Rozwiązania NETGEAR dla MONITORINGU IP

Transkrypt

1 Rozwiązania NETGEAR dla MONITORINGU IP

2 Spis treści KORZYŚCI Z MONITORINGU IP... KOMPONENTY SIECI IP I WYKORZYSTWANE STANDARDY... PLANOWANIE SIECI... WYBÓR PRZEŁĄCZNIKA: WYDAJNOŚĆ & PORTY... WYBÓR PRZEŁĄCZNIKA: POWER OVER ETHERNET... REFERENCYJNE PROJEKTY... KAMER... 0 KAMER KAMER... ZARZĄDZALNA INFRASTRUKTURA... Strona

3 Monitoring wykorzystujący technologię IP rewolucjonizuje branżę zabezpieczeń. Ten przewodnik pomoże zrozumieć podstawy monitoringu IP oraz pokaże jak projektować i określać sieci IP. Sieć jest kluczowym elementem każdej infrastruktury monitoringu, ponieważ jest odpowiedzialna za wszystkie funkcje związane z przesyłaniem strumienia wideo, dźwięku jak również za zasilanie za pomocą technologii over Ethernet (). Występują trzy kluczowe elementy niezbędne do zbudowania skutecznej infrastruktury dla monitoringu IP: Odpowiednia przepustowość. Sieć oraz przełączniki musza być w stanie przenieść ruch z prędkością tzw. line rate, aby uniknąć ryzyka opóźnień, problematycznego sterowania kamerą, a nawet utraty danych. Pewność. Przełączniki sieciowe muszą mieć dostęp do alternatywnego źródła w przypadku awarii głównego źródła zasilania. Bezpieczeństwo. Sieć musi być chroniona przed włamaniami, w tym również atakami fizycznymi. Przewodnik zawiera wskazówki techniczne oraz wzorcowe projekty dla instalacji od do 00 kamer. Podejmuje kwestie projektowe oraz stara się wyjaśnić dlaczego monitoring IP staje się numerem jeden dla projektów każdej wielkości. KORZYŚCI Z MONITORINGU IP Do niedawna na monitoring IP mogły pozwolić sobie tylko duże przedsiębiorstwa. Od pewnego czasu trend ten ulega zmianie dzięki kilku czynnikom. Obecnie większość organizacji ma już wdrożoną infrastrukturę sieciową, dzięki której wdrożenie monitoringu IP staje się bardzo tanie. Ponadto, ceny kamer IP i urządzeń pamięci masowej dosyć znacząco obniżyły się. W rezultacie, monitoring IP jest opłacalnym wyborem dla organizacji dowolnej wielkości. Monitoring IP oferuje wiele korzyści nieosiągalnych dla instalacji analogowych. Jeden typ okablowania. Dane przenoszone są za pomocą istniejącej sieci IP. Technologia ( over Ethernet) umożliwia zasilanie kamer, dzięki czemu nie jest wymagane stosowanie zasilaczy oraz modernizacja sieci zasilającej. Obniżone koszty pracy. Wykorzystanie urządzeń NAS do przechowania obrazu znacząco obniża koszty pracy, eliminując potrzebę angażowania pracownika odpowiedzialnego za wymianę oraz serwisowanie kaset. Elastyczny dostęp do podglądu. Administratorzy, pracownicy ochrony, właściciel firmy mogą przeglądać obraz z kamer z dowolnego miejsca /. Archiwalne zapisy kamer mogą być dystrybuowane jako załączniki . Niezawodne przechowywanie. W przeciwieństwie do taśmy, zapis cyfrowy nie ulega z czasem lub po skopiowaniu degradacji. Urządzenia NAS zostały wyposażone w mechanizmy ochrony danych, sprawdzające czy każdy kawałek materiału dostępny jest na żądanie w ciągu kilku sekund. Łatwiejsza integracja z aplikacjami. Monitoring IP o wiele łatwiej zintegrować z zaawansowanymi aplikacjami umożliwiającymi wykrywanie ruchu. Dodatkowo możliwe jest wykonanie zaawansowanej analizy obrazu, służącej do wykrywania twarzy lub też rozpoznawania tablic rejestracyjnych. Brak ryzyka przedawnienia. Systemy IP stają się coraz popularniejsze, przez co analogowe systemy nadzoru nieuchronnie zostaną wyparte z rynku a tym samym również aktualizacje oraz komponenty systemu będą coraz trudniej dostępne. Strona

