CN105897542A - 一种隧道建立方法及视频监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种隧道建立方法及视频监控系统，所述方法包括：隧道客户端向出口路由器发送隧道建立请求，所述隧道建立请求中携带隧道客户端标识；所述出口路由器向隧道服务器转发所述隧道建立请求；所述隧道服务器判断是否存在包含所述隧道客户端标识的地址分配表项，所述地址分配表项用于记录隧道客户端标识和已分配虚拟IP地址的对应关系；当存在包含所述隧道客户端标识的地址分配表项时，向所述隧道客户端返回对应的已分配虚拟IP地址，以完成隧道建立。本发明通过在隧道服务器与隧道客户端之间建立多条隧道实现负载分担，降低业务中断的概率。

Description

一种隧道建立方法及视频监控系统

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种隧道建立方法及视频监控系统。

背景技术

随着网络监控技术的发展，基于私网的监控系统越来越少，跨网络监控系统(需要经过中间运营商网络的监控系统)越来越多。对于跨网络监控系统，目前普遍采用隧道技术实现。

在实际应用中，一般将视频监控系统的媒体服务器作为隧道服务器，将视频监控系统的编解码设备作为隧道客户端，并在隧道服务器和隧道客户端之间建立一条隧道传输业务流量。当该隧道传输的业务流量过大时，网络运营商会限制该隧道的业务流量，造成业务中断，同时，当该隧道故障时，会造成该隧道上承载的所有业务中断。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道建立方法及视频监控系统，用于在隧道服务器与隧道客户端之间建立多条隧道。

为实现上述发明目的，本发明提供了技术方案：

本发明提供一种隧道建立方法，应用于视频监控系统，所述方法包括：

隧道客户端向出口路由器发送隧道建立请求，所述隧道建立请求中携带隧道客户端标识；

所述出口路由器向隧道服务器转发所述隧道建立请求；

所述隧道服务器判断是否存在包含所述隧道客户端标识的地址分配表项，所述地址分配表项用于记录隧道客户端标识和已分配虚拟IP地址的对应关系；当存在包含所述隧道客户端标识的地址分配表项时，向所述隧道客户端返回对应的已分配虚拟IP地址，以完成隧道建立。

本发明还提供一种视频监控系统，所述系统包括：

隧道客户端，用于向出口路由器发送隧道建立请求，所述隧道建立请求中携带隧道客户端标识；

所述出口路由器，用于向隧道服务器转发所述隧道建立请求；

所述隧道服务器，用于判断是否存在包含所述隧道客户端标识的地址分配表项，所述地址分配表项用于记录隧道客户端标识和已分配虚拟IP地址的对应关系；当存在包含所述隧道客户端标识的地址分配表项时，向所述隧道客户端返回对应的已分配虚拟IP地址，以完成隧道建立。

由以上描述可以看出，本发明通过在隧道服务器与隧道客户端之间建立多条隧道，通过多条隧道实现负载分担，降低业务中断的概率。

附图说明

图1A至图1D是本发明实施例示出的视频监控系统示意图；

图2是本发明一个实施例示出的隧道建立方法流程图；

图3是本发明一个实施例示出的隧道封装格式；

图4是本发明实施例示出的视频监控系统的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本发明实施例提出一种隧道建立方法，该方法通过隧道服务器、隧道服务器侧的出口路由器以及隧道客户端的信息交互，在隧道服务器和隧道客户端之间建立多条隧道，以实现负载分担，以及降低业务中断概率。

参见图1A至图1D分别是本发明实施例示出的视频监控系统示意图。该视频监控系统主要由隧道服务器、隧道服务器侧的出口路由器以及隧道客户端组成。为了节约成本，通常将媒体服务器作为隧道服务器，将编解码设备作为隧道客户端。

