基于SNMPv3的网络视频监控管理系统研究与实现

论文摘要

网络视频监控以其附属设备少、造价低、操作简单、维护方便等特点,得到迅速发展,被认为是未来视频监控系统的主流技术。如何简单高效的对系统进行管理成为近年来研究的热点问题。目前,网络视频监控系统的管理大多是由各个生产厂商针对自己出产的设备编写相应的管理软件来实现。但随着网络视频监控系统规模不断扩大,复杂性不断增加,系统中不同厂商、不同型号的网络视频设备带来的异构性给系统的统一管理带来很多困难。因此,需要开发一种基于标准网路管理协议的管理方法对网络视频监控设备进行统一的管理。简单网络管理协议(SNMP)是因特网工程任务组制定的标准化网络管理协议,以其实现简单、扩展性好、健壮性强等特点得到了广泛认可,是目前应用最为广泛的网络管理协议。SNMPv3是简单网络管理协议的第三版,在此前版本的基础上定义了一套安全与访问控制机制,解决了一直困扰SNMP的安全问题,并且为SNMP定义了完整的体系结构。SNMPv3既能够满足安全网络管理的需要,又保持了简单易用的特点,十分适合于网络视频监控系统的管理。本文研究目标是以SNMPv3网络管理协议为基础实现对网络视频监控终端的管理,解决不同设备之间由于兼容性问题给网络视频监控系统的统一管理带来的困难。主要工作包括:对SNMP协议进行研究,重点研究SNMPv3协议新增的安全机制及其对系统性能带来的影响;完成了网络视频监控终端的设计,为SNMP代理的嵌入式实现提供了平台;在网络视频监控终端中嵌入式实现SNMPv3代理,针对网络视频监控设备的管理定义了私有MIB和Trap消息,使得网络视频监控终端可以通过SNMP标准协议进行管理,并详细说明了MIB模块、消息处理线程、Trap线程、USM模块和VACM模块的实现方式;最后,在前面工作的基础上,设计并实现了一种基于SNMPv3的网络视频监控管理系统,实现对系统内网络视频监控终端的配置管理、性能管理和失效管理。

论文目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 引言

1.2 网络视频监控技术

1.3 网络视频监控系统的管理

1.4 网络管理协议的选择

1.5 本文研究内容和目标

1.6 论文组织结构

第二章 SNMP 协议

2.1 SNMP 管理模型

2.2 SNMP 消息格式

2.2.1 SNMPv1/v2 消息格式

2.2.2 SNMPv3 消息格式

2.3 SNMPv3 安全机制

2.3.1 基于用户的安全模型（USM）

2.3.2 基于视图的访问控制模型（VACM）

2.4 SNMPv3 消息封装

2.5 本章小结

第三章网络视频监控终端的设计

3.1 控制及压缩编码模块

3.2 视频采集模块

3.3 Flash 存储器模块

3.4 SDRAM 模块

3.5 串口模块

3.6 以太网接口模块

3.7 云台控制模块

3.8 JTAG 接口模块

3.9 本章小结

第四章 SNMPv3 代理在网络视频监控终端中的嵌入式实现

4.1 总体设计思想

4.2 MIB 模块

4.2.1 MIB 定义

4.2.2 MIB 数据结构

4.2.3 MIB 方法例程

4.2.4 MIB 设计举例

4.3 消息处理线程

4.3.1 SNMP 消息数据结构

4.3.2 消息解析

4.3.3 PDU 处理

4.3.4 回复消息的生成和发送

4.4 Trap 线程

4.4.1 Trap 消息结构

4.4.2 Trap 告警类型

4.4.3 Trap 线程流程设计

4.5 USM 模块

4.5.1 相关数据结构

4.5.2 加密子模块

4.5.3 认证子模块

4.5.4 合时性检测子模块

4.6 基于视图的访问控制模型（VACM）

4.6.1 vacmContextTable

4.6.2 vacmSecurityToGroupTable

4.6.3 vacmAccessTable

4.6.4 vacmViewTreeFamilyTable

4.6.5 访问控制模块的设计与实现

4.7 本章小结

第五章基于SNMPv3 的网络视频监控管理平台

5.1 系统组成

5.2 用户界面模块

5.3 数据库模块及接口模块的实现

5.4 管理功能模块

5.4.1 配置管理模块

5.4.2 性能管理模块

5.4.3 失效管理模块

5.5 消息生成模块

5.6 本章小结

第六章总结与展望

6.1 本文总结

6.2 未来研究方向

致谢

参考文献

附录A SDRAM 电路原理图

附录B 以太网电路接口图

附录C Private MIB

附录D 攻读硕士学位期间发表的学术论文

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