4 KOMPONENTY ORAZ STANDARDY SIECI IP Bez względu na rozmiar infrastruktury sieciowej dla monitoringu IP, zawsze zawiera ona więcej niż jeden z wymienionych komponentów: Kamery IP Rejestratory zapisujące, agregujące oraz przetwarzające obraz z kamer. Stacje robocze z zainstalowaną aplikacją pozwalającą na podgląd obrazu z kamer w czasie rzeczywistym Urządzenia NAS do archiwizacji obrazu video Przełączniki do obsługi ruchu generowanego przez urządzenia końcowe. Przełączniki są kluczowe, ponieważ w przypadku braku odpowiedniego zestawu funkcji lub przepustowości, cała sieć nadzoru nie będzie działała poprawnie Okablowanie. W celu zapewnienia odpowiedniej wydajności stosuje się okablowanie min. kat. e W trakcie standardowej pracy, obraz z kamer jest przesyłany (w sposób strumieniowy) do rejestratora, który to łączy obraz w całość, przetwarza go, przechowuje i dystrybuuje do stacji roboczej oraz urządzenia NAS. Na efektywność przesyłania danych oraz koszt rozwiązania ma wpływ wiele czynników takich jak rodzaj kompresji oraz parametry obrazu jak również tryb transmisji danych w sieci. Rodzaj transmisji Istnieją trzy podstawowe rodzaje transmisji w sieciach Ethernet: tryb unicast, multicast oraz bradcast. Większość kamer może być skonfigurowana w trybie unicast lub multicast. Tryb unicast jest bezpośrednim (jeden-do-jeden) sposobem transmisji strumienia wideo, np. z kamery do rejestratora lub z rejestratora do stacji roboczej. Oznacza to, że jeżeli rejestrator musi przesłać obraz do czterech stacji roboczych to musi wysłać ten sam obraz czterokrotnie. W systemie z dziesiątkami strumieni kamer oraz stacji monitorujących tryb unicast może w łatwy sposób obniżyć przepustowość sieci. Multicast czyli tryb jeden-do-wielu to tryb w którym rejestrator publikuje strumień wideo dla klientów będących subskrybentami. Strumień identyfikowany jest za pomocą adresu IP, a każdy klient w sieci ma możliwość przyłączenia się do odbioru strumienia IP. Dostęp do danego strumienia jest kontrolowany przez protokół Internet Group Management Protocol (IGMP). Zgodnie z protokołem klienci są podzieleni na grupy posiadające różne prawa dostępu do strumieni. Do zarzadzania tym procesem wymagane są dwa elementy: IGMP Querier, który generuje komunikaty w celu określenia, którzy klienci należą do jakich grup IGMP Snooper, który nasłuchuje na urządzeniu klienckim (np. przełączniku), na których portach występuje zainteresowanie strumieniem danych a następnie wysyła dane tylko do tych portów, eliminując niepotrzebny ruch w sieci i maksymalizując wydajność. W sieciach, które zostały zmigrowane do standardu IPv, IGMP Querier zostanie zastąpiony przez Multicast Listener Discovery (MLD) Querier oraz MLD Snooper. Ogólnie rzecz ujmując, oba tryby unicast i multicast mają swoje wady i zalety. Unicast jest łatwy w konfiguracji oraz generuje niższe koszty początkowe. Jednak w przypadku monitoringu IP tryb multicast przynosi więcej korzyści. Ograniczenia unicast mogą wpłynąć na obciążenie sieci, co w przypadku nadsubskrypcji czyli sytuacji, w której większa ilości danych napotyka na ograniczenia przepustowości jaką przełącznik może zaoferować, będzie skutkowało blokowaniem napływu nowej porcji danych. Jest to oczywiście niedopuszczalne w przypadku, gdy wymagana jest od monitoringu 0% dostępność. Większość sieci wykorzystywanych w monitoringu IP wykorzystuje dwa tryby pracy. Unicast do komunikacji z rejestratorem oraz multicast do komunikacji ze stacjami monitoringu. Strona

5 Kompresja wideo Obraz wideo zanim zostanie wysłany do rejestratora zostaje poddany kompresji. Algorytm matematyczny wykorzystywany w kompresji ma istotny wpływ zarówno na użytkownika końcowego jak i samą sieć. Skutki te obejmują: jakość obrazu opóźnienie zapotrzebowanie na pasmo zapotrzebowanie na przestrzeń dyskową Aktualnie najczęściej wykorzystywanymi standardami są: MJPEG (mid-0s) MPEG () H. (0) Ponadto, niektórzy z dostawców kamer IP wykorzystują własne standardy. Szczegóły dotyczące algorytmów kompresji należą do niezwykle skomplikowanych i omawianie ich nie ma większego sensu. W praktyce, MJPEG oferuje najlepszą jakość obrazu jednakże konsumuje przez to najwięcej przestrzeni. MJPEG charakteryzuje się również najmniejszym z trzech wymienionych opóźnieniem, co oznacza lepszy podgląd na żywo i bardziej elastyczne sterowanie obrotem, pochyleniem i zoomem (PZT) kamer. Dzięki przełącznikom NETGEAR możliwa jest całkowita eliminacja problemu opóźnień. MPEG w stosunku do MJPEG zmniejsza zapotrzebowanie na przestrzeń dyskową, ale odbywa się to kosztem jakości obrazu. W większości przypadków jakość obrazu MPEG jest wystarczająca. H. wykorzystuje te same matematyczne podejście co MPEG, jednakże została poprawiona wydajność w kontekście wymagań co do miejsca składowania danych. H. coraz szybciej zyskuje akceptację profesjonalistów. Bezpieczeństwo Osobnym, ale bardzo ważnym czynnikiem, który wymaga uwagi jest bezpieczeństwo sieci IP. Sieci są podatne na fizyczne ataki. Kamery są często zlokalizowane w odległych zakątkach magazynów itp. Oznacza to, że atakujący może łatwo odłączyć kamerę lub podłączyć komputer uzyskując w ten sposób nieautoryzowany dostępu do sieci. Aby temu zapobiec, przełączniki NETGEAR zostały wyposażone w mechanizm kontrolujący unikalny adres, przypisany do każdego urządzenia sieciowego typu komputer czy też kamera IP. Przełącznik NETGEAR zapamiętuje adres na konkretnym porcie i w przypadku próby podłączenia do portu innego urządzenia, port zostaje zablokowany. Najwyższy poziom ochrony można osiągnąć dzięki zastosowaniu Radius (Remote Authentication Dial-In User Service) czyli serwera autentykującego, który może blokować dostęp do portów, nawet jeśli uda się hakerowi spoofing lub emulacja adresów MAC. Strona

