视频监控系统的网络传输与交换设备

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发表时间:2018-09-19 17:20

网络视频监控系统一定是基于网络的,而网络的构成离不开网络传输与交换设备,由于这些设备的功能与性能的优劣直接影响到网络的性能,当然也就决定了视频监控系统的优劣。

一、集线器

集线器(Hub)的主要功能是对接收到的信号进行整形、放大后重发,以扩大网络的传输距离,同时把所有节点集中在以它为中心的节点算机、算/H和上。

集线器工作于0S1参考模型的物理层,与网卡、网线等传输介质一样,属于局域网中的基础计解机设备,它的每个接口简单地收发比特,收到“1”就转发“1”,收到“0”就转发“0”,不进行碰撞检测,也不进行编码,并且它在进行数据发送时,只是简单地把数据包直接发送到与其相连的所有节点,简单明了。但是集线器采用了载波帧听多路访问/冲突检测( CSMA/CD)协议,而CSMACD为Os1数据链路层中介质访问控制子层(MAC)协议,因此集线器也含有部分数据链路层的内容。

集线器是一个多端口的转发器,当网络中某条线路发生故障时,并不影响其他线路的工作,因此在局域网中得到广泛的应用,通常用在星型与树型网络拓扑结构中,以B-45接口与各主机相连。

二、交换机

交换机( Switch)是一种用于电信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。根据工作位置的不同,交换机可以分为广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机工作于os参考模型的数据链路层,是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。交换机有多个端口,每个端口都具有桥接功能,可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站,因此交换机有时也被称为多端口网桥。

在计算机网络系统中,交换概念的提出改进了集线器共享工作的模式,因为集线器属于物理层共享设备,它本身不能识别数据链路层的MACD地址和P地址,当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时,数据包在以集线器为架构的网络上是以广播方式传输的,由每一台终端机通过验证数据报头的MAC地址来确定是否接收。也就是说,在这种工作方式下,同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯,如果发生碰撞还得重试。因此,集线器是共享网络带宽,而交换机则可实现点到点独享带宽。

交换机拥有一条高带宽的背部总线和内部交换矩阵,其所有的端口都挂接在这条背部总线上,控制电路收到数据包以后,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC地址的网络设备的网络接口卡(NC)挂接在哪个端口上,从而通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到日的端口,如果目的MAC不存在,则将数据广播到所有的端口。当有接收端口回应时,交换机会“学习”新的MAC地址,并把它添加入内部MAC地址表中。使用交换机还可以把网络“分段”,通过对照P地址表,交换机只允许必要的网络流量通过交换机。这样,通过交换机的过滤和转发,可以有效地减少冲突域,但它不能划分网络层广播,即广播域。

交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输,每一个端口都可视为独立的物理网段(非PP网段),连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽,无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时,节点B可同时向节点C发送数据,而且这两个传输都享有网络的全部带宽,都有着自己的虚拟连接。假定此时使用的是10Mbit/s的以太网交换机,那么该交换机此时的总流通量就等于2×10Mbi/s=20Mbis,而使用laMbin//s的共享式集线器时,该集线器的总流通量则不会超出10Mhp/s。

由上可见,交换机是一种基于MAC地址识别,能完成封装转发数据帧功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址,并把其存放在内部地址表中,通过在数据帧的始发者和日标接收者之间建立临时的交换路径,使数据帧直接由源地址到达目的地址。

交换机的传输模式有全双工、半双工、全双工/半双工自适应等几种模式,其中全双工是指交换机在发送数据的同时也能够接收数据,也即发/收可同步进行,这种工作模式迟延小、速度快。随着技术的不断进步,当今的交换机已几乎全部支持全双工工作模式。

三、路由器

路由器( Router)又称网关设备( gateway),用于连接多个逻辑上分开的网络,所谓逻辑网络是代表一个单独的网络或者一个子网。当数据从一个子网传输到另一个子网时,可通过路由器的路由功能来完成。因此,路由器具有判断网络地址和选择P路径的功能,它能在多网络互联环境中建立灵活的连接,可用完全不同的数据分组和介质访问方法连接各种子网,路由器只接受源站或其他路由器的信息,属于0S1参考模型中网络层的一种互联设备。


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