Чтение онлайн

Перед тем как дать определение термину «сеть», необходимо назвать тот термин, которым определяется основное интеллектуальное устройство, являющееся главной частью любой сети. Таким устройством является компьютер. Компьютеры уже настолько укоренились в нашей повседневной жизни, что мы не только не можем обходиться без них, но они являются неотъемлемой частью всех сфер нашей обыденной деятельности, и именно поэтому так трудно дать их точное определение. Среди многочисленных определений компьютера имеется и такое: электронное устройство, предназначенное для получения цифровой информации (ввод данных), выполнения заданных математических или логических операций с высоким быстродействием (обработка данных) и выдачи результатов таких операций (вывод данных). Под такое определение вполне подпадает и цифровой калькулятор, возможно, оно и правильное, но в области видеонаблюдения термин «компьютер» используется нами для определения электронного устройства, состоящего из аппаратных средств (центрального процессора, памяти и устройства вывода на дисплей) и программного обеспечения (операционной системы и приложений). При этом таким электронным устройством выполняется набор команд, заданных программным обеспечением.

В те годы, когда компьютеры только стали появляться, основной сферой их применения были именно высокоскоростные вычисления. По мере увеличения скорости обработки данных и наращивания вычислительной мощности, компьютеры все чаще стали использоваться для обработки изображений, видео и звука, что и является областью нашего интереса.

Рис. 11.1. Типичный компьютер, используемый в составе цифрового видеорегистратора

Первоначально в видеонаблюдении компьютеры использовались главным образом в матричных видеокоммутаторах для интеллектуального переключения телекамер на мониторы на основе логической обработки внешних тревожных сигналов, а также на основе ручного выбора. Компьютеры используются также на станциях мониторинга, на которых обрабатываются и регистрируются тысячи тревожных сигналов. В наши дни компьютеры используются во многих новых продуктах сферы видеонаблюдения, предназначенных для оцифровки, обработки, сжатия и архивирования видеоинформации.

В подавляющем большинстве такими продуктами являются цифровые видеорегистраторы (DVR), однако и сетевые телекамеры, несмотря на свой малый размер, снабжены аппаратными и программными средствами, эквивалентными компьютеру по своей функциональности.

Все эти компьютеры способны работать автономно, но их реальная мощность наиболее эффективно проявляется в сетевой среде.

Проще говоря, сеть — это объединение между собой двух или более компьютеров.

Объединение в сеть позволяет одному компьютеру пересылать информацию на другой, а также самому получать информацию. Возможно, что мы даже сами не всегда осознаем, насколько часто мы обращаемся к информации в компьютерных сетях. Интернет является наиболее явным примером объединения компьютеров в сеть, связывая миллионы компьютеров по всему миру, а более мелкие сети играют свою роль в ежедневном доступе к информации. Многие библиотеки и книжные магазины заменили свои картотеки компьютерными терминалами, позволяющими клиентам производить поиск книг намного быстрее и проще. Во многих компаниях обмен внутренней информацией осуществляется в рамках своей собственной локальной сети; рекламные материалы о продуктах и информация о проектировании систем видеонаблюдения рассылаются в электронном виде посредством сетей.

Факс-аппараты используются все реже. Многие поисковые службы сети Интернет помогают миллионам людей находить необходимую им информацию. В каждом из таких случаев объединение в сеть позволяет многочисленным компьютерам, расположенным в разных точках, получать доступ к совместно используемым базам данных.

Рис. 11.2. Пример небольшой компьютерной сети

Компьютеры в видеонаблюдении занимают все более доминирующие позиции, независимо от того работают ли они на базе полнофункциональных операционных систем, таких, как Windows или Linux, или на базе встроенных ОС, размещаемых на микросхеме. Одной из основных и необходимых характеристик компьютеров является их способность соединяться с другими компьютерами по сети и совместно использовать информацию. В действительности, сети уже имеются во многих компаниях, организациях и даже в жилых домах. Устройство системы видеонаблюдения в рамках таких сетей сводится всего лишь к подсоединению сетевого кабеля к цифровому видеорегистратору, сетевой телекамере или к компьютеру, снабженному специальной платой видеоввода. После осуществления несложной настройки сети система видеонаблюдения может начать работать в течение очень короткого промежутка времени.