参见图2，为本发明隧道建立方法的一个实施例流程图，该实施例从监控系统的角度对隧道建立过程进行描述。

步骤201，隧道客户端向出口路由器发送隧道建立请求，所述隧道建立请求中携带隧道客户端标识。

步骤202，所述出口路由器向隧道服务器转发所述隧道建立请求。

在隧道客户端向出口路由器发送隧道建立请求之前，首先要完成出口路由器上的地址映射。本发明实施例旨在建立多条隧道，因此，需要在隧道服务器侧的出口路由器上建立多个地址映射关系。该地址映射关系可由管理员在出口路由器上手动配置，也可由隧道服务器向出口路由器下发配置命令，由出口路由器自动完成地址映射。在后续描述中，将以第二种配置方式为例说明地址映射过程。

在一种组网环境下，例如，图1A和图1C所示组网环境，隧道服务器对应一个出口路由器。出口路由器获取隧道服务器的IP地址(简称第一IP地址)和端口号(简称第一端口号)，建立至少两个地址映射关系，该地址映射关系为隧道服务器的第一IP地址和第一端口号与出口路由器的IP地址(简称第二IP地址)和端口号(简称第二端口号)的对应关系，所述至少两个地址映射关系中的第二IP地址相同、第二端口号不同。

具体地，在图1A所示组网环境(一个隧道服务器对应一个出口路由器)下，隧道服务器可分配多个端口号，并将分配的多个端口号以及自身IP地址通过配置命令下发给出口路由器，由出口路由器根据获取的多个端口号完成多个地址映射关系的建立。现以两个地址映射关系的建立为例，隧道服务器开放端口号6543和6540，将端口号6543和6540以及IP地址10.2.2.1下发给出口路由器，出口路由器根据上述信息可建立如下地址映射关系，参见表1。

内网(IP地址：端口号)	外网(IP地址：端口号)
		10.2.2.1:6543	61.3.2.1:6543
10.2.2.1:6540	61.3.2.1:6540

表1

由表1可知，出口路由器外网的IP地址相同，端口号不同。

具体地，在图1C所示组网环境(两个隧道服务器对应一个出口路由器)下，假设，隧道服务器1分配端口号6543，并将端口号6543和自身IP地址10.2.2.1下发给出口路由器；隧道服务器2分配端口号6540，隧道服务器2将端口号6540及自身IP地址10.2.2.2下发给出口路由器，则出口路由器根据隧道服务器1和隧道服务器2下发的信息可建立如下地址映射关系，参见表2。

内网(IP地址：端口号)	外网(IP地址：端口号)
		10.2.2.1:6543	61.3.2.1:6543
10.2.2.2:6540	61.3.2.1:6540

表2

由表2可知，出口路由器外网的IP地址相同，端口号不同。

在另一种组网环境下，例如，图1B和图1D所示组网环境，隧道服务器对应至少两个出口路由器。每一个出口路由器分别获取隧道服务器的第一IP地址和第一端口号，并分别建立地址映射关系。所述地址映射关系为隧道服务器的第一IP地址和第一端口号与出口路由器的第二IP地址和第二端口号的对应关系，其中，每一个出口路由器的第二IP地址不同且第二端口号相同。

具体地，在图1B所示组网环境(一个隧道服务器对应两个出口路由器)下，隧道服务器只分配一个端口号，例如，6543，将端口号6543以及自身IP地址10.2.2.1下发给出口路由器1和出口路由器2，出口路由器1建立地址映射关系，如表3所示；出口路由器2建立地址映射关系，如表4所示。

表3

表4

由表3和表4可知，出口路由器1和出口路由器2外网的IP地址不同，端口号相同。

具体地，在图1D所示组网环境(两个隧道服务器对应两个出口路由器)下，假设，隧道服务器1和隧道服务器2均分配端口号6543，隧道服务器1将端口号6543和自身IP地址10.2.2.1下发给出口路由器1；隧道服务器2将端口号6543和自身IP地址10.2.2.2下发给出口路由器2，则出口路由器1建立地址映射关系如表5所示；出口路由器2建立地址映射关系如表6所示。

