Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии (Мониторинговый пост контроля (МПК) Системы мониторинга обнаружения лесных пожаров), страница 100

Кромесегментирования сети на физическом уровне за счет использования кабелей, его можно осуществлять ина логическом уровне.Подсети поддерживают виртуальные сетевые сегменты, которые разделяют потоки данных не на уровнесетевых кабелей, а на логическом уровне. Конфигурация подсетей очень часто совпадает с физическойконфигурацией, но подсети могут разделять и физические сегменты сетей.Сетевая адресация организует хосты в группы. Это может повысить безопасность (изолируя критическиважные узлы) и уменьшить поток данных в сети (запретив связь между узлами, которые не должны обмениваться данными).В целом, адресация в сети становится еще более эффективной при использовании подсетейи/или суперсетей.http://www.itv.ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV.

Библия видеонаблюдения»37211. Сетевые технологииCCTVВиртуальные частные сети (VPN)Виртуальные частные сети VPN используют общественные сети для обмена частной информацией.Большинство реализаций VPN использует сеть Интернет в качестве общественной сети и множествоспециализированных протоколов для того, чтобы организовывать и поддерживать частное соединениечерез Интернет. В VPN реализован клиент-серверный подход. VPN-клиенты авторизуют пользователя,шифруют данные и другими способами поддерживают сеансы связи с серверами, используя технологию, которая называется туннелирование (tunneling).ПодсетиРегулирующие органы, которые администрируют использование протокола IP, зарезервировали некоторые сети для внутреннего использования. В целом, локальные сети, которые используют внутренниезарезервированные адреса, имеют больше возможностей для управления конфигурацией IP и доступомк сети Интернет. Подсети позволяют отделять потоки данных в одной сети друг от друга на основе сетевой конфигурации.

Организуя узлы в группы, подсети могут улучшить производительность и повыситьбезопасность сети. Подсети основаны на концепции расширенных сетевых адресов для индивидуальныхкомпьютеров (или других сетевых устройств). Расширенный сетевой адрес включает в себя сетевойадрес и дополнительные биты, которые представляют номер подсети.Адресная схема протокола IPv6Хотя эта адресная схема до сих пор еще не получила широкого распространения, можно не сомневаться, что в будущем сети будут использовать именно ее, хотя бы только потому, что она предоставляетбольшее количество доступных адресов.В адресной схеме протокола IPv6 используется 16 байт (128 бит), а не 4 байта (32 бита).Это позволяет получить более чем 300,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000 возможныхадресов (25616).Предпочтительная форма записи адреса в протоколе IPv6 использует шестнадцатеричную систему счисления в виде восьми 16-битных частей:BA98:FEDC:800:7654:0:FEDC:BA98:7654:3210В шестнадцатеричной системе счисления, в отличие от десятичной, используются не только цифры, но ибуквы.

Так, А обозначает 11 в десятичной системе, В— 12, С— 13, D— 14, Е— 15 и F — 16.Обратите внимание, что нет необходимости записывать в отведенном поле все старшие нули, но в поледолжна присутствовать хотя бы одна цифра.В будущем по мере увеличения количества сотовых телефонов, карманных компьютеров и другихсетевых устройств, вероятно, возникнет нужда в таком расширенном адресном пространстве.Типы адресов IPv6IPv6 не использует классы адресов.

Вместо этого поддерживается три типа IP-адресов:О Одноадресные (Unicast) ОМногоадресные (Multicast) ОГрупповые (Anycast)Одноадресная (unicast) и многоадресная (multicast) передача в IPv6 концептуально организована так же,как и в IPv4. IPv6 не поддерживает широковещательную передачу (broadcast), но многоадресная (multicast) передача позволяет достичь того же эффекта.«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV11.

Сетевые технологии373Многоадресные (multicast) адреса в IPv6 начинаются с «FF» (255), как и в IPv4.Групповая (anycast) передача в IPv6 является вариацией многоадресной (multicast) передачи, но еслимногоадресная передача доставляет сообщения на все узлы группы, то групповая передача доставляетсообщение на один из узлов группы. Групповая (anycast) передача в данном случае предназначена длябалансирования нагрузки и повышения отказоустойчивости серверов.Зарезервированные адреса IPv6IPv6 резервирует только два специальных адреса: 0:0:0:0:0:0:0:0 и 0:0:0:0:0:0:0:1.IPv6 использует 0:0:0:0:0:0:0:0 для внутренних нужд протокола, поэтому узлы не могут использовать егодля коммуникационных целей.

А адрес 0:0:0:0:0:0:0:1 в IPv6 используется как адрес обратной связи, какадрес 127.0.0.1 в IPv4.Служба имен доменов (DNS)Хотя IP-адреса позволяют компьютерам и маршрутизаторам эффективно обмениваться информацией,люди предпочитают вместо чисел использовать имена.Служба имен доменов DNS (Domain Name System) выбирает лучшее из этих двух подходов к адресации.DNS позволяет назначать узлам в сети Интернет не только IP-адрес, но и соответствующее имя, котороеназывается доменным именем. Для того чтобы DNS работала корректно, все имена должны бытьуникальны в международном масштабе. А это в свою очередь породило целую индустрию, занимающуюся регистрацией и спекуляциями на доменных именах в Интернете.DNS — это иерархическая система, которая организует все зарегистрированные имена в древовиднуюструктуру.В ее основании или в корне этого дерева находятся группы доменов верхнего уровня, среди которых естьзнакомые всем имена, как com, org и edu, а также многочисленные имена, связанные со странами,такие, как аи (Австралия), rи (Россия), fi (Финляндия) или ик (Великобритания).Обычно доменные имена этого уровня не выставляются на продажу и их нельзя купить, но хорошоизвестен случай с доменом tv, право регистрации в котором в 2000 году было продано островом Тувалучастной компании.Ниже доменов первого уровня находятся домены второго уровня, такие, как cctvlabs.com, которыеможно зарегистрировать у многих уполномоченных организаций-регистраторов.Регистрацию в доменах com, org и edu регулирует корпорация ICANN (Internet Corporation for AssignedNames and Numbers).

