全国计算机等级考试机房视频监控系统的实现研究

牛猛

摘 要： 随着高校信息化建设的不断发展，高校机房中服务器的数量和规模越来越大，为保障核心机房的正常运转和机房安全，通过建设机房视频监控系统，提高对机房监控的管理水平。高校的计算机机房，在承担全国计算机等级考试的上机考试时，根据教育部考试中心的要求，机房内应安装视频监控系统。本文根据教育部考试中心的视频监控要求，提出了一种基于IP网络的机房视频监控系统，给出了监控系统的布点架构、网络规划和架设流程，总结了规划、建设机房监控系统的重点，为在全国计算机等级考试中架设机房视频监控系统提供了解决方案。

关键词： 计算机等级考试 视频监控 机房 IP网络

引言

随着高校信息化建设的不断发展，高校机房的信息化程度越来越高，机房中服务器的数量和规模越来越大，为掌握机房的现场运作情况，保障核心机房的正常运转和机房安全，通过建设机房视频监控系统，从而提高对机房监控的管理水平。

一般来说，高校的计算机机房，除了承担全校计算机课程教学和考试任务外，还承担着全国计算机等级考试的机试工作。根据教育部考试中心的要求，进行无纸化上机考试的机房应安装视频监控系统，视频监控应满足以下五点要求：考场内要安装视频监控系统，能清晰无死角地拍摄到考场内情况；视频监控系统要能清晰地拍摄到考试服务器，考试服务器不在考场内的，要求单独安装监控系统进行监控；整个考试期间要进行全天24小时不间断监控；监控录像须保存半年备查；考试结束后，各省级承办机构要组织专人对监控录像进行回放审查抽查。因此，在承担全国计算机等级考试的计算机机房内架设视频监控系统，具有可行性和必要性。

随着计算机网络、多媒体、工业控制和人工智能的不断发展，视频监控系统经历了模拟视频监控、基于PC的数字视频监控及基于视频服务器的远程网络数字视频监控[1]。目前，视屏监控系统的发展趋势是数字化视频监控[2]，它将计算机技术、网络技术、多媒体技术与视频监控技术有机结合，完成了计算机网络与视频监控系统的融会，实现了视频、音频与图像的统一，使网络中每一台多媒体计算机均能作为视频监控系统的管理平台，极大地提高了视频监控的管理水平和效率[3]。根据教育部考试中心的视频监控要求和高校机房的具体特点，本文认为基于PC的数字视频监控系统能满足相关要求[4]，并在此基础上提出了一种基于IP网络的机房视频监控系统，详细介绍了该系统的布点架构、网络规划和架设流程，总结了规划、建设机房监控系统的重点，为在全国计算机等级考试中架设机房视频监控系统提供了合理的解决方案。

1.基于IP网络的机房视频监控系统设计

1.1机房视频监控布点架构

在机房视频监控布点架构中，要将定焦监控和变焦监控结合起来进行布控。对各个机房的服务器、考试机、交换机柜和出入门区域实施定焦监控；对考试机所在范围能即时实施变焦监控，能够拉动焦距，对其进行精确细致的局部视频监控。这样就能够掌握各机房中服务器、考试机及交换机的运行情况，能够实时监控出每名考生的考试情况。本例中共3个机房（2个考试机房、1个服务器机房），3个服务器（2个考试服务器、1个视频监控服务器），2个交换机柜，280台考试机，其监控架构中共7个定焦监控摄像头，4个变焦监控摄像头，这11个摄像头和视频监控服务器均通过网线连接到POE交换机上，如图1所示：

图1 机房视频监控布点设计图

1.2机房视频监控网络设计

在确定机房监控布点架构后，进行监控网络的设计，包括监控系统的网络规划和设置、POE交换机的协议设置、视频监控服务器的配置及测试、机房视频监控的使用及管理等环节[5]。具体的网络设计如图2所示：