6 PROJEKT SIECI - ZAGADNIENIA OGÓLNE Planowanie infrastruktury dla monitoringu IP składa się z kroków: Wymagania systemu Wymagania kamery Wymagania Mb/s Switch Serwer Storwer Wymagania zasilania lub + Wymogi monitoringu - obszar do monitorowania, poziom szczegółowości obrazu, potrzeba lub brak kamer z PTZ itp. pozwalają określić liczbę i rodzaj kamer, które z kolei określają przepustowość i moc dla przełączników. Zapotrzebowanie na pasmo będzie mieć również wpływ na wybór serwera oraz pojemność przestrzeni dyskowej: zapotrzebowanie na pasmo liczba portów wymagania dotyczące zasilania WYBÓR PRZEŁĄCZNIKA: PRZEPUSTOWOŚĆ ORAZ PORTY NETGEAR zaleca dwie linie przełączników zarządzanych do monitoringu: Brzegowe przełączniki z serii NETGEAR M0 zawierające urządzenia z portami Fast Ethernet (/0) i Gigabit Ethernet (GigE) dodatkowo wyposażonymi w porty uplink SFP. Seria przełączników NETGEAR M00 to urządzenia Gigabit Ethernet wyposażone w porty uplink GbE oraz możliwość łączenia w stos. Strona

7 Ustalenie, które przełączniki z powyższych dwóch rodzin wymagają odpowiedzi na cztery poniższe pytania.. Czy w sieci będą wykorzystywane kamery FastEthernet czy Gigabit Ethernet? W większości przypadków normą są kamery FastEthernet. W tym przypadku, przełączniki NETGEAR FastEthernet mogą być w zupełności wystarczające jednakże należy zwrócić uwagę na całkowitą wymaganą przepustowość (patrz pytanie ). Zauważ, że przełączniki FastEthernet, mimo swojej nazwy, posiadają lub porty gigabit, które łączymy z przełącznikami wyższych warstw. Czasami jednak, nawet w przypadku wykorzystania tylko kamer FastEthernet może być wymagany uplink Gigabit. W przypadku wykorzystania kamer Gigabit Ethernet zalecane jest wykorzystanie przełączników z portami Gigabit.. Jaka jest średnia przepustowość wymagana przez kamery? Wartość ta zależy od wielu czynników, głównie rozdzielczości, klatek na sekundę i algorytmu kompresji używanego przez kamerę. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższa rozdzielczość i większa częstotliwość klatek tym większe wymagania co do przepustowość i przestrzeni dyskowej. Najlepszym sposobem na określenie tych wartości jest wykorzystanie kalkulatorów często dostarczanych przez producentów kamer. Ile kamer będzie w sieci? Odpowiedź na to pytanie pozwoli określić ile portów powinien posiadać przełącznik. Należy pamiętać, że wszystkie przełączniki NETGEAR FastEthernet są wyposażone w kilka portów Gigabit w celu połączenia przełącznika z urządzeniami wyższych warstw.. Jaka jest wymagana przepustowość przełącznika? Aby określić ten parametr należy wyliczyć: Średnią przepustowość każdej kamery x całkowita liczba kamer = całkowita wymagana przepustowość (Gbps) Całkowita przepustowość przełącznika powinna być wyższa od wyniku powyższego równania. Należy pamiętać o tym że przełącznik musi łączyć się z przełącznikami wyższych warstw. Dodatkowo porty uplink muszą umożliwić przesłanie całkowitego generowanego przez kamery ruchu. WYBÓR PRZEŁĄCZNIKA: POWER OVER ETHERNET Większość kamer IP obsługuje funkcję over Ethernet (). Jest to stosunkowo nowa technologia (wprowadzona w 00 r.) pozwalająca na dostarczenie zasilania tym samym kablem co dane, bez niebezpieczeństwa cross-talk, interferencji lub uszkodzenia strumienia danych. Istnieją dwie wersje standardu : 0.af zapewniające do,w na port, przy czym efektywnie.w na kamerę IP 0.at + zapewniające do 0W na port, czyli maksymalnie W na kamerę IP Aby określić, który przełącznik z serii M0 lub M00 jest wymagany dla danego projektu, należy zadać następujące pytania:. Czy kamery wymagają lub +? Z reguły jest wystarczające dla kamer FastEthernet, natomiast + będzie z reguły wymagane dla kamer PTZ, kamer kopułowych oraz kamer GigabitEthernet.. Ile watów wymaganych jest przez kamerę? Te informacje można łatwo otrzymać od dostawcy.. Ile kamer będzie w sieci?. Jaka jest całkowita potrzebna moc? Może to być wyliczone w następujący sposób: Pobór mocy na kamerę x liczba kamer = całkowity budżet Strona

