网络监控意味着什么?

美国国防部计划将其网络在2008年之前向IPv6全面迁移;\r\n日本政府把IPv6确立作为强国国策之一,并投资巨额,明确设定在2005年完成互联网向IPv6过渡;
资讯频道文章B

中国将投资14亿元,计划在2005年以前,构建连接中国各主要城市的IPv6商用骨干网;国内分析机构预计,今后5年,仅中国电信运营商在购买支持IPv6路由器上的投资就将累计达成150亿元; ……

IPv6受到如此多的重视,但它究竟是怎么一回事呢?

原来,现有的互联网多是在IPv4协议的基础上运行的,但随着上网人数的增多,IPv4定义的有限地址空间将被耗尽,据有关专家估计,在2005-2010年之间这些地址将被分配完毕,全球将面临严重的IP地址枯竭的危机,而IPv6是下一个版本的互联网协议,它的提出正是为了解决互联网的迅速发展所带来的困难。IPv6的地址空间是2的128次方,IPv4的地址只有2的32次方。保守估算,IPv6的应用将使整个地球每平方米面积可分配1000多个地址。

除提供无穷的IP地址,IPv6还可以提供更宽的带宽、更快的网速、更加安全的网络环境等。去年底,中国第一个下一代互联网主干网——CERNET2试验网在京开通,绵延6000公里的CERNET2以2.5G-10G比特/秒的传输速率连接20多个城市的200余所高校。此网络就是采用IPv6,是目前世界上规模最大的IPv6互联网。\r\n随着IPv6的发展,对很多产业都会产生影响,如IT、家电、通信等行业。想象一下,就足以让你瞠目结舌:比如,将家电、冰箱、洗衣机、汽车、传感器等都连在网络上,且每一个设备都拥有一个独立IP地址,在畅通无阻的网络世界中存在。届时,可用手机遥控电视机,在到家前先打开空调,用彩电观赏从网络上下载的影片,用电脑编辑手机通讯录、储存电视节目……

而网络监控作为网络发展趋势下的应景产物,目前还仅应用于小范围内,如学校、银行、小区等,停留在局域网和专网的狭窄范围。要实现大规模应用、从局域到广域、从专网到公众运营的产业和市场突破,IPv6是唯一的出路。今年3月,国家发改委下达的CNCI研究开发、产业化及应用试验项目的目录中,也明确将基于IPv6网络化视频监控列为重点发展的项目之一。\r\nIPv6的出现,对网络监控会带来哪些方面的影响与作用?基于IPv6的发展,网络监控将有可能形成哪些新产品?功能上又有何变化?

……本期我们就时下IT界的一大热门话题——IPv6与安防界网络监控的有关议题进行讨论,同时也请来了业界内的资深人士,如:北京东英创新科技发展有限公司网络视频部经理杨冠军、北京汉邦高科数字技术有限公司策划部经理王辰玲、上海博超科技有限公司董事长晋胜国、北京天地互连信息技术有限公司产品经理杨军、Axis Communications公司中国区经理王莹莹、恩讯数码科技(深圳)有限公司副总经理谢国勇、Vimagic荣硕科技(中国)有限公司渠道经理陈振华,他们都经验丰富、见解独特,你不能不关注!