Легкость переоборудования и монтажа сети является одним из основных (но не единственных) привлекательных аспектов использования сетей для систем видеонаблюдения, не говоря уже о том, что современные сетевые системы видеонаблюдения достаточно часто используют уже существующую сетевую инфраструктуру. Впрочем, многие проектировщики систем создают отдельные параллельные сети, поскольку система видеонаблюдения становится более защищенной и, что важнее всего, не влияет на информационную нагрузку сети, предназначенной для обычного ежедневного обмена данными.

Как только мы переходим на сетевую организацию системы видеонаблюдения, мы сталкиваемся со многими новыми проблемами и ограничениями, которые необходимо понять для дальнейшего усовершенствования или модификации нашей системы.

Далее в этой книге мы более детально остановимся на этих вопросах, но сначала имеет смысл ознакомиться с основами сетевой организации, а затем разъяснить некоторые из ключевых понятий и используемую терминологию.

Существует несколько типов конфигураций и методов (протоколов) передачи данных по сети. Сюда относятся интерфейс для передачи распределённых данных по оптоволоконным каналам (FDDI), локальные сети кольцевой топологии с маркерным доступом (Token Ring) (стандарт IEEE 802.5) и Ethernet (стандарт IEEE 802.3).

Из трех вышеназванных методов наиболее популярным является Ethernet, которому мы уделим наибольшее внимание.

Более 85 % мировых локальных сетей используют передающую среду Ethernet, главным образом, благодаря простоте ее концепции, легкости для понимания, реализации и обслуживания; она делает возможной низкозатратную реализацию сетей; обеспечивает широкую топологическую гибкость; гарантирует взаимосвязь и функционирование различных продуктов, соответствующих стандартам Ethernet, независимо от того, какая компания является изготовителем и какая операционная система используется.

В зависимости от масштабов таких сетей, они делятся на две основные группы: локальные (LAN) и глобальные (WAN) сети.

Локальные сети (LAN) соединяют множество устройств, находящихся в относительной близости друг от друга, чаще всего в пределах одного здания. Типичным примером является предприятие или компания, в которых имеется, по крайней мере, несколько компьютеров. Иногда такую конфигурацию называют внутрикорпоративной сетью или интранет (Intranet).

В классической конфигурации локальной сети один компьютер назначается в качестве сервера. На нем хранится все программное обеспечение, управляющее сетью, включая программы, которые могут совместно использоваться компьютерами, соединенными в сеть. Компьютеры, соединенные с сервером, называются клиентами (или рабочими станциями). В большинстве локальных сетей для соединения сетевых интерфейсных плат каждого компьютера используется кабель.

Глобальная сеть (WAN) объединяет некоторое количество компьютеров, которые могут находиться на расстоянии многих километров друг от друга. Например, когда у компании имеются офисы в нескольких крупных городах, находящихся в сотнях километров друг от друга, то все локальные сети, скорее всего, будут объединены в глобальную сеть, с использованием выделенных линий, арендуемых у местных телефонных компаний, или доступных каналов ISDN, ADSL или же других видов сетевых подключений.

Глобальные сети обеспечивают связь для более обширных географических территорий как внутри страны, так и в международном масштабе. В таких типах сетей могут использоваться спутниковые каналы связи или выделенные трансокеанские кабельные линии. Глобальные сети могут представлять собой системы высокой сложности, так как они могут объединять локальные и городские сети с глобальными сетями передачи данных, такими, как Интернет. Однако пользователю не будет казаться, что глобальная сеть является более сложной, чем локальная сеть.

По сравнению с глобальными сетями локальные сети являются более быстрыми и надежными, тем не менее, усовершенствование технологий продолжает размывать границы между этими двумя технологиями, благодаря чему локальные сети теперь способны соединять устройства, расположенные в десятках километров друг от друга, одновременно повышая скорость и надежность глобальных сетей. Также уже размывается граница между глобальными сетями и сетью Интернет.

Интернет можно рассматривать в качестве самой крупномасштабной глобальной сети.