全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)研究

牛猛

摘 要： 隨著高校信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，高校機(jī)房中服務(wù)器的數(shù)量和規(guī)模越來(lái)越大，為保障核心機(jī)房的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和機(jī)房安全，通過建設(shè)機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)，提高對(duì)機(jī)房監(jiān)控的管理水平。高校的計(jì)算機(jī)機(jī)房，在承擔(dān)全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試的上機(jī)考試時(shí)，根據(jù)教育部考試中心的要求，機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)。本文根據(jù)教育部考試中心的視頻監(jiān)控要求，提出了一種基于IP網(wǎng)絡(luò)的機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)，給出了監(jiān)控系統(tǒng)的布點(diǎn)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和架設(shè)流程，總結(jié)了規(guī)劃、建設(shè)機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的重點(diǎn)，為在全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試中架設(shè)機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供了解決方案。

關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī)等級(jí)考試 視頻監(jiān)控 機(jī)房 IP網(wǎng)絡(luò)

引言

隨著高校信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，高校機(jī)房的信息化程度越來(lái)越高，機(jī)房中服務(wù)器的數(shù)量和規(guī)模越來(lái)越大，為掌握機(jī)房的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)作情況，保障核心機(jī)房的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和機(jī)房安全，通過建設(shè)機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)，從而提高對(duì)機(jī)房監(jiān)控的管理水平。

一般來(lái)說，高校的計(jì)算機(jī)機(jī)房，除了承擔(dān)全校計(jì)算機(jī)課程教學(xué)和考試任務(wù)外，還承擔(dān)著全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試的機(jī)試工作。根據(jù)教育部考試中心的要求，進(jìn)行無(wú)紙化上機(jī)考試的機(jī)房應(yīng)安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，視頻監(jiān)控應(yīng)滿足以下五點(diǎn)要求：考場(chǎng)內(nèi)要安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能清晰無(wú)死角地拍攝到考場(chǎng)內(nèi)情況；視頻監(jiān)控系統(tǒng)要能清晰地拍攝到考試服務(wù)器，考試服務(wù)器不在考場(chǎng)內(nèi)的，要求單獨(dú)安裝監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；整個(gè)考試期間要進(jìn)行全天24小時(shí)不間斷監(jiān)控；監(jiān)控錄像須保存半年備查；考試結(jié)束后，各省級(jí)承辦機(jī)構(gòu)要組織專人對(duì)監(jiān)控錄像進(jìn)行回放審查抽查。因此，在承擔(dān)全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試的計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)架設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，具有可行性和必要性。

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體、工業(yè)控制和人工智能的不斷發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)歷了模擬視頻監(jiān)控、基于PC的數(shù)字視頻監(jiān)控及基于視頻服務(wù)器的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控[1]。目前，視屏監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是數(shù)字化視頻監(jiān)控[2]，它將計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)與視頻監(jiān)控技術(shù)有機(jī)結(jié)合，完成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的融會(huì)，實(shí)現(xiàn)了視頻、音頻與圖像的統(tǒng)一，使網(wǎng)絡(luò)中每一臺(tái)多媒體計(jì)算機(jī)均能作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的管理平臺(tái)，極大地提高了視頻監(jiān)控的管理水平和效率[3]。根據(jù)教育部考試中心的視頻監(jiān)控要求和高校機(jī)房的具體特點(diǎn)，本文認(rèn)為基于PC的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)能滿足相關(guān)要求[4]，并在此基礎(chǔ)上提出了一種基于IP網(wǎng)絡(luò)的機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的布點(diǎn)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和架設(shè)流程，總結(jié)了規(guī)劃、建設(shè)機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的重點(diǎn)，為在全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試中架設(shè)機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供了合理的解決方案。

1.基于IP網(wǎng)絡(luò)的機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1機(jī)房視頻監(jiān)控布點(diǎn)架構(gòu)

在機(jī)房視頻監(jiān)控布點(diǎn)架構(gòu)中，要將定焦監(jiān)控和變焦監(jiān)控結(jié)合起來(lái)進(jìn)行布控。對(duì)各個(gè)機(jī)房的服務(wù)器、考試機(jī)、交換機(jī)柜和出入門區(qū)域?qū)嵤┒ń贡O(jiān)控；對(duì)考試機(jī)所在范圍能即時(shí)實(shí)施變焦監(jiān)控，能夠拉動(dòng)焦距，對(duì)其進(jìn)行精確細(xì)致的局部視頻監(jiān)控。這樣就能夠掌握各機(jī)房中服務(wù)器、考試機(jī)及交換機(jī)的運(yùn)行情況，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控出每名考生的考試情況。本例中共3個(gè)機(jī)房（2個(gè)考試機(jī)房、1個(gè)服務(wù)器機(jī)房），3個(gè)服務(wù)器（2個(gè)考試服務(wù)器、1個(gè)視頻監(jiān)控服務(wù)器），2個(gè)交換機(jī)柜，280臺(tái)考試機(jī)，其監(jiān)控架構(gòu)中共7個(gè)定焦監(jiān)控?cái)z像頭，4個(gè)變焦監(jiān)控?cái)z像頭，這11個(gè)攝像頭和視頻監(jiān)控服務(wù)器均通過網(wǎng)線連接到POE交換機(jī)上，如圖1所示：