“IPv6保障监控系统的安全性、实效性”
经过十几年的发展,网络化监控产品不论在技术上还是产品性能上都得到了很大的提高。但是,其市场应用一直没有形成较大的规模,其根本原因是产品的应用环境限制了它的表现能力,实际根源则在于目前的网络协议——IPv4协议。
由于IPv4发展的特殊经历,使其存在许多基础性的缺陷。它的无固定连接路径个包转发机制主要是为突发性数据传输设计的,并不适合传输连续的流媒体,尤其针对大规模的实时视频监控数据的传输,这些缺陷会表现得更加明显。
新一代的IPv6将从根本上解决目前IPv4存在的所有问题,同时还将提供更多的高性能服务。总的来说,IPv6从根本上保障了监控系统的安全性、稳定性、实效性,同时还可使有线网络和移动网络监控融于一网之中。具体体现在以下几个方面:
1.地址空间巨大,IPv6采用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,而且它支持永久在线,在提供更高的服务质量的同时为网络监控系统的管理带来更多的方便;2.严格的继承性编址方式,更加容易实现地址聚合,简洁的数据报头使得寻址方式更加快捷,大大提高了选路效率;3.先进的无状态寻址方式可以支持即插即用,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(甚至是国家主权和安全问题);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。
也因此,基于IPv6互联网将可能开发出性能更加可靠、功能更丰富、使用更灵活方便、智能化程度更高、速度更快、容量更大和范围更广的监控产品和应用,包括前端产品、中接设备、管理平台以及相关的配套设备。例如,有IPcamera、DVS/DVR、便携式移动监控前端,甚至包括具有自动跟踪/定位功能的移动式前端设备;有为大型系统服务的中间转接监控服务器——也可用做分布式监控管理平台;有针对不同行业应用的中心管理平台、与管理中心配套的网络化仿真视频矩阵、大型硬件解码终端以及数字化电视墙设备等;有专门用于移动网络监控的小型管理终端;还有相关的记录存储、报警/控制及响应设备等。这些产品将体现更高的智能化和综合化特点。
可以预期的几项由IPv6带来的产业变革,有:如支持永远在线的移动设备(手机,电脑,)、IP化的电信网/广电网、多功能的个人智能终端、智能型家庭网络等,这些都有可能为监控行业开拓新的方向和机会。
要特别注意的是,基于IPv6的发展,网络化监控产品要实现标准化、系列化、模块化,同时还要具备很好的通用性、开放性、集成灵活性等特点,以便于适应不同厂家产品统一入网的要求。

“IPv6对网络监控将是一次革命性的变革”
IPv6是下一代互联网络CNGI网络建设和应用的关键技术,IPv6对互联网的意义除了扩大地址空间以外,还可以有效地提高网络的整体吞吐量,改善网络通信质量,使网络安全性更有保证,兼容性更强大。可以说,从IPv4升级为IPv6是全球信息高速公路的一次整体大提速,它必将在全球掀起新一轮的信息技术创新大潮。
以IPv6为核心的下一代互联网络,将支持各种大规模分布式综合网络应用系统,包括无线和移动系统,支持802.11a/b/g无线接入,可扩展支持802.16系列宽带无线接入,支持GSM或CDMA移动话音通信,支持多媒体应用和个人信息管理,提供通信保密机制。
对于网络监控行业来说,IPv6的出现同样也将是一次革命性的变革,具体体现在其基于IPv6所形成的一些新产品中:
基于IPv6的网络视频监控系统,具有CIF、DCIF、D1等多种录像分辨率,可满足用户对图像高清晰度的要求。系统可以实现图像画质在CIF和D1之间的任意转换,允许多个远程用户通过Web浏览器对网络摄像头进行多种控制操作(浏览、回放、控制云台、镜头调节等);支持DHCP/PPPoE等多种网络协议,支持IPsec,保证视频图像传送的完整性和私密性,支持对网络摄像头的多种远程控制,支持摄像机和访问终端之间的相互认证功能,支持图像传输质量的自适应控制,支持多种报警传送模式,具有良好的接入认证、鉴权与计费能力,拒绝非可信用户入网,有良好的业务受理、系统故障报告等运营、维护和管理功能。
基于IPv6的网络视频服务器,系统能支持多媒体业务和流媒体业务,系统可根据用户需要的带宽,提供用户等级优先权的管理能力,能合理调度和使用系统内的资源,具有适应NGI或NGN特点的地址或编号方案;可与现有网的视讯会议系统实现互通,提供数字版权保护机制,具有保障片源提供者利益的机制。
IPv6代理服务器,还支持WINDOWS和LINUX等多种操作系统,用户只需要输入必要的认证信息,不需要了解底层网络和协议,不需要进行其它的配置,就可自动识别NAT,用户在NAT后面也可以获得IPv6地址,提供IPv6流量穿越NAT的手段,支持前缀分配,根据用户的类型分配给用户不同大小的IPv6地址块;支持GE端口;支持多个代理服务器之间的负载均衡。
IPv6的无线网络监控系统,具有多种无线宽带接入技术,能够实现一个有完整体系结构、有通信服务质量保障和灵活扩展能力的宽带无线监控系统,实现基于无线城域网的IPv6语音通信和多媒体传输服务。支持802.16、802.16a/d、802.16e和IPv6的无线基站原型设备,支持IPv6分组路由功能,支持MPLS功能。
未来,随着IPv6技术的发展,高清晰化、个性化、智能化、集成化、无线化、可移动化等将是下一步安防业发展的主流趋势。在未来的安防监控市场中,其技术焦点越来越多地集中于网络集成一体化方案,且IPv6技术使“数字化家园”成为现实。

