前端编码设备主动寻址

文章摘要： 对于一个运行于IP城域网的城市报警与监控技术系统来讲，其所面临的网络环境要较单一物理网络复杂得多，它可能不仅仅是一个城域网，还有可能是城域网与自建私网的组合。同时整个系统容纳的视频流的数量是巨大的，集中式的视频流管理和处理机制就会面临动态IP问题、组播问题、设备过路由跨NAT（网络地址转换）问题、视频流管理和转发服务器处理能力问题以及因网络“聚焦效应”带来的网络瓶颈问题等等。在这种复杂网络环境下，编码设备需要具有特殊的机制以适应大规模、复杂环境下视频流传输工作。这个特殊的机制就是“前端编码设备主动寻址”。 目前的网络视频管理平台（软件系统）绝大多数使用被动寻址的方式在管理服务器

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   对于一个运行于IP城域网的城市报警与监控技术系统来讲，其所面临的网络环境要较单一物理网络复杂得多，它可能不仅仅是一个城域网，还有可能是城域网与自建私网的组合。同时整个系统容纳的视频流的数量是巨大的，集中式的视频流管理和处理机制就会面临动态IP问题、组播问题、设备过路由跨NAT（网络地址转换）问题、视频流管理和转发服务器处理能力问题以及因网络“聚焦效应”带来的网络瓶颈问题等等。在这种复杂网络环境下，编码设备需要具有特殊的机制以适应大规模、复杂环境下视频流传输工作。这个特殊的机制就是“前端编码设备主动寻址”。
      目前的网络视频管理平台（软件系统）绝大多数使用被动寻址的方式在管理服务器和编码设备之间建立联系，即服务器要知道前端编码设备(如PC-DVR，嵌入式DVR或网络视频服务器)的IP地址或由DDNS(动态域名解析)提供前端设备的IP地址。
     为解决若干编码设备或一群编码设备联网问题，我们需要建立一个中间件-视频流管理和转发服务器（Stream Server）。这个服务器具有强行“唤醒”能力，完成与每一个编码器强行建立联系的任务，同时负责将视频流按需发送到观看目的地，我们称之为-转发。拓扑图见下图：

图一：转发服务示意图
      通过上面的拓扑图我们可以发现，在编码设备处于动态IP环境时，中间件服务器（Stream Server）是否能够找到编码设备取决于第三方的DDNS服务。
      通过上面的理论分析，我们可以得出这样的结论：这种依赖于“第三方服务的联网方式”的可靠性完全取决于第三方的DDNS服务器的工作状态。如果这个DDNS服务器服务出现问题，所有的编码设备就全部在系统内消失了。因此，这种被动式的联网方式不适用于完全部署于IP城域网的城市级别报警与监控技术系统，仅适用于单一物理网络内的联网任务。当然，除这个主要因素之外，这种联网方式不能部署多服务（多中心）故而不能有效地分散网络“聚焦效应”带来的网络瓶颈问题以及不支持故障服务切换等特殊的管理策略。
解决大型联网系统的关键技术是“主动寻址”服务。拓扑图见下图：

图二：主动寻址服务示意图
     通过上图可以看到，编码设备始终寻找一个固定的IP地址，这个IP地址处有视频流管理服务器（我们称为网关服务、转发服务和目录服务）。这个IP地址事先保存在每一个编码器程序内，我们称之为远程IP（Remote IP）。通过这种机制，我们甩掉了第三方的DDNS服务，系统的可靠性由过去的不可控变为可控。这种机制对于网络视频来讲具有革命性的意义。
     编码器具备这种机制后，很多困扰依赖第三方服务的联网方式中的问题就应迎刃而解了。如DDNS服务问题、编码设备过NAT问题、多服务（多中心）问题、故障服务问题等等。

图三：设备过NAT（网络地址转换）示意图