图2 机房视频监控网络设计图

对所有定焦监控摄像头和变焦监控摄像头分别分配相应的IP地址，并与POE交换机中的端口相对应，之后用网线将所有摄像头与POE交换机相连；用网线将配置好的视频监控服务器与POE交换机相连。要使视频监控服务器通过POE交换机可以ping通所有的基于IP的监控摄像头，并能对所有视频摄像头进行处理。由于定焦摄像头和变焦摄像头的供电模式不一致，因此需要在POE交换机中进行供电模式的配置。此外，还要做好视频监控网络的路由及防火墙等的设置。

2.基于IP网络的机房视频监控系统实施流程

2.1机房视频监控系统实施要求

首先是保障网络通畅：要确保服务器与摄像头的连接畅通，服务器能够访问、存储及处理所有摄像头的数据。

其次是确保访问安全：通过设置服务器的访问控制列表和角色访问控制授权等方式保障服务器的访问安全；通过设置交换机的valn和配置网络协议保障通讯安全规范。

最后是使用方便快捷：严格按照机房视频监控网络设计图连接摄像头，同时做好交换机端口的标签，能够迅速确定定焦摄像头或变焦摄像头，做到顺利、快捷地进行监控。

2.2机房视频监控系统实施流程

总体来说，首先要将各摄像头配置IP地址，接入POE交换机并分别设置POE供电模式；其次要分别设置POE交换机的SNMP、Telnet、VLAN及OSPF等协议[6]。

具体来说，实施流程分为以下六步：

1.在POE交换机中新增VLAN并为其配置编号，作为视频监控系统的专网入口。

2.为视频监控专网VLAN新增IP地址，并配置DHCP、OSPF等协议。

3.为视频监控服务器配置IP地址等参数，且在管理页面中分别为每个摄像头配置IP地址。

4.在POE交换机中，配置好视频监控专网VLAN，根据下联的定焦摄像头和变焦摄像头，分别规划接入端口、设置供电模式（定焦摄像头要配置poeenable、变焦摄像头不要配置poeenable）。

5.用网线连接摄像头和交换机，在视频监控服务器后台ping每个摄像头的IP，在网络连通后，按照用户名和密码登录管理系统，在不同的管理窗口显示各监控点的监控视频。

6.通过访问控制列表，对POE交换机后台的管理权限做限制，增强了访问控制安全，放开访问控制列表2000的write和read权限，支持SNMP协议的第2和第3个版本。

2.3机房视频监控系统监控效果

在全国计算机等级考试机试过程中，通过机房视频监控系统，能清晰无死角地拍摄到考场内情况；能通过变焦对出现特殊情况的区域进行跟踪与精确定位；能随时掌握服务器、考试机、交换机的运行状态和考生的考试状态；能实现全天24小时不间断视频监控并保存监控录像；能在考试结束后半年内对监控录像进行回放审查。

3.结语

本文根据教育部考试中心关于全国计算机等级考试机试视频监控的要求和高校机房的具体特点，提出了一种基于IP网络的机房视频监控系统，详细介绍了该系统的布点架构、网络规划和实施流程，总结了规划、建设机房视频监控系统的重点，为在全国计算机等级考试中架设机房视频监控系统提供了合理的解决方案，同时提高了信息化时代机房的管理水平。

参考文献：

[1]杨建全，梁华，王成友.视频监控技术的发展与现状[J].现代电子技术，2006，（21）：84-88，91.

[2]徐力，孔岩.视频监控系统的现状和发展趋势[J].软件开发与应用，2005，（4）：60-62.

[3]王硕，闰敏.视频监控系统综述[J].科芋论坛，88-89.

[4]丁忠校.视频监控系统的应用现状与发展综述[J].科技咨询导报，2007，28：47-48.

[5]夏惊涛，卢娜，穆道生.视频监控系统浅析[J].兵工自动化，2006，25（2）：84-85.

[6]龚文涛.一种基于IP网络的机房视频监控系统规划[J].微型电脑应用，2014，30（3）：48-50.

基金项目：皖南医学院2014年度校级质量工程项目（2014jyxm22）