“IPv6将给网络监控设备带来更多的便利”
IPv6最大的特点是给我们提供了更多的IP地址空间。据保守估计,IPv6的应用将使地球上每个人都分到近2000个地址。它将对下一代的互联网行业将产生革命性的影响。
安防行业的网络监控,与传统的监控系统相比,具有更高的灵活性和可扩展性,依托现有的网络资源可轻松地实现远程实时监控;和硬盘录像机相比,具有无可比拟的网络远程传输优势,并且嵌入式系统也不用担心病毒。但也应该看到,网络监控系统更多的要依赖于网络质量,会受带宽以及网络稳定性的影响,网络视频服务器也尚不能完全发挥出它自身的优势,比如在带宽低的情况下,就不能获得很好的视频质量。
IPv6出现后,丰富的IP地址资源以及增强的网络安全性,将给网络监控设备带来更多的便利,让其变得更加独立,且安装更方便、系统更安全。
以往的网络监控设备,受限于稀缺的网络IP资源,在远程监控方面,给大规模的应用(如进入家庭)带来了一定的困难。IPv6将直接改变这一点,它可以让每一个网络视频服务器都有一个独立的IP地址,而具有独立IP的网络视频服务器会让公网监控变得更加简便。在世界上任意一个地方,只要能上互联网,大家都可以在公网上轻易的实现远程监控。
IPV6技术的发展还将节省数据流所占用的网络带宽,这使得将来的网络监控即使在网络资源有限的情况下,也能获得较好的音视频效果。例如,荣硕科技目前的视频服务器就是着眼于未来的IPV6技术而开发的,视频服务器已完成支持IPV6技术准备并可在线升级,可以在远程低带宽的情况下实时的传输娱乐级DVD画质的监控视频。并荣硕独有的定码流技术,使得即使在网络质量不稳定的情况下,也能传输清晰稳定的视频流。
另外,IPV6的应用还增强了网络的安全性,有效地防止了数据泄漏,这让将来的网络监控变得更加安全可靠。而且,网络监控的可扩展性、远程传输等优势随着IPV6的广泛应用也会日益凸现出来。
随着IPV6技术的发展,丰富而廉价的IP资源也会催生更多的网络产品,如带网络功能的智能家电。将来,家里的每一个电器都是有独立的IP地址,我们可以在互连网上监视和控制家里的一切,如通过网络控制热水器、制微波炉,千里之外,享受到网络给我们带来的便利。
在IPV4时代受限于稀缺的网络IP资源,网络监控一直难以施展拳脚,而IPV6的出现必将改变这一格局,相信将来随着IPv6的出现,具有独立IP地址的网络监控设备必将受到越来越多用户的青睐。