圖1 機(jī)房視頻監(jiān)控布點(diǎn)設(shè)計(jì)圖

1.2機(jī)房視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

在確定機(jī)房監(jiān)控布點(diǎn)架構(gòu)后，進(jìn)行監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，包括監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)置、POE交換機(jī)的協(xié)議設(shè)置、視頻監(jiān)控服務(wù)器的配置及測(cè)試、機(jī)房視頻監(jiān)控的使用及管理等環(huán)節(jié)[5]。具體的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)如圖2所示：

圖2 機(jī)房視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)圖

對(duì)所有定焦監(jiān)控?cái)z像頭和變焦監(jiān)控?cái)z像頭分別分配相應(yīng)的IP地址，并與POE交換機(jī)中的端口相對(duì)應(yīng)，之后用網(wǎng)線將所有攝像頭與POE交換機(jī)相連；用網(wǎng)線將配置好的視頻監(jiān)控服務(wù)器與POE交換機(jī)相連。要使視頻監(jiān)控服務(wù)器通過POE交換機(jī)可以ping通所有的基于IP的監(jiān)控?cái)z像頭，并能對(duì)所有視頻攝像頭進(jìn)行處理。由于定焦攝像頭和變焦攝像頭的供電模式不一致，因此需要在POE交換機(jī)中進(jìn)行供電模式的配置。此外，還要做好視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的路由及防火墻等的設(shè)置。

2.基于IP網(wǎng)絡(luò)的機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施流程

2.1機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施要求

首先是保障網(wǎng)絡(luò)通暢：要確保服務(wù)器與攝像頭的連接暢通，服務(wù)器能夠訪問、存儲(chǔ)及處理所有攝像頭的數(shù)據(jù)。

其次是確保訪問安全：通過設(shè)置服務(wù)器的訪問控制列表和角色訪問控制授權(quán)等方式保障服務(wù)器的訪問安全；通過設(shè)置交換機(jī)的valn和配置網(wǎng)絡(luò)協(xié)議保障通訊安全規(guī)范。

最后是使用方便快捷：嚴(yán)格按照機(jī)房視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)圖連接攝像頭，同時(shí)做好交換機(jī)端口的標(biāo)簽，能夠迅速確定定焦攝像頭或變焦攝像頭，做到順利、快捷地進(jìn)行監(jiān)控。

2.2機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施流程

總體來(lái)說，首先要將各攝像頭配置IP地址，接入POE交換機(jī)并分別設(shè)置POE供電模式；其次要分別設(shè)置POE交換機(jī)的SNMP、Telnet、VLAN及OSPF等協(xié)議[6]。

具體來(lái)說，實(shí)施流程分為以下六步：

1.在POE交換機(jī)中新增VLAN并為其配置編號(hào)，作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的專網(wǎng)入口。

2.為視頻監(jiān)控專網(wǎng)VLAN新增IP地址，并配置DHCP、OSPF等協(xié)議。

3.為視頻監(jiān)控服務(wù)器配置IP地址等參數(shù)，且在管理頁(yè)面中分別為每個(gè)攝像頭配置IP地址。

4.在POE交換機(jī)中，配置好視頻監(jiān)控專網(wǎng)VLAN，根據(jù)下聯(lián)的定焦攝像頭和變焦攝像頭，分別規(guī)劃接入端口、設(shè)置供電模式（定焦攝像頭要配置poeenable、變焦攝像頭不要配置poeenable）。

5.用網(wǎng)線連接攝像頭和交換機(jī)，在視頻監(jiān)控服務(wù)器后臺(tái)ping每個(gè)攝像頭的IP，在網(wǎng)絡(luò)連通后，按照用戶名和密碼登錄管理系統(tǒng)，在不同的管理窗口顯示各監(jiān)控點(diǎn)的監(jiān)控視頻。

6.通過訪問控制列表，對(duì)POE交換機(jī)后臺(tái)的管理權(quán)限做限制，增強(qiáng)了訪問控制安全，放開訪問控制列表2000的write和read權(quán)限，支持SNMP協(xié)議的第2和第3個(gè)版本。

2.3機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控效果

在全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試機(jī)試過程中，通過機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能清晰無(wú)死角地拍攝到考場(chǎng)內(nèi)情況；能通過變焦對(duì)出現(xiàn)特殊情況的區(qū)域進(jìn)行跟蹤與精確定位；能隨時(shí)掌握服務(wù)器、考試機(jī)、交換機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和考生的考試狀態(tài)；能實(shí)現(xiàn)全天24小時(shí)不間斷視頻監(jiān)控并保存監(jiān)控錄像；能在考試結(jié)束后半年內(nèi)對(duì)監(jiān)控錄像進(jìn)行回放審查。

3.結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)教育部考試中心關(guān)于全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試機(jī)試視頻監(jiān)控的要求和高校機(jī)房的具體特點(diǎn)，提出了一種基于IP網(wǎng)絡(luò)的機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的布點(diǎn)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和實(shí)施流程，總結(jié)了規(guī)劃、建設(shè)機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重點(diǎn)，為在全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試中架設(shè)機(jī)房視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供了合理的解決方案，同時(shí)提高了信息化時(shí)代機(jī)房的管理水平。

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基金項(xiàng)目：皖南醫(yī)學(xué)院2014年度校級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目（2014jyxm22）