8 M0-0G-POE+ 0 0 T T T 0T F F F 0F ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Yellow=Link at /0M Blink = ACT 0 0 T T T 0T SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Yellow=Link at 0M Blink=ACT F F F 0F PRZYKŁADOWE ROZWIĄZANIA Poniższe projekty referencyjne dostarczają ogólnych wytycznych, w jaki sposób zaplanować niezawodną i efektywną sieć dla monitoringu. Każda sieć została zaprojektowana z uwzględnieniem czterech kryteriów: Prostota, umożliwiająca łatwą instalację i zarządzanie minimalny wpływ na dostępną przepustowość odporności, zapewnienia dostępności /, która jest wymagana dla krytycznych aplikacji takich jak monitoring bezpieczeństwo Przykładowe rozwiązania: kamer Poniższy schemat przedstawia typową instalację składającą się z kamer i jednego urządzenia ReadyNAS, gdzie ruch jest przekazywany przez jeden przełącznik. Jest to kompletne rozwiązanie, idealne dla małego obiektu z typowym oświetleniem. Wszystkie kamery posiadają stałą konstrukcję. Przyjmuje się, że nie mają funkcji PTZ (Pan, Tilt, Zoom). NAS posiada port Gigabit. Reszta sieci M0-0G-POE ReadyNAS Kamery () Klienci Miedź, Gigabit RJ Miedź, /0 RJ Miedź, /0 RJ Korzyści z rozwiązania są następujące: Prostota Przełącznik może być skonfigurowany za pomocą łatwego w użyciu interfejsu WWW lub za pomocą standardowego interfejsu linii poleceń (CLI). Przełącznik zapewnia zasilanie do wszystkich kamer (budżet do 0W). Minimalny wpływ na przepustowość Kamery przesyłają ramki w trybie unicast do urządzenia NAS. NAS z kolei przesyła strumienie w trybie multicast do pozostałej części sieci, co minimalizuje obciążenie sieci spowodowanej transmisją video. IGMP Querier, który określa przynależność klientów do określonych grup jest połączony z IGMP Snooper określającym, które porty w obrębie tych grup są zainteresowane transmisją. Powoduje to, że dane są przesyłane tylko do odpowiednich portów, eliminuje niepotrzebne obciążenie sieci i maksymalizuje wydajność. Strona

9 Pewność Przełącznik może być podłączony do Redundant Supply () w celu podtrzymania zasilania w przypadku awarii zasilacza, aby zapewnić redundancję i niezawodność. Jeśli wymagania zasilania z sieci przekraczają budżet, dodatkowe zasilanie może być dostarczane przez moduł EPS (External Supply). Bezpieczeństwo Przełącznik zapewnia bezpieczeństwo w oparciu o adres MAC chroniąc przed fizycznymi atakami takimi jak zamiana kamery na komputer. Zakładając, że kamery obsługują standard IEEE 0.x (kontrola dostępu do sieci) możemy wykorzystać serwer autentykujący RADIUS lub Windows Server 0 Network Policy Server (NPS). W przypadku wykorzystania 0.x nawet w przypadku emulacji adresu MAC czy też ataku typu spoofing port będzie zabezpieczony przed działaniami intruza. Kalkulacje przepustowości oraz zapotrzebowania na : kamer Typowe zapotrzebowanie na przepustowość kamery Wymagana przepustowość dla kamer Class Wymagany budżet. Mbit/s. x = 0 Mb/s (max.w). x = W Komponenty sieci Przełącznik Redundant Supply M0--POE lub 000 External Supply 000 Przykładowe rozwiązania: 0 kamer Projekt składający się z 0 kamer będzie typowy dla dużego obiektu, gdzie kamery muszą być zlokalizowane w różnych miejscach, np. magazynie, parkingu, biurze itd. Składa się z kilku podsieci IP oraz VLAN bez routingu w warstwie. Wszystkie kamery są w tej samej podsieci. Serwery, które nimi zarządzają są w innej podsieci, jak również klienci/stacje. Każdy przełącznik dostępowy zasila oraz odbiera dane z 0 kamer. Wszystkie kamery mają stałą konfigurację oraz port Fast Ethernet (z lub bez możliwości PTZ) oraz obsługują. Projekt zapewnia wysoce dostępną sieć, a co za tym idzie nieprzerwaną łączność. Eliminuje ona pojedyncze punkty awarii. Ponadto, ważne podzespoły mogą być wymieniane bez przerywania pracy. Strona

10 Stack ID Stack ID S P D S P D ACT ACT RJ Mode: Green = Link at G Yellow = Link at /0M RJ ACT mode: Green = Link Blink = ACT RJ Mode: Green = Link at G Yellow = Link at /0M RJ ACT mode: Green = Link Blink = ACT M0-0G-POE+ 0 0 T T T 0T F F F 0F ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Yellow=Link at /0M Blink = ACT SFP mode: Green = Link at G Yellow = Link at 0M Blink = Act Green=G Link Yellow=G Blink=ACT 0 SFP mode: Green = Link at G Yellow = Link at 0M Blink = Act Green=G Link Yellow=G Blink=ACT T T T 0T SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Yellow=Link at 0M Blink=ACT F F F 0F M0-0G-POE+ 0 0 T T T 0T F F F 0F ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Yellow=Link at /0M Blink = ACT T T T T T T T T T T T T T T T T F F F F F F F F F F F F F F F F F F F F 0 F 0F 0 F 0F M00-G T T M00-G T T 0 T 0T 0 T 0T 0 0 T T T 0T SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Yellow=Link at 0M Blink=ACT F F F 0F Stack ID RJ ACT Mode: Green = Link Blink = ACT RJ mode: Green = Link at G Yellow = Link at /0M M0-0G-POE+ 0 0 T T T 0T F F F 0F ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Yellow=Link at /0M Blink = ACT Stack ID 0 0 SFP mode: Green = Link at G Yellow = Link at 0M Blink = ACT T T T 0T SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Yellow=Link at 0M Blink=ACT F F F 0F F F F F F F F F T T T T T T T T F F M00-GF F T T F T T Green=G Link Yellow=G Blink=ACT M0-0G-POE+ 0 0 T T T 0T F F F 0F ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Yellow=Link at /0M Blink = ACT RJ ACT Mode: Green = Link Blink = ACT RJ mode: Green = Link at G Yellow = Link at /0M SFP mode: Green = Link at G Yellow = Link at 0M Blink = ACT 0 F F 0 F F M0-0G-POE+ 0 0 T T T 0T F F F 0F ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Yellow=Link at /0M Blink = ACT 0 0 T T T 0T SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Yellow=Link at 0M Blink=ACT F F F 0F Reszta sieci Klienci ReadyDATA 0 M00-G M00-GF F F F F T T T T T T T T T T F F M00-GF F T T F Green=G Link Yellow=G Blink=ACT T 0T T SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Yellow=Link at 0M Blink=ACT F T F F 0F M0-0G-POE KAMERY (0) KAMERY (0) KAMERY (0) KAMERY (0) KAMERY (0) Fiber, 00SX multimode Copper, Gigabit RJ Copper, /0 RJ Copper, GBASE-T RJ Korzyści z rozwiązania są następujące: Prostota Obsługa Private VLAN oznacza, że wdrożenie kamer jest dużo prostsze niż w przypadku zastosowania różnych podsieci. Sieć jest również łatwiejsza w zarządzaniu, bo nie wymaga implementacji routingu pomiędzy podsieciami. Dzięki dynamicznej konfiguracji hosta (DHCP), która z reguły jest już wdrożona w większości firm lub może zostać wdrożona dzięki przełącznikom NETGEAR, potrzeba wstępnej konfiguracji kamery jest całkowicie wyeliminowana. Powyższy projekt eliminuje potrzebę wykorzystania złożonego w konfiguracji protokołu Spanning Tree. W warstwie dystrybucyjnej postawiono nacisk na: redundancję połączenia pomiędzy warstwą dostępową a serwerami, równoważenie obciążenia oraz tworzenie logicznych grup połączeń w celu zwiększenia przepustowości. Multicast VLAN Registration (MVR) replikuje strumień wideo z warstwy dostępowej przekazując go pomiędzy różnymi podsieciami, eliminując problem związany z konsumowaniem zasobów przełącznika w przypadku przekazywania ruchu multicast pomiędzy różnymi VLAN. Strona

