全國計算機等級考試機房視頻監控系統的實現研究

牛猛

摘 要： 隨著高校信息化建設的不斷發展，高校機房中服務器的數量和規模越來越大，為保障核心機房的正常運轉和機房安全，通過建設機房視頻監控系統，提高對機房監控的管理水平。高校的計算機機房，在承擔全國計算機等級考試的上機考試時，根據教育部考試中心的要求，機房內應安裝視頻監控系統。本文根據教育部考試中心的視頻監控要求，提出了一種基于IP網絡的機房視頻監控系統，給出了監控系統的布點架構、網絡規劃和架設流程，總結了規劃、建設機房監控系統的重點，為在全國計算機等級考試中架設機房視頻監控系統提供了解決方案。

關鍵詞： 計算機等級考試 視頻監控 機房 IP網絡

引言

隨著高校信息化建設的不斷發展，高校機房的信息化程度越來越高，機房中服務器的數量和規模越來越大，為掌握機房的現場運作情況，保障核心機房的正常運轉和機房安全，通過建設機房視頻監控系統，從而提高對機房監控的管理水平。

一般來說，高校的計算機機房，除了承擔全校計算機課程教學和考試任務外，還承擔著全國計算機等級考試的機試工作。根據教育部考試中心的要求，進行無紙化上機考試的機房應安裝視頻監控系統，視頻監控應滿足以下五點要求：考場內要安裝視頻監控系統，能清晰無死角地拍攝到考場內情況；視頻監控系統要能清晰地拍攝到考試服務器，考試服務器不在考場內的，要求單獨安裝監控系統進行監控；整個考試期間要進行全天24小時不間斷監控；監控錄像須保存半年備查；考試結束后，各省級承辦機構要組織專人對監控錄像進行回放審查抽查。因此，在承擔全國計算機等級考試的計算機機房內架設視頻監控系統，具有可行性和必要性。

隨著計算機網絡、多媒體、工業控制和人工智能的不斷發展，視頻監控系統經歷了模擬視頻監控、基于PC的數字視頻監控及基于視頻服務器的遠程網絡數字視頻監控[1]。目前，視屏監控系統的發展趨勢是數字化視頻監控[2]，它將計算機技術、網絡技術、多媒體技術與視頻監控技術有機結合，完成了計算機網絡與視頻監控系統的融會，實現了視頻、音頻與圖像的統一，使網絡中每一臺多媒體計算機均能作為視頻監控系統的管理平臺，極大地提高了視頻監控的管理水平和效率[3]。根據教育部考試中心的視頻監控要求和高校機房的具體特點，本文認為基于PC的數字視頻監控系統能滿足相關要求[4]，并在此基礎上提出了一種基于IP網絡的機房視頻監控系統，詳細介紹了該系統的布點架構、網絡規劃和架設流程，總結了規劃、建設機房監控系統的重點，為在全國計算機等級考試中架設機房視頻監控系統提供了合理的解決方案。

1.基于IP網絡的機房視頻監控系統設計

1.1機房視頻監控布點架構

在機房視頻監控布點架構中，要將定焦監控和變焦監控結合起來進行布控。對各個機房的服務器、考試機、交換機柜和出入門區域實施定焦監控；對考試機所在范圍能即時實施變焦監控，能夠拉動焦距，對其進行精確細致的局部視頻監控。這樣就能夠掌握各機房中服務器、考試機及交換機的運行情況，能夠實時監控出每名考生的考試情況。本例中共3個機房（2個考試機房、1個服務器機房），3個服務器（2個考試服務器、1個視頻監控服務器），2個交換機柜，280臺考試機，其監控架構中共7個定焦監控攝像頭，4個變焦監控攝像頭，這11個攝像頭和視頻監控服務器均通過網線連接到POE交換機上，如圖1所示：

圖1 機房視頻監控布點設計圖

1.2機房視頻監控網絡設計

在確定機房監控布點架構后，進行監控網絡的設計，包括監控系統的網絡規劃和設置、POE交換機的協議設置、視頻監控服務器的配置及測試、機房視頻監控的使用及管理等環節[5]。具體的網絡設計如圖2所示：