Домены нижнего уровня, такие, как cctvfocus.cctvlabs.com регистрируют и администрируют владельцы домена верхнего уровня. DNS также поддерживает три дополнительных уровняиерархического дерева.Точка всегда разделяет в DNS уровни иерархии. DNS — это распределенная система. База данных DNSсодержит список зарегистрированных доменных имен. Также она содержит соответствия между доменными именами и IP-адресами. Впрочем, для нормальной работы DNS требует усилия многих компьютеров (серверов), так как ни один компьютер не содержит полную базу DNS.Каждый DNS-сервер поддерживает только часть иерархической структуры — один уровень дерева итолько одну зону или часть ее на этом уровне. Верхний уровень иерархической структуры DNS (корневой уровень) обслуживается 13 серверами, которые называются серверами корневого уровня (rootname servers).

Эти серверы получили некоторую известность, так как они играют уникальную роль всети Интернет. Эти серверы поддерживаются различными независимыми организациями и имеютуникальные буквенные наименования А, В, С и так далее вплоть до М. Десять этих серверов находятhttp://www.itv.ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библия видеонаблюдения»37411. Сетевые технологииCCTVся на территории США, один — в Японии, еще один — в Лондоне, и последний — в Стокгольме(Швеция). DNS работает по клиент-серверному принципу. Получая запросы от клиентов, которые называются распознавателями (resolver), сервер отсылает им IP-адреса, соответствующие запрошенному имени.

Интернет-провайдеры и многие организации устанавливают свои локальные распознаватели и DNS-серверы. Большинство DNS-серверов работают как распознаватели, перенаправляязапросы вверх по иерархическому дереву на DNS-серверы более высокого уровня и делегируязапросы другим серверам. В итоге DNS-серверы возвращают распознавателям соответствия адресаимени или имени адресу.DHCPDHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) — это протокол, который позволяет сетевым администраторам централизовано управлять распределением IP-адресов в корпоративной сети и автоматизироватьэтот процесс. Когда некая компания подключает своих пользователей к сети Интернет, IP-адрес долженбыть назначен каждому компьютеру.

Без протокола DHCP IP-адреса нужно вводить вручную на каждомкомпьютере сети.Протокол DHCP позволяет сетевым администраторам централизованно управлять процессом назначенияIP-адресов и автоматически посылает новый IP-адрес, когда к сети подключается новый компьютер. В протоколе DHCP используется понятие время выделения (lease), которое обозначает время, в течение которого IP-адрес, выделенный DHCP-сервером, будет действителен для данного компьютера в этой сети. Используя краткое время выделения, DHCP может регулярно динамически переконфигурировать сети, в которыхбольше компьютеров, чем доступных внешних IP-адресов.DNS u DHCPDNS не была задуманадля работы с динамической адресацией, которая поддерживается впротоколе DHCP, и поэтому требует, чтобы вее базе данных содержались статические IPадреса.Многие системы видеонаблюдения, которыепроектировались с учетом возможности доступа извне по сети Интернет, должны иметьвнешний статическийIP-адрес, а не доменноеимя.

Такие адреса можно приобрести у большинства Интернет-провайдеров за дополнительные деньги, но после этого они будутзакреплены именно завашей системой видеонаблюдения.Рис. 11.27. Схема сети Ethernet«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ruCCTV11. Сетевые технологии375Сетевое оборудованиеКонцентраторы, мосты и коммутаторыСетевые концентраторы в рамках эталонной модели OSI считаются устройствами первого уровня (Layer 1). Концентраторы соединяют несколько устройств Ethernet в сетевую топологию звезды.

Таким образом, все устройства, которые подключены к концентратору, могут «видеть» другдруга и обмениваться данными в рамках своей группы (сетевого сегмента).Работая на физическом уровне, концентраторы мало чем могут помочь в сложной организации сетевоговзаимодействия. Концентраторы не считывают данные, которые через них проходят, и не знают адресовотправителя и получателя. По существу концентраторы просто принимают приходящую информацию,возможно, усиливают электрические сигналы и оправляют полученную информацию всем устройствам,подключенным к данному концентратору, включая то, которое посылало информацию. Как правило, кконцентратору можно подключить 4, 8, 16 или 24 устройства, поскольку концентраторов с большим, чем24, количеством портов не выпускают. Если требуется подключить больше сетевых устройств, то используются дополнительные концентраторы.Поскольку в сетях Ethernet применяется методдоступа CSMA/CD (множественный доступ с контролемнесущей и обнаружением конфликтов), то очевидно,что чем больше сетевых устройств подключено кконцентратору, тем чаще будут возникатьконфликты данных, которые замедляют скоростьпередачи данных по сети.