11 Minimalny wpływ na przepustowość Private VLAN w kontekście przepustowości oznacza, że wszystkie kamery są izolowane i nie mogą rozmawiać ze sobą mimo, że są w tej samej podsieci. Brak komunikacji oznacza zmniejszenie wykorzystania pasm. IGMP Querier określa przynależność klientów do określonych grup i jest połączony z IGMP Snooper określającym, które porty w obrębie tych grup są zainteresowane transmisją. Powoduje to, że dane są przesyłane tylko do odpowiednich portów, eliminuje niepotrzebne obciążenie sieci i maksymalizuje wydajność. Pewność W projekcie przełączniki wyposażone są w zewnętrzne redundantne zasilacze RSP zabezpieczające przed ewentualną awarią zasilacza zainstalowanego w przełączniku. Redundantne zasilanie może być zrealizowane w sposób jeden do jednego za pomocą, który umożliwia zabezpieczenie jednego przełącznika lub jeden do wielu za pomocą 000 umożliwiającego zasilanie przełączników. Zasilacz wewnętrzny z przełączniku zastosowanym w warstwie dystrybucji jest modułowy i może być wymieniony bez przerywania pracy. Zewnętrzne zasilacze (ESP) umożliwiają dostarczenie zasilania tam, gdzie moc 0W będzie niewystarczająca. Moduł EPS może dostarczyć do 0W mocy potrzebnej do zasilenia np. urządzeń +. Projekt uwzględnia połączone w stos przełączniki dystrybucyjne M00 - GF oraz dwa M00 - G. Pomiędzy przełącznikami zastosowano połączenie LAG agregujące ruch. Bezpieczeństwo Przełączniki zapewniają bezpieczeństwo w oparciu o adres MAC chroniąc przed fizycznymi atakami takimi jak zamiana kamery na komputer. Zakładając, że kamery obsługują standard IEEE 0.x (kontrola dostępu do sieci) możemy wykorzystać serwer autentykujący RADIUS lub Windows Server 0 Network Policy Server (NPS). W przypadku wykorzystania 0.x nawet w przypadku emulacji adresu MAC czy też ataku typu spoofing, port będzie zabezpieczony przed działaniami intruza. Nawet w przypadku udanego ataku, haker będzie miał dostęp tylko do wydzielonego fragmentu sieci dzięki włączonej separacji. Kalkulacje przepustowości oraz zapotrzebowania na : 0 kamer Typowe zapotrzebowanie na przepustowość kamery Wymagana przepustowość dla kamer Class Wymaganie dla Przełączniki dystrybucyjne Przełączniki Reszta sieci Redundant Supply External Supply. Mbit/s. x = 0 Mbit/s (maximum.w). x = W Komponenty sieci M00-GF M0-0-POE M00-G 000 Strona

12 Przykładowe rozwiązania: 00 kamer Projekt obejmuje instalację zawierającą 00 kamer rozmieszczonych w różnych lokalizacjach wymagających nadzoru, takich jak miasteczko studenckie. Ze względu na odległości w projekcie wykorzystano połączenia światłowodowe. W projekcie uwzględniono tylko jedną podsieć dla wszystkich kamer i serwerów. Klienci/stacje monitorujące prawdopodobnie znajdą się w innej podsieci. Każda monitorowana lokalizacja wyposażona jest w dwa portowe połączone w stos przełączniki + M00-G- +. Stos dostarcza portów, które poza przesyłaniem danych dostarczają również zasilanie. Wszystkie kamery mają stałą konfigurację oraz port Fast Ethernet (z lub bez możliwości PTZ) oraz obsługują. W warstwie szkieletowej, połączono w stos cztery zarządzalne przełączniki XSMS zostały połączone z przełącznikami z serii M00 za pomocą linków Gb/s połączonych w jeden logiczny zapewniający 0Gb/s. Do przełączników podłączone są stacje monitorujące oraz reszta sieci. Transmisja pomiędzy kamerą oraz rejestratorem odbywa się w trybie unicast. Transmisja pomiędzy kamerą a klientami oraz rejestratorem a klientami odbywa się w trybie multicast. Ponieważ klienci/stacje monitorujące mogą znajdować się w zupełnie innym miejscu, w znaczny sposób oddalonym od obiektów monitorujących, wybrano do komunikacji dynamiczny protokół routingu OSPF wraz z PIM sparse-mode dla routingu multicast. Projekt gwarantuje wysoce dostępną sieć, która zapewnia nieprzerwaną łączność. Eliminuje pojedyncze punkty awarii. Ponadto ważne podzespoły mogą być wymieniane bez przerywania pracy całej sieci. Strona