圖2 機房視頻監控網絡設計圖

對所有定焦監控攝像頭和變焦監控攝像頭分別分配相應的IP地址，并與POE交換機中的端口相對應，之后用網線將所有攝像頭與POE交換機相連；用網線將配置好的視頻監控服務器與POE交換機相連。要使視頻監控服務器通過POE交換機可以ping通所有的基于IP的監控攝像頭，并能對所有視頻攝像頭進行處理。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交換機中進行供電模式的配置。此外，還要做好視頻監控網絡的路由及防火墻等的設置。

2.基于IP網絡的機房視頻監控系統實施流程

2.1機房視頻監控系統實施要求

首先是保障網絡通暢：要確保服務器與攝像頭的連接暢通，服務器能夠訪問、存儲及處理所有攝像頭的數據。

其次是確保訪問安全：通過設置服務器的訪問控制列表和角色訪問控制授權等方式保障服務器的訪問安全；通過設置交換機的valn和配置網絡協議保障通訊安全規范。

最后是使用方便快捷：嚴格按照機房視頻監控網絡設計圖連接攝像頭，同時做好交換機端口的標簽，能夠迅速確定定焦攝像頭或變焦攝像頭，做到順利、快捷地進行監控。

2.2機房視頻監控系統實施流程

總體來說，首先要將各攝像頭配置IP地址，接入POE交換機并分別設置POE供電模式；其次要分別設置POE交換機的SNMP、Telnet、VLAN及OSPF等協議[6]。

具體來說，實施流程分為以下六步：

1.在POE交換機中新增VLAN并為其配置編號，作為視頻監控系統的專網入口。

2.為視頻監控專網VLAN新增IP地址，并配置DHCP、OSPF等協議。

3.為視頻監控服務器配置IP地址等參數，且在管理頁面中分別為每個攝像頭配置IP地址。

4.在POE交換機中，配置好視頻監控專網VLAN，根據下聯的定焦攝像頭和變焦攝像頭，分別規劃接入端口、設置供電模式（定焦攝像頭要配置poeenable、變焦攝像頭不要配置poeenable）。

5.用網線連接攝像頭和交換機，在視頻監控服務器后臺ping每個攝像頭的IP，在網絡連通后，按照用戶名和密碼登錄管理系統，在不同的管理窗口顯示各監控點的監控視頻。

6.通過訪問控制列表，對POE交換機后臺的管理權限做限制，增強了訪問控制安全，放開訪問控制列表2000的write和read權限，支持SNMP協議的第2和第3個版本。

2.3機房視頻監控系統監控效果

在全國計算機等級考試機試過程中，通過機房視頻監控系統，能清晰無死角地拍攝到考場內情況；能通過變焦對出現特殊情況的區域進行跟蹤與精確定位；能隨時掌握服務器、考試機、交換機的運行狀態和考生的考試狀態；能實現全天24小時不間斷視頻監控并保存監控錄像；能在考試結束后半年內對監控錄像進行回放審查。

3.結語

本文根據教育部考試中心關于全國計算機等級考試機試視頻監控的要求和高校機房的具體特點，提出了一種基于IP網絡的機房視頻監控系統，詳細介紹了該系統的布點架構、網絡規劃和實施流程，總結了規劃、建設機房視頻監控系統的重點，為在全國計算機等級考試中架設機房視頻監控系統提供了合理的解決方案，同時提高了信息化時代機房的管理水平。

參考文獻：

[1]楊建全，梁華，王成友.視頻監控技術的發展與現狀[J].現代電子技術，2006，（21）：84-88，91.

[2]徐力，孔巖.視頻監控系統的現狀和發展趨勢[J].軟件開發與應用，2005，（4）：60-62.

[3]王碩，閏敏.視頻監控系統綜述[J].科芋論壇，88-89.

[4]丁忠校.視頻監控系統的應用現狀與發展綜述[J].科技咨詢導報，2007，28：47-48.

[5]夏驚濤，盧娜，穆道生.視頻監控系統淺析[J].兵工自動化，2006，25（2）：84-85.

[6]龔文濤.一種基于IP網絡的機房視頻監控系統規劃[J].微型電腦應用，2014，30（3）：48-50.

基金項目：皖南醫學院2014年度校級質量工程項目（2014jyxm22）