表5

表6

由表5和表6可知，出口路由器1和出口路由器2外网的IP地址不同，端口号相同。

隧道客户端获取上述隧道服务器在出口路由器上的IP地址及端口号后，向对应IP地址和端口号发起隧道建立请求。出口路由器接收隧道建立请求后，根据地址映射关系将隧道建立请求转发给对应的隧道服务器处理。以图1A组网环境为例，隧道客户端可分别向61.3.2.1:6543和61.3.2.1:6540发起隧道建立请求，出口路由器根据表1中的地址映射关系，将隧道建立请求分别转发到隧道服务器10.2.2.1的端口6543和6540。隧道服务器可通过监听端口6543和6540，接收隧道建立请求。

步骤203，所述隧道服务器判断是否存在包含所述隧道客户端标识的地址分配表项，所述地址分配表项用于记录隧道客户端标识和已分配虚拟IP地址的对应关系；当存在包含所述隧道客户端标识的地址分配表项时，向所述隧道客户端返回对应的已分配虚拟IP地址，以完成隧道建立。

隧道服务器接收到隧道建立请求后，获取隧道建立请求中携带的隧道客户端标识，判断本地是否存在该隧道客户端标识对应的地址分配表项，该地址分配表项用于记录隧道客户端标识和已分配虚拟IP地址的对应关系，即隧道服务器对已分配地址会有一个记录。

当隧道服务器确定本地存在包含该隧道客户端标识的地址分配表项时，说明已为当前请求建立隧道的隧道客户端分配过虚拟IP地址，即建立过与该隧道客户端之间的隧道(隧道客户端的虚拟IP地址在隧道建立过程中分配)，此时，隧道服务器获取地址分配表项中与该隧道客户端标识对应的已分配虚拟IP地址发送给隧道客户端。隧道客户端获取该虚拟IP地址，同时，完成新隧道的建立。

当隧道服务器确定本地不存在包含当前获取到的隧道客户端标识的地址分配表项时，说明当前隧道客户端与隧道服务器之间还没有建立隧道，当前为隧道客户端与隧道服务器之间拟建立的第一条隧道，因此，隧道服务器为该隧道客户端分配虚拟IP地址，并本地记录对应的地址分配表项。

对于存在多个隧道服务器的组网环境，例如，图1C及图1D所示组网环境，隧道服务器之间可通过私有信令交互已分配地址信息，即将本地记录的地址分配表项发送给其它隧道服务器，同时，接收并记录其它隧道服务器发送的地址分配表项，从而感知其它隧道服务器是否已为隧道客户端分配过虚拟IP地址，避免为同一隧道客户端分配不同的虚拟IP地址，进而避免了对上层业务的影响。

隧道客户端在进行业务传输时，可逐包或逐流依次从不同隧道封装后发送给隧道服务器，隧道封装格式参见图3，其中，内层目的IP地址为隧道服务器虚拟IP地址、内层源IP地址为隧道客户端虚拟IP地址(隧道服务器分配给隧道客户端的虚拟IP地址)、外层目的IP地址为隧道服务器在出口路由器上映射后的IP地址、外层源IP地址为隧道客户端真实IP地址(例如，隧道客户端网卡的IP地址)、外层目的端口号为隧道服务器在出口路由器上映射后的端口号。由于出口路由器针对隧道服务器建立了多个地址映射关系，因此，通过封装不同的外层目的IP地址和外层目的端口号，可使业务流量通过不同的隧道传输，起到负载分担作用，同时，当某一隧道故障时，可选择其它隧道进行业务传输，降低业务中断概率。

现仍以图1A～图1D为例，介绍隧道建立过程。

假设，各出口路由器均已完成地址映射，各组网环境下的地址映射关系沿用前述表1～表6。

在图1A中，隧道客户端分别向61.3.2.1:6543和61.3.2.1:6540发送隧道建立请求，出口路由器根据表1中的地址映射关系，将隧道建立请求转发给10.2.2.1:6543和10.2.2.1:6540，隧道服务器(IP地址为10.2.2.1)通过监听端口6543和6540，接收隧道建立请求。假设，隧道服务器首先从端口6543接收到隧道建立请求，获取该隧道建立请求中携带的隧道客户端标识，假设为Client1。隧道服务器查询本地记录的地址分配表项，不存在Client1对应的地址分配表项，因此，为当前隧道客户端分配虚拟IP地址，假设为192.168.2.1，将该虚拟IP地址返回给隧道客户端，建立与该隧道客户端之间的第一条隧道。同时，本地生成地址分配表项，如表7所示。

