网络传输基本原理

网络基础知识-位与字节的区别

在视频监控系统中，带宽通常用bits进行测量。但有时也以字节为单位。他们的换算关系是：8 bits等于1 Byte，所以有人会说每秒40Kb/s和5KB/s，这很容易混淆，其实是一个意思。

在表示带宽时我们通常使用小写字母“b”(bits)来表示，在服务器/存储方面使用大写字母“B”(Byte)来表示。

网络基础知识- Kilo vs Mega vs Giga

通常视频监控系统中需要很多bits 进行传输, 你很少见到视频流是300b/s或者400B/s，一般至少需要以千或百万计量。例如500Kb/s或者5Mb/s。

高清摄像机的视频带宽往往用单个数字进行表示，例如2Mb/s或4Mb/s或8Mb/s。

网络基础知识-比特率

带宽就像车速一样，指的是在单位时间内的速度。比如你说开车60公里/小时，你也可以说摄像机的带宽是600Kb/s。如果你说摄像机的带宽是600Kb或600KB，那明显是错误的表达。我们在说速率的时候通常以秒作为单位，因为主流的网络设备都是以每秒处理的数据流量作为评判。
 

网络基础知识-压缩和带宽

基本所有网络视频监控都是经过压缩的，当然监控摄像机也可以产生未压缩的信号(例如：模拟信号，SDI信号)，未经压缩的视频带宽也会相应的增大。例如：1000Mb/s或者更多。

网络基础知识-摄像机的带宽

带宽通常是摄像机的衡量标准，每台摄像机的带宽也千差万别。如果一个网络中有很多台摄像机你需要将每台的带宽总和相加。

网络基础知识-相机带宽的实际例子

对于摄像机带宽的使用，业界没有一个固定的标准，以中国的高速公路车辆为例，几乎所有的汽车都会在60公里和100公里之间行驶。
 

以下是一些影响摄像机带宽的因素：

分辨率越高，带宽更大。

帧速率越大，其他一切相等，带宽越大。

场景复杂性：场景中的活动越多(大量的汽车和汽车)，人们在场景中移动与否)，带宽越大。

夜间：在夜间经常会出现带宽激增的情况，它是来自摄像机的噪点。

网络基础知识-局域网与广域网

局域网(LAN)和广域网(WAN)是两个常见的网络类型。

LAN指的是某个建筑物/企业/校园的本地网络。

相比之下，广域网是跨越城市，州，国家等“广泛”连接的网络。

相对而言，局域网上的带宽比WAN更便宜，更容易获得。

网络基础知识-网络带宽容量

在局域网中，三种最常见的网络带宽容量是100Mb/s、1000Mb/s(1 Gig)、10000Mb/s(10 Gig)，特别是100Mb/s和1000Mb/s 实际使用中非常常见

局域网中低于100Mb/s的网络很少见。

广域网可以提供与局域网相同或更多的带宽，当然成本也会明显增加(大约为10倍或100倍)。因为这些网络需要传输更远的距离，跨越更多地阻碍。

网络基础知识-对称与非对称网络

许多WAN网络连接都不具备对称带宽。

对称带宽意味着带宽的 “上行”和“下行”相同，即链路可以发送与接收相同的带宽速率(例如：100Mb/s上行和100Mb/s下行)。

不对称的带宽意味着带宽的上下是不对等的具体来说，带宽“上传”通常远低于 带宽“下载”。

在家庭和远程办公室网络中很常见。这些不对称连接只能提供足够的下行速度

而上传速度约为下行速度的10%。

下行带宽可能是10Mb/s或25Mb/s，但上行带宽可能只有500 Kb/s或2MB/s。

常见的非对称带宽网络类型：ADSL。

对称带宽的网络连接常见的有：电信/电话网络(例如T1，T3)，但是这些网络是相当昂贵的并且比特率相对较低(分别是1.5Mb/s和45Mb/s)。

相比之下光纤到户(FTTH)/光纤到楼(FTTB)价格要低得多。

网络基础知识-设备的MAC地址

MAC地址

所有网络设备(PC，服务器，摄像机，交换机等)都带有永久的硬件地址。也是唯一的12个字符标识符，如： 00:50:C2:5B:21:47 由于MAC地址是在工厂发布的，并且不会更改，所以可以用它们识别网络上的设备。

网络基础知识-制造商OUI

MAC地址的前六位数称为OUI，每个制造商都会分配一个或多个唯一标识符。例如：天地伟业的OUI 编号是00:50:C2。

网络基础知识-IP地址

很多设备都有IP地址，包括摄像机，录像机，PC等。

摄像机的IP地址用于添加到平台或者NVR中，而IP地址(IPv4)由四部分组成，每部分范围从0-255之间取值。

例如：192.168.1.49IP地址分为网络地址(在本例中为192.168.1)和主机地址(在本例中为.49)。

在单个局域网上，所有设备的网络地址通常相同的，主机地址是不同的。

所以192.168.1.49,192.168.1.50和192.168.1.51可以分配给不同设备。

IP地址必须是唯一的，不能冲突。

如果多个设备使用相同的IP地址，就会发生不联网的情况。在PC上，用户通常会接到IP地址冲突的通知。但是如果两台摄像机使用相同的IP，通常不会出现错误提示。

网络基础知识-IPV4与IPV6

随着时间的推移，互联网的使用量在逐步扩大。由于担心IPv4地址被用完，致使开发了扩展的地址格式IPv6。每个地址使用16个八位字节 (总共128位)，以十六进制(0-9 + A-F)显示。每组由冒号分开表示两个八位字节。例如： fe80::250:c2ff:fe44:ef05。许多网络设备都支持这两种格式:IPv4和IPv6，现代大部分摄像机也都支持配置其中的一种。

网络基础知识-网络类的划分

A类：此类型每个网络支持超过1600万个IP地址，但仅支持128个不同网。(从0.0.0.0到127.255.255.255)。

B类：该类型支持每个网络超过65000个IP地址，以及大约16000个不同的子网。(从128.0.0.0到191.255.255.255)。

C类：这种类型每个网络只支持256个IP地址，但是近300万个子(192.0.0到223.255.255.255)。

网络基础知识-私有/公共网络

互联网上的每台设备都有一个IP地址，但不是每台设备都要放到互联网上

例如：视频监控系统中有可能包含数百或数千台设备，但是没有任何一台设备直连到互联网中。通常只有少数严格控制的设备，如路由器或防火墙会分配一个固定公共IP地址。

私有网络地址范围：

10.0.0.0 – 10.255.255.255(16,777,216个IP地址)

172.16.0.0 – 172.31.255.255(1,048,576个IP地址)

192.168.0.0 – 192.168.255.255(65,536个IP地址)

其余的地址是“公开的”，并可路由到全球互联网。

对于视频监控，有些视频输出带宽在50Kb/s(0.05Mb/s)有些视频则在(8000Kb/s)8Mb/s。