13 Rest of the Network Clients (Viewing Stations) XSMS M00-G XSMS ID Port T-T Stack Master Lef t side LED: Blink=Act Of f =No Link Green=Link at G Y ellow=link at G US B F F F F T T T Right side LED: Blink=Act Of f =No Link Y ellow=link at /0M T Console 00,N., M00-G SP D ACT 0 0 T T T T F F F F 0 F F 0 T T Stack ID XSMS ID RJ Mode: Green = Link at G Yellow = Link at /0MRJACTmode:Green=LinkBlink=ACT 0 0 T T T T SFP mode: Green = Link at G Yellow = Link at 0MBlink =Act F F F F 0F F 0T T Green=G Link Yel l ow=g B l i nk=a CT Port T-T Stack Master Lef t side LED: Blink=Act Of f =No Link Green=Link at G Y ellow=link at G US B F F F F T T T M00-G SP D Right side LED: Blink=Act Of f =No Link Y ellow=link at /0M T ACT 0 0 T T T T F F F F F 0 F T 0 T Console 00,N., Stack ID RJ Mode: Green = Link at G Yellow = Link at /0MRJACTmode:Green=LinkBlink=ACT 0 0 T T T T SFP mode: Green = Link at G Yellow = Link at 0MBlink =Act F F F F Port T-T Stack Master Lef t side LED: Blink=Act Of f =No Link Green=Link at G Y ellow=link at G US B F F F F T T T Right side LED: Blink=Act Of f =No Link Y ellow=link at /0M T Console 00,N., XSMS ID Port T-T Stack Master Lef t side LED: Blink=Act Of f =No Link Green=Link at G Y ellow=link at G US B F F F F T T T Right side LED: Blink=Act Of f =No Link Y ellow=link at /0M T Console 00,N., M00-G-POE T M0-0G-POE+ T T T T F 0T 0T T F F F F 0 0 T M0-0G-POE+ T T F 0T F F 0F M0-0G-POE+ 0F 0 0 ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T T T 0T T F F 0 0 T T T F 0T F F 0F 0 0 T 0 0 T M0-0G-POE+ T T F 0T F F 0 0 T T T 0T F F F 0 0 T 0 0 ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T T T 0T T F F F 0T F F 0 0 ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T T T F 0T 0T T F F F F F 0 0 T T ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T 0T T F F 0 0 T M0-0G-POE+ T T F 0T F F 0F 0 0 T 0 0 T T ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T T 0T F F F 0T F F 0 0 ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T T T 0T T F F 0 0 T M0-0G-POE+ T T F 0T F F 0F 0 0 T M0-0G-POE+ T T F 0T F F 0F 0 0 T T 0T T F F F 0 0 T T T F F F 0F 0 0 ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T M0-0G-POE+ 0T 0 0 T T T 0T F F F 0F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T T T 0T T F F F 0 0 T T T F F F 0F 0 0 T M0-0G-POE+ T T F 0T F F 0F ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T 0 0 T T T 0T F F F 0F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T 0 0 ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T T T 0T T F F F 0 0 T T T F F F 0F T ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T 0 0 T T T 0T F F F 0F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T T M0-0G-POE+ T T T T F 0T 0T T F F F F F 0F 0 T ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T T T T T T T 0 T 0T F F F F F F 0F T T T F 0T 0T T F F F F F 0 0 ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T F F F T ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T F 0T F F T T T 0T F F F ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T M0-0G-POE+ T T T T F 0T 0T T F F F F F T T T T T T M0-0G-POE+ 0T 0T F F F ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T T T T T T T T T 0T T F F F 0F 0 0 T M0-0G-POE+ T T F 0T F F 0F 0F F F F 0F 0 0 ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T M0-0G-POE+ 0T 0T F F F 0F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T T T 0T T F F F 0F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T 0 0 T T T M0-0G-POE+ 0T F F F 0F 0 0 ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T T T T 0T F F 0F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T CAMERAS () CAMERAS () CAMERAS () F CAMERAS () Copper, Gigabit RJ Copper, /0/00 RJ Copper, GBASE-T RJ Fiber, GBASE-LR single mode Fiber, GSFP +CU DAC F F F 0F 0F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T 0F 0F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T 0F Fiber, 00SX multimode Strona 0F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T CAMERAS () CAMERAS () 0F 0F M0-0G-POE+ 0T 0F M0-0G-POE+ T T M0-0G-POE+ 0T SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T CAMERAS () CAMERAS () 0F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T M0-0G-POE+ T T T SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T M0-0G-POE+ 0T CAMERAS () CAMERAS () 0F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T CAMERAS () CAMERAS () M0-0G-POE+ 0T 0F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T 0F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T 0F F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T 0F 0F F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T M0-0G-POE+ T T 0F F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T 0F 0F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T 0F 0F 0F F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T M0-0G-POE+ T T 0F M0-0G-POE+ T T 0F F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T 0F F SFP /Link/ACT mode: Green=Link at G Y ellow=link at 0M Blink=AC T ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T ( 0W per port): Of f = no PD Green = ed Yellow = f ault RJ mode: Green = Link at G Y ellow=link at /0M Blink = AC T F 0F T 0T Green=G Link Yel l ow=g B l i nk=a CT XSMS ID

