網絡視頻服務域名動態解析以及DDNS工作原理

2021-01-09 中國教育和科研計算機網

  法國高中生伊馬力患有疾病,到學校上課對他來說是很困難的,他不得不在家學習。自從有了IP網絡攝像機,伊馬力每天早上只需要打開電腦,接通網絡就可以與學生、教師們進行交流。目前,網絡實時監控已廣泛應用於辦公自動化、教育、零售商店、安全等領域,人們可以通過網絡進行視頻數據的傳輸,實時觀察了解到現場發生的情況。

  運行環境

  在IP位址解決策略上,網絡攝像機通常可以採取固定IP位址和動態IP位址兩種策略。但由於IPv4地址數量有限,且網絡用戶急劇增長,可用的固定IP位址資源非常少。因此大部分網絡攝像機和視頻伺服器產品採用的多是動態IP位址,這種方式給遠端用戶對網絡攝像機或視頻伺服器的搜索、使用造成了一定的難度。鑑於此,針對ADSL撥號上網的使用環境提出了基於DDNS動態域名的網絡攝像解決方案。

  每次ADSL虛擬撥號ISP通常會動態分配給用戶一個公共IP位址,在這種情況下,利用寬帶ADSL網絡進行遠程多點視頻監控應用時,如果監控前端在每次連網後均需將其最新IP位址人工通知監控中心,監控中心才能對該監控點實施監控將是比較困難的;從經濟的角度來講,為監控中心及每一個監控前端申請靜態IP也是不允許的。

  方案實施DDNS工作原理

  根據上述環境特點,採用DDNS方案可以比較好地滿足用戶需要。

  所謂DDNS動態域名解析系統是將用戶的動態IP位址映射到一個固定的域名解析服務上(DNS),一般由兩部分構成。第一部分是伺服器端程序,位於服務商的主機上。另一部分是客戶端程序,運行在用戶的主機上。在每次連接網絡的時候,客戶端程序就會通過信息傳遞,把該主機的動態IP位址傳送給位於服務商主機上的伺服器程序,伺服器程序負責提供DDNS服務並實現動態域名解析服務,在收到客戶端通知後,伺服器端程序立即更新數據,將新的IP位址和原有的固定域名綁定,這樣就完成了動態域名解析的服務。別人也就可以通過域名訪問伺服器了。

  域名的申請和綁定

  根據該原理,我們首先在網絡上建立DDNS伺服器,使得每一臺網絡攝像機或視頻伺服器都有一個網絡二級域名,如IPCAM.XICP.CN。這個二級域名對應網絡攝像機或視頻伺服器的MAC地址,只要網絡攝像機或視頻伺服器在網絡上使用,就會自動連接到DDNS,無論它的IP位址如何變化,客戶只要在IE地址欄鍵入域名,就能通過DDNS伺服器,將網絡攝像機或視頻伺服器的IP位址與遠程客戶進行連接,達到域名解析的目的。

  目前,可以實現DDNS功能的方法和軟體很多。本方案採用一款名為「花生殼」的完全免費的桌面式域名管理和動態域名解析(DDNS)等功能為一體的客戶端軟體。使用「花生殼」可以做到無論IP位址怎麼改變均能使他人指向本機的地址。用戶無需通過IE瀏覽器,就可直接通過花生殼客戶端使用WWW.ORAY.NET所提供的各項服務,包括域名查詢、域名管理、IP工具以及自診斷等各種服務。

  用戶首先到WWW.ORAY.NET 註冊一個帳號並下載花生殼客戶端軟體,登錄後點擊「域名管理」就可申請免費域名。申請完畢之後,在接下來的頁面裡直接提交並設置好埠即可生效。

  申請了二級域名解析服務之後,接下來便是將監控中心接入Internet網絡。此時,將會得到一個最新的IP位址,而DDNS系統也會將域名IPCAM.XICP.CN和該IP位址進行綁定。我們可以通過使用PING命令,如PING IPCAMP.XICP.CN,對綁定進行驗證。

  設備的安裝和調試

  根據上述環境要求,系統配置主要由三部分組成,即監控中心設備、監控工作站(客戶端)設備和前端監控點設備。

  監控中心安置在學校控制機房,設備主要包括:伺服器(安裝相關遠程管理軟體,如Remote Administrator Viewer 或 PC AnyWhere,也可採用廠家提供的專用監控軟體等),用於做轉發和錄像。

  客戶端設備是普通PC電腦,安裝廠家提供的相關控制軟體,學生就可以直接使用IE進行瀏覽、控制或者錄像。

  前端攝像點(一般安裝在上課地點)設備包括:視頻伺服器、可變焦旋轉恆速球(帶雲臺,解碼器)、彩色攝像機、彩色半球等。

  需要注意的是,由於常規的ADSL寬帶應用必須通過和ADSL Modem相連才能上網。但是在實際運用過程中,如果為每一個攝像地點單獨配置一臺電腦用來實現撥號功能,將造成用戶資源的浪費和管理上的不便。因此,具備「ADSL自動撥號」功能是網絡視頻伺服器的基本要求。目前國內許多公司的產品,如網視通、網眼、翔視等都具備ADSL自動撥號功能,為用戶帶來極大方便。

  在DDNS啟動成功之後,將所有監控點的網絡視頻伺服器設備上配置輸入監控中心的動態域名IPCAM.XICP.CN,同時為該設備自主設定設備網點名稱。這樣,該設備接入Internet後,會將分配的動態IP位址和設定的網點名稱,通過域名解析服務網站上傳到監控中心。監控中心只需在監控系統軟體裡面填入該網點名稱即可建立連接並實時監控該網點視頻圖像。

  總之,隨著網絡攝像機成本的逐漸降低,它將會被越來越多的人所接受。基於網絡攝像機的遠程教學解決方案具有以下優點:第一,使用方便,用戶只需要會上網就可以,不需要經過專門的培訓;第二,性能比較穩定,專業公司提供的動態域名服務24小時在線,無論是IP位址解析模塊軟體的穩定性還是伺服器的穩定性都是比較高的。相信隨著技術的不斷完善,網絡攝像機必將在我們的教學當中扮演越來越重要的角色。

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