“IPv6可解决网络监控的视频传输、动态IP问题”
随着国内网络的不断发展,以及市场的不断进步,网络监控产品得到有效的发展,近几年,各种产品如硬盘录像机的网络功能应用,网络摄像机/视频服务器已经越来越多地应用到远程监控中,但面对着广阔的市场需求,仍然未能得到普及应用。问题不在于监控设备本身,而是网络基础还远远不能达到普及应用的要求,其中最根本的原因在于网络传输的容量和速度。这就好比一辆车,如果没有好的道路,或者道路比较拥挤,再好的车也跑不起来。
相较于IPv4,IPv6的优势主要体现在以下几方面:扩大地址空间、提高网络的整体吞吐量、改善服务质量(QoS)、安全性有更好的保证、支持即插即用和移动性、更好实现多播功能,其中最突出的是,IPv6大大地扩大了地址空间,恢复了原来因地址受限而失去的端到端连接功能,为互联网的普及与深化发展提供了基本条件。
对于网络监控而言,IPv6的出现,一方面,可解决目前普遍存在于网络监控设备的动态IP、域名解析的问题。每个产品都有一个固定的IP地址,这样就可以省去解析的麻烦,而且也节省了费用,便于网络监控产品在分散场合的应用。另外,IPv6对网络监控的安全性和稳定性,图像传输的速度和图像的清晰度都会有很大的提高,它的发展应用,对基本的网络视频通讯和特色的远程监控也将会有很大的促进作用。可以说,IPv6的到来,可以解决目前网络监控系统中最为重要的视频传输问题,动态IP的问题。这也是阻碍网络监控发展的最关键的问题。
另一方面,从网络监控的大范围来看,目前有几种方法可以实现网络监控,一用网络摄像机/视频服务器,其次通过PC硬盘录像机的网络功能,还有嵌入式硬盘录像机的网络功能,还有通过PC机的代理服务器软件(和PC硬盘录像机类似,这种是软件,会延时)来实现。通过用网络摄像机/视频服务器是最先进,简便的方法,受限于现在的网络情况,目前的网络摄像机/视频服务器产品发展主要以单路、两路的小路数为主,且两路的和四路的应用效果都不理想。而随着IPv6的发展,大路数的产品必然会受到欢迎,比如4路或8路,甚至更大路数。因为基于IPv6上的网络监控在整体系统成本上会有较大优势;另外,高清晰画质的相关产品也会越来越多,功能上除了现有的功能外,一些普通摄像机本身的功能会更多的加到网络摄像机中,比如宽动态,强光抑制等特殊功能。同时还会有更多的增殖服务,比如与手机监控的结合,各方面会更加的智能化。个人认为,网络嵌入式硬盘录像机和网络摄像机/视频服务器两种类型以硬件为主的产品在一段时间内将各分天下。
IPV6技术的应用将会为网络监控带来革命性的发展,从而真正促进安防监控行业的发展,某些方面实现监控产品的更新换代。基于IPV6的网络监控是将来监控行业的主要方式,网络将逐步取代目前的视频布线,将成为监控系统中主要的传输的方式,可以简单地说,“IPV6来了,网络监控还会远吗!”

“IPv6具有更高寻址能力、完整Qos功能、安全性”
相对于IPv4,IPv6具有更高路由寻址能力、全新的身份验证和保密功能和可靠的QoS功能。它将对整个IT行业、家电行业或其它很多行业产生极大的影响,计算机、通信、娱乐业将基于它不断交叉融合。
对安防监控领域来而言,网络监控设备发展到今天,就其本身技术而言虽已经相对成熟,但是由于现今网络传输等问题的限制,使得网络监控设备其很多成熟的技术或者先进的技术无从体现。为了给用户提供更高质量的监控效果,厂商们只能借助于其它手段。如Axis于年初就基于最新研发的两项技术(逐行扫描和高帧速率)推出一款221的网络摄像机,解决了对高速移动物体进行监控时,出现拖影的问题。
而IPv6可以解决网络监控受网络传输带宽限制的问题。IPv6具有更高的寻址能力,意味着更大的地址空间;IPv6可以使网络视频产品像现在的模拟摄像机一样,任何人买回家就可以安装使用,无需网络规划接入,没有PPPOE和DDNS或其它更多术语,只有即插即用,真正将实时的视频带到千家万户;保证视频资料的安全,杜绝盗取和篡改,确保安防系统自身安全;具有完整Qos功能的IPv6能通过流标识字段允许实时通信的视频流的优先权,真正实现网络视频追求的“天涯咫尺”的效果。
基于IPv6的发展,网络摄像机的产品家族也会越来越庞大,产品本身越来越小巧、精致而又功能强大。例如支持3G的带摄像头的手机将成为移动的网络摄像机, 这样你可以只买一张机票带全家人周游全世界,而且他们随时都在你身边关心着你;
其次,手机或PDA将成为最普通的监控终端。无论你在那里,轻点手指就可以周游全世界,随时观赏莫斯科红场壮观的日出,看看伦敦特拉法尔加广场的交通场景或是登高一凌黄山绝顶,鸟瞰奇谲的云彩变幻;此外,实时视频资讯共享会越来越充分,共享的技术水准越来越高, 权限划分也会越来越细致。
未来,“实时视频在线” IPv6的时代将必然进入一个崭新的发展期。它将在远程会诊、网上交易、远程管理、网络教育等各个领域远为广泛的使用,所以,其在技术和市场中的发展或者将是我们怎样想都不过分,会带来了一些无法想象的发明、服务和新的商业机会。如计算机将无处不在,将被安装在胸章、标签、选票、电灯开关或烤箱里,所有设备支持即插即用、实时通信、低功耗、容易管理等。
曾经有专家预言:“在2008年的奥运会上,我们可能会看到这样的转播:每一个运动员身上可能都会有一个摄像镜头,你可以以运动员视角去感受比赛。”或者这是真的,这样一种应用将推动网络视频技术发展去看得更清更快、传输更容易、带宽占用更少……