14 Korzyści z rozwiązania są następujące: Prostota Obsługa Private VLAN oznacza że wdrożenie kamer jest dużo prostsze niż w przypadku zastosowania różnych podsieci. Sieć jest również łatwiejsza w zarzadzaniu, bo nie wymaga implementacji routingu pomiędzy podsieciami. Dzięki dynamicznej konfiguracji hosta (DHCP), która z reguły jest już wdrożona w większości firm lub może zostać wdrożona w dzięki przełącznikom NETGEAR, potrzeba wstępnej konfiguracji kamery jest całkowicie wyeliminowana. Powyższy projekt eliminuje potrzebę wykorzystania złożonego w konfiguracji protokołu Spanning Tree. W warstwie dystrybucyjnej postawiono nacisk na redundancję połączenia pomiędzy warstwą dostępową a serwerami, jak również równoważenie obciążenia oraz tworzenie logicznych grup połączeń w celu zwiększenia przepustowości. Minimalny wpływ na przepustowość Private VLAN w kontekście przepustowości oznacza, że wszystkie kamery są izolowane i nie mogą rozmawiać ze sobą mimo, że są w tej samej podsieci. Brak komunikacji oznacza zmniejszenie wykorzystania pasm. IGMP Querier określa przynależność klientów do określonych grup i jest połączony z IGMP Snooper określającym, które porty w obrębie tych grup są zainteresowane transmisją. Powoduje to, że dane są przesyłane tylko do odpowiednich portów, eliminuje niepotrzebne obciążenie sieci i maksymalizuje wydajność. Pewność Cztery połączone w stos przełączniki zapewniają redundancję umożliwiającą w przypadku awarii przełącznika przekierowanie ruchu w czasie krótszym niż s. Dwa połączone w stos przełączniki w warstwie dostępowej podłączone są do różnych przełączników dystrybucyjnych, dzięki czemu zapewniona jest pełna redundancja dla obydwu warstw. W projekcie przełączniki wyposażone są w zewnętrzne redundantne zasilacze RSP zabezpieczające przed ewentualną awarią zasilacza zainstalowanego w przełączniku. Redundantne zasilanie może być zrealizowane w sposób jeden do jednego za pomocą, który umożliwia zabezpieczenie jednego przełącznika lub jeden do wielu za pomocą 000 umożliwiającego zasilanie przełączników. Zasilacz wewnętrzny z przełączniku zastosowanym w warstwie dystrybucji jest modułowy i może być wymieniony bez przerywania pracy. Zewnętrzne zasilacze (ESP) umożliwiają dostarczenie zasilania tam, gdzie moc 0W będzie niewystarczająca. Moduł EPS może dostarczyć do 0W mocy potrzebnej do zasilenia np. urządzeń +. Każdy przełącznik dostępowy wyposażony jest w dwa porty Gigabit połączone z przełącznikami dystrybucyjnymi. Każdy z tych portów jest w stanie przesłać cały ruch generowany przez kamery podłączone do przełącznika. Połączenie interfejsów w jeden logiczny zwiększa przepustowość, ale również zapewnia redundancję w przypadku awarii jednego z przełączników dostępowych lub dystrybucyjnych. Bezpieczeństwo Przełączniki zapewniają bezpieczeństwo w oparciu o adres MAC chroniąc przed fizycznymi atakami takimi jak zamiana kamery na komputer. Zakładając, że kamery obsługują standard IEEE 0.x (kontrola dostępu do sieci) możemy wykorzystać serwer autentykujący RADIUS lub Windows Server 0 Network Policy Server (NPS). W przypadku wykorzystania 0.x nawet w przypadku emulacji adresu MAC czy też ataku typu spoofing, port będzie zabezpieczony przed działaniami intruza. Strona

15 Nawet w przypadku udanego ataku haker będzie miał dostęp tylko do wydzielonego fragmentu sieci dzięki włączonej separacji. Dedykowany VLAN służący do zarzadzania przełącznikami warstwy dostępowej i dystrybucyjnej może również podlegać regułom ACL, dzięki czemu zwiększymy dodatkowo bezpieczeństwo sieci. Jeśli kamera zostanie odłączona lub zostaną wykryte drgania na kamerze, zarówno sama kamera jak i oprogramowa- nie do zarządzania kamera wygeneruje alarm. Przepustowość Kalkulacja przepustowości oraz zasilania: warstwa dostępowa Średni ruch na kamerę Całkowita wymagana przepustowość dla kamer na lokalizację:. Mb/s. Gb/s Całkowita wymagana przepustowość przez serwery zakładając, że każdy zarządza kamerami. Gb/s W każdej lokalizacji wymagane są dwa portowe przełączniki gigabitowe, każdy przełącznik wymaga przepustowości,gbit do przełącznika wyższej warstwy. Uplink Gigabit nie jest wystarczający. Aby zapewnić właściwą szybkość transmisji należy zastosować uplink Gigabit. Wykorzystanie dwóch portów gigabit zapewni niezbędną redundancję. Dodatkowo, każdy z serwerów wyposażony został w kartę Gigabit, dzięki czemu każdy serwer będzie w stanie obsłużyć kamer. W warstwie dystrybucyjnej wykorzystano cztery portowe przełączniki wyposażone w porty Gigabit Ethernet SFP+ umożliwiające przetworzenie do 0 Gb/s zagregowanej przepustowości. Zasilanie Class (max w) Całkowity budżet na lokalizację w x = w Każda lokalizacja obsługująca do kamer musi zapewnić W energii wymaganej przez kamery. W projekcie wykorzystano przełączniki z budżetem 0W. Dzięki zewnętrznemu zasilaczowi RS000 mamy możliwość zwiększenia budżetu przełącznika do W. Dodatkowo poza zwiększeniem budżetu zostanie zachowana podstawowa funkcja zasilacza czyli redundancja dla już zainstalowanego w przełączniku zasilacza. Przełączniki dystrybucyjne Przełączniki Kluczowe komponenty XSMS M00-G-POE+ Reszta sieci Redundant Supply External Supply M00-G Strona