隧道客户端标识	虚拟IP地址
		Client1	192.168.2.1

表7

当隧道服务器(IP地址为10.2.2.1)通过端口6540接收到隧道建立请求时，获取隧道建立请求携带的隧道客户端标识Client1，查询已记录的地址分配表项(表7)，可知，已为该隧道客户端分配过虚拟IP地址，获取已分配的虚拟IP地址192.168.2.1返回给隧道客户端，完成第二条隧道的建立。

隧道客户端可依次选择已建立的两条隧道传输业务报文，当选择第一条隧道时，隧道封装的外层目的IP地址为61.3.2.1，外层目的端口号为6543；当选择第二条隧道时，隧道封装的外层目的IP地址为61.3.2.1，外层目的端口号为6540。可见，这两条隧道的目的IP地址相同，目的端口号不同。出口路由器根据表1的地址映射关系转发给隧道服务器处理。

在图1B中，隧道客户端分别向61.3.2.1:6543和61.3.2.2:6543发送隧道建立请求，出口路由器1和出口路由器2分别根据表3、表4中的地址映射关系，将隧道建立请求转发给10.2.2.1:6543。隧道服务器(IP地址为10.2.2.1)通过监听端口6543，接收隧道建立请求，获取该隧道建立请求中携带的隧道客户端标识Client1，查询本地记录的地址分配表项。当不存在Client1对应的地址分配表项时，为隧道客户端分配虚拟IP地址192.168.2.1，将该虚拟IP地址返回给隧道客户端，建立第一条隧道。同时，本地生成地址分配表项，如前述表7所示。

当隧道服务器(IP地址为10.2.2.1)通过端口6543再次接收到隧道建立请求时，获取隧道建立请求携带的隧道客户端标识Client1，查询已记录的地址分配表项(表7)，可知，已为该隧道客户端分配过虚拟IP地址192.168.2.1，因此，将虚拟IP地址192.168.2.1返回给隧道客户端，完成第二条隧道的建立。

隧道客户端依次选择已建立的两条隧道传输业务报文，当选择第一条隧道时，隧道封装的外层目的IP地址为61.3.2.1，外层目的端口号为6543；当选择第二条隧道时，隧道封装的外层目的IP地址为61.3.2.2，外层目的端口号为6543。可见，这两条隧道的目的IP地址不同，目的端口号相同。出口路由器1根据表3的地址映射关系转发给隧道服务器处理，出口路由器2根据表4的地址映射关系转发给隧道服务器处理。

在图1C中，隧道客户端分别向61.3.2.1:6543和61.3.2.1:6540发送隧道建立请求，出口路由器根据表2中的地址映射关系，将隧道建立请求分别转发给10.2.2.1:6543和10.2.2.2:6540。隧道服务器1(IP地址为10.2.2.1)首先通过监听端口6543，接收隧道建立请求，获取该隧道建立请求中携带的隧道客户端标识Client1，查询本地记录的地址分配表项。当不存在Client1对应的地址分配表项时，为隧道客户端分配虚拟IP地址192.168.2.1，将该虚拟IP地址返回给隧道客户端，建立第一条隧道。同时，本地生成地址分配表项，如前述表7所示，并通过与隧道服务器2(IP地址为10.2.2.2)之间的私有信令将表7中的地址分配表项发送给隧道服务器2，隧道服务器2本地记录该地址分配表项。

当隧道服务器2(IP地址为10.2.2.2)通过端口6540接收到隧道建立请求时，获取隧道建立请求携带的隧道客户端标识Client1，查询已记录的地址分配表项，由于隧道服务器1已将表7中的地址分配表项发送给隧道服务器2，因此，隧道服务器2可获取到已分配给该隧道客户端的虚拟IP地址192.168.2.1，因此，将虚拟IP地址192.168.2.1返回给隧道客户端，完成第二条隧道的建立。