“新一代互联网具有广阔的应用空间与服务前景”
随着网络规模的日渐膨胀,新的网络应用需求不断增长,互联网目前的发展面临着诸多严峻地挑战:地址空间匮乏;数字鸿沟;难以实现实时性端到端应用;不易展开新业务,创收难以实现赢利模式;移动性能支持有限,很难满足3G网络发展需求;网络安全漏洞多;服务质量保证低等等。
传统互联网的挑战不是来自应用本身,而是由于地址缺乏导致的应用可扩展性问题。目前的解决方案是不断修补,通过网络地址翻译器NAT、网关等中间件的服务器——主机模式来缓解地址危机所引发的扩展性问题。这种模式破坏了沟通的本质特征:端到端的双向互动,同时也极大增加了网络的复杂性、不稳定性以及维护、管理和运营成本。
复杂、高成本的网络与终端构成了今天互联网的基本特征,极大制约了应用的可扩展性,也阻碍了可赢利商业模式的形成。以网络视频监控应用为例,近2-3年以来,全球网络视频监控市场方兴未艾,从技术角度来说,正在完成从模拟到全数字的全面升级换代,但其应用领域仍然局限于传统的行业安防,难以实现向公共商业领域的突破,难以融入寻常百姓家庭。视频应用本身有广阔的用户需求和市场前景。
正是为了解决传统互联网的诸多问题与挑战,下一代互联网协议IPv6应运而生。IPv6除扩充地址容量外,IPv6协议在安全性、移动性、服务质量、即插即用等方面具有比IPv4协议更好的特性。在以IPv6为基础的下一代互联网上不但可以实现现有IPv4网络所提供的全部通信业务,还有能体现IPv6价值和发展前景的新拓业务:
首先是针对有大量公有地址需求的应用,这些应用能够充分体现IPv6地址丰富的优势,比如以网络摄像机、视频服务器、传感器、信息家电、RFID、移动终端等为主体的各行业和个人应用,其中IPv6支持的移动信息终端将通过无处不在的网络为人类生活提供无处不在(Ubiquitous)的信息与通信服务;
其次是实现网络视频监控系统真正的端到端实时音、视频应用,在QoS方面,IPv6流标签可区分不同的应用,以保证为各种应用合理分配带宽,这一点将会对各类视频应用产生质的改变。
第三,实时双向互动。IPv6协议与技术将使互联网应用回归到端到端的实时双向互动的沟通本质。每个人、每个终端都能成为内容的提供者(Content Provider),人们不但能获取信息,也能提供信息。每个人都会是摄影师、都会是演员,都可以提供知识、提供信息给别人。这与传统互联网只是被动地接受信息有着本质上的区别。届时,视频直播,宽带视频监控,视频会议、多媒体即时通信、在线游戏等等各种丰富多彩的实时双向互动应用将极大丰富人类生活,沟通无限,“比邻天涯”将成为人类生活的真实写照。
随着IPv6的发展,网络监控将会成为一个全部基于网络的监控系统,不仅仅是网络视频服务器,网络音频服务器,还有网络报警器、网络门禁、以及基于网络的生物识别模块等等。同时所有设备具有良好的扩展性和开放性。未来网络监控将全部为B/S架构,易扩展,易集成。另外,IPv6使得融合语音、数据、视频的多元化通信网络成为可能,每一个信息孤岛终将被连成强大的网络,使得建立更复杂、更可靠、更高速的监控系统成为可能。

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