16 ZARZĄDZALNA INFRASTRUKTURA Zarządzalne przełączniki zapewniające połączenie wydajności, bezpieczeństwa i konwergencji. Nowe serie M00 i M0 zapewniają jednolitą warstwę dostępową w kampusie i sieci korporacyjnej zapewniając większą dostępność ( / EPS) i ochronę inwestycji (skalowalność ). Seria M00 i M0 łączy najnowsze osiągnięcia w zakresie sprzętu i inżynierii oprogramowania zapewniając prędkość Gigabit (SFP+/GBASE-T) w racjonalnej cenie. Seria M00 konsoliduje infrastrukturę sieciową zapewniając ultraniezawodne usługi szkieletowe. PRZEŁĄCZNIKI NETGEAR Nazwa M00-0 M00- M00-XF M0-X M00-G M00-G Symbol XCM0 XCM XSMS XSM GSMS GSMS Porty RJ Do 0 x /0/00 Do x /0/00 x GBASE-T x GBASE-T x /0/0 x GBASE-T (: ) x /0/0 x GBASE-T (: ) Światłowody SFP+ (00/G) Światłowody SFP (0/00) Do 0 x XFP Do x XFP x SFP+ x SFP+ x SFP+ (: ) x SFP+ (: ) Do x SFP Do x SFP - - x SFP x SFP over Ethernet Do 0 x 0.af Do x 0.af Budżet (Watts) Do 000W Do 000W L Chassis G/G M00 series Core L+ L Stackable G M00 series L+ G M0 series G Aggregation L+ L+ L Stackable G/G 0M/G M00 series M0 series Access Strona

17 Redundant Supply N+ modular PSUs N+ modular PSUs Dual hot swap PSUs Dual hot swap PSUs + Modular PSU + Modular PSU Feature Set Full Layer Optional Core License Full Layer Optional Core License Layer + Optional Full L License Layer + Layer + Optional Full L License Layer + Optional Full L License Form Factor Chassis U Chassis U Rack U Stackable Rack U Rack U Stackable Rack U Stackable Product Name M00-G-POE+ M00-G-POE+ M00-G M00-G M00-GF M0-D-POE Order Number GSMPS GSMPS GSMS GSMS GSMFS FSMP RJ Ports x /0/0 x GBASE-T (: ) x /0/0 x GBASE-T (: ) x /0/0 x GBASE-T (: ) x /0/0 x GBASE-T (: ) x /0/0 x GBASE-T (: ) x /0 x /0/00 Fiber SFP+(00/G) x SFP+ (: ) x SFP+ (: ) x SFP+ (: ) x SFP+ (: ) x SFP+ (: ) Fiber SFP (0/00) x SFP x SFP x SFP x SFP x SFP x SFP over Ethernet x + 0.at x + 0.at - - x 0.af Budget (Watts) 0W/W EPS 0W/,0W EPS - - W Redundant Supply + Modular PSU + Modular PSU + Modular PSU + Modular PSU + Modular PSU - Feature Set Layer + Optional Full L License Layer + Optional Full L License Full Layer Full Layer Full Layer Layer + Form Factor Rack U Stackable Rack U Stackable Rack U Stackable Rack U Stackable Rack U Stackable Desktop Product Name M0--POE M0-0-POE M0-DG M0-DG-POE+ M0-GF M0-G-POE+ Order Number FSMP FSM0P GSM GSMP GSMF GSMP RJ Ports x /0 x /0/00 x /0 x /0/00 x/0/00 x /0/00 x /0/00 x /0/00 Fiber SFP (0/00) x SFP x SFP x SFP x SFP x SFP x SFP over Ethernet (/+) x 0.af x 0.af x + 0.at out x + 0.at x + 0.at Budget (Watts) 0W 0W/0W EPS W 0W 0W Redundant Supply PD Mode PD Mode ed by + (Passthrough) - - x + 0W port in x + 0W ports in Can redistribute W - - Strona

18 Feature Set Layer + Layer + Layer + Layer + Layer + Layer + Form Factor Rack U Rack U Desktop Desktop Rack U Rack U Product Name M0-G M0-0G M0-G-POE M0-G-POE+ M0-0G-POE+ /EPS Unit Order Number GSM GSM GSMLP GSMP GSMP 000 RJ Ports x /0/00 0 x /0/00 x /0/00 x /0/00 0 x /0/00 For up to switches Fiber SFP (0/00) x SFP x SFP x SFP x SFP x SFP For up to switches over Ethernet (/+) x 0.af x + 0.at x + 0.at Budget (Watts) W/0W EPS 0W/W EPS 0W/,0W EPS Redundant Supply Feature Set Form Factor APS00W combination Up to,0w budget EPS Layer + Rack U Layer + Rack U Layer + Rack U Layer + Rack U Layer + Rack U Connects M0 series and M00 series Rack U Four Slots Strona