监控系统中IP地址与子网掩码Subnet Mask用意

在大型网络监控中,所谓的“IP 地址(IP   Address)”就像现实生活中每户人家拥有的唯一通讯地址一样,是独一无二的。在监控网络上,数据的传送及接收都可以通过 IP   地址进行辨识,将数据传送到唯一目的地址完成通讯。另外,监控系统中的IP地址也与网络计算机类似,在世界各地的   IP地址都必须具有一致性,才不会导致在设备装置上的辨识混乱。由此可见,监控系统中的IP地址必须依循一套标准与规范才能达成。

目前,与一般计算机网络应用相同,监控系统所使用的IP地址也是第四版IP地址,即IPv4地址。而为了满足使用上的需求,IETF(Internet   Engineering Task Force,因特网工程任务组)现已陆续推出IPv5及IPv6两种类型,其中IPv5是提供给Stream   Protocol实验协议专用;IPv6则是IPv4的延伸扩充,以备地址数量不敷时使用。另外,在IPv6中,IP地址标头格式也提供灵活的动态字段设定,而此方式就是给DVR、NVR等储存装置一个可辨识联机的地址。

在监控系统应用中,IP地址可分为两部分,前半部分是网络地址,后半部分是设备在网络中的位置。监控设备的IP一般是用前半部分做为辨识,后半部分则为数据包选择路径。而监控主机在数据包到达目的网络后,用来完成最后的传送。一个大型监控系统在分配到一组网络地址后,管理者必须负责管理整个网络中的主机地址。此时,管理者一般可以将整个大网络划分为数个分散较小的网络,这些较小的内部网络,就叫做“子网(subnet)”。子网的基本原理是利用移动网络地址和主机地址位间的“分隔线”来产生新的网络,但减少了每一个网络可有主机的数目。需要说明的是,子网只有监控系统本身知道,而对于监控系统中因特网上的其它内外网络而言,并不在意监控系统网络中有几个子网,因为整个32位的IP地址仍然是被当作标准的地址来解读。当数据报进入某局域网络时,我们用一个所谓的“子网掩码(Subnet   Mask)”来达到处理子网目的。例如此时掩码mask中的某位是1 ,则对应IP 地址中的位,就是网络位。如果子网掩码对应IP地址是   0,则可判定这是一个监控主机的地址。

IP地址与子网掩码Subnet Mask内容为何

在大型监控项目中,工程人员必须在事先了解IP地址与子网掩码以及IP地址与网络分类的基本内容后,方可开始进行所谓的IP规划。

事实上,视频监控项目中的IP地址与子网掩码subnet   mask的规划及定义与传统网络并无区别。首先,众所周知,不同的物理网络技术有不同的编址方式,不同网络监控系统中的主机有不同的网络地址。网络之间网技术是将不同物理网络技术统一起来的高层软件技术,它采用一种全局通用的地址格式,为全网的每一网络和每一主机都分配一个网间地址,以此屏蔽物理网络地址的差异。IP协议提供一种全网络间网通用的地址格式,并在统一管理下进行IP地址分配,以保证每一个地址对应一台网络之间网主机(包括路由器在内),由此一来,物理地址的差异就被IP层所屏蔽。IP层所用到的地址叫做网间网地址,又叫IP地址。它由网络号和主机号两部分组成,统一网络内的所有设备使用相同的网络号是非常重要的。接下来了解一下这些规则及定义内容。

监控系统IP地址如何定义

IPv4地址是由32位元所组成,一般以8位组octet将32位分成四部分,彼此间做区隔,例如“100100011.00001110.01001000.00011100”,此即为“加点二进制表示法(dotted   binary notation)”,由于二进制表示法太长不易记忆,故通常使用十进制来表示,上述的二进制IP地址即可表示成   "163.14.75.28",此即为“加点十进制表示法(dotted decimal notation)”。由于每一部分均由 8   位所组成,故每个十进制值均介于 0 -255 之间。IP 地址主要分为两部分:网络位(Network bits)和主机位(Host   bits)。网络位主要是用来辨识其IP地址是属于哪一个网络系统,而主机位则是用来辨识其IP地址在其所属的网络系统中是属于哪一台监控主机。在网络上连接的所有监控设备,从服务器到监控PC工作站都必以独立的身份出现。为了实现各主机间的通信,每台主机都必须有一个唯一的网络地址。所以在网络中,网络地址唯一地标识一台设备机器。

现在的大型监控网络可能是由几千甚至几万台摄像机或PC服务器或DVR/NVR互相连接而成的。而要确认网络上的每一台摄像机或DVR、NVR,靠的就是能唯一标识该设备的IP地址。

监控系统IP地址如何分类规划

IP地址可确认同一网络中的任何一个网络或监控设备,而要识别其它网络或其中的设备,则是根据这些IP地址的分类来确定的。按节点监控设备所在网络规模的大小,一般将IP地址分为A、B、C三类(默认的网络屏蔽是根据IP地址中的第一个字段确定的,如图1所示)。

 

A类IP地址

A类地址的表示范围为:1.0.0.1~   126.255.255.255,默认子网掩码为:255.0.0.0;A类地址大部分分配给规模较大的网络使用。A类网络用第一组数字表示网络本身的地址,后面三组数字作为连接于网络上的设备的地址。分配给具有大型监控系统主机而局域网络个数较少的大型网络。例如私人大型的网络架构。例如:

127.0.0.0到127.255.255.255是保留地址,用做循环测试用的。

0.0.0.0到0.255.255.255也是保留地址,用做表示所有的IP地址。

一个A类IP地址由1字节(每个字节是8位)的网络地址和3个字节设备地址组成,网络地址的最高位必须是“0”,即第一段数字范围为1~127。每个A类地址理论上可连接16777214<256×256×2256台设备,网络有126个可用的A类地址,这一类地址适用于大型网络架构的。

B类IP地址

B类地址的表示范围为:128.0.0.1   ~191.255.255.255,默认子网掩码为:255.255.0.0;B类地址一般分配给中型网络使用。B类网络用第一、二组数字表示网络的地址,后面两组数字代表网络上的主机地址。例如:169.254.0.0到169.254.255.255是保留地址。如果IP地址是自动获取IP地址,而在网络上又没有找到可用的DHCP服务器,这时将会从169.254.0.0到169.254.255.255中临时获得一个IP地址。一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”,即第一段数字范围为128~191。每个B类地址可连接65534(2^16)台设备,网络则可以有16383(2^14-1)个B类地址(因为B类网络地址128.0.0.0是不指派的)。

大型监控系统中IP地址与子网掩码的规划