隧道客户端依次选择已建立的两条隧道传输业务报文，当选择第一条隧道时，隧道封装的外层目的IP地址为61.3.2.1，外层目的端口号为6543；当选择第二条隧道时，隧道封装的外层目的IP地址为61.3.2.1，外层目的端口号为6540。可见，这两条隧道的目的IP地址相同，目的端口号不同。出口路由器根据表2的地址映射关系转发给隧道服务器(隧道服务器1或隧道服务器2)处理。

在图1D中，隧道客户端分别向61.3.2.1:6543和61.3.2.2:6543发送隧道建立请求，出口路由器1根据表5中的地址映射关系，将隧道建立请求转发给10.2.2.1:6543；出口路由器2根据表6中的地址映射关系，将隧道建立请求转发给10.2.2.2:6543。隧道服务器1(IP地址为10.2.2.1)通过监听端口6543首先接收到隧道建立请求，获取该隧道建立请求中携带的隧道客户端标识Client1，查询本地记录的地址分配表项。当不存在Client1对应的地址分配表项时，为隧道客户端分配虚拟IP地址192.168.2.1，将该虚拟IP地址返回给隧道客户端，建立第一条隧道。同时，本地生成地址分配表项，如前述表7所示，并通过与隧道服务器2(IP地址为10.2.2.2)之间的私有信令将表7中的地址分配表项发送给隧道服务器2，隧道服务器2本地记录该地址分配表项。

当隧道服务器2(IP地址为10.2.2.2)通过端口6543接收到隧道建立请求时，获取隧道建立请求携带的隧道客户端标识Client1，查询已记录的地址分配表项，由于隧道服务器1已将表7中的地址分配表项发送给隧道服务器2，因此，隧道服务器2可获取到已分配给该隧道客户端的虚拟IP地址192.168.2.1，因此，将虚拟IP地址192.168.2.1返回给隧道客户端，完成第二条隧道的建立。

隧道客户端依次选择已建立的两条隧道传输业务报文，当选择第一条隧道时，隧道封装的外层目的IP地址为61.3.2.1，外层目的端口号为6543；当选择第二条隧道时，隧道封装的外层目的IP地址为61.3.2.2，外层目的端口号为6543。可见，这两条隧道的目的IP地址不同，目的端口号相同。出口路由器1根据表5的地址映射关系转发给隧道服务器1处理，出口路由器2根据表6的地址映射关系转发给隧道服务器2处理。

与前述隧道建立方法的实施例相对应，本发明还提供了视频监控系统的实施例。

请参考图4，为本发明实施例中的视频监控系统的结构示意图。该视频监控系统包括隧道客户端41、出口路由器42以及隧道服务器43，其中：

隧道客户端41，用于向出口路由器42发送隧道建立请求，所述隧道建立请求中携带隧道客户端标识；

所述出口路由器42，用于向隧道服务器43转发所述隧道建立请求；

所述隧道服务器43，用于判断是否存在包含所述隧道客户端标识的地址分配表项，所述地址分配表项用于记录隧道客户端标识和已分配虚拟IP地址的对应关系；当存在包含所述隧道客户端标识的地址分配表项时，向所述隧道客户端41返回对应的已分配虚拟IP地址，以完成隧道建立。

进一步地，

所述隧道服务器43，还用于当所述视频监控系统存在多个隧道服务器时，接收并记录其它隧道服务器提供的地址分配表项。

进一步地，

所述隧道服务器43对应一个出口路由器42；

所述出口路由器42，还用于获取所述隧道服务器43的第一IP地址和第一端口号；建立至少两个地址映射关系，所述地址映射关系为隧道服务器的第一IP地址和第一端口号与所述出口路由器的第二IP地址和第二端口号的对应关系，所述至少两个地址映射关系中的第二IP地址相同且第二端口号不同。

进一步地，

所述隧道服务器43对应至少两个出口路由器42；

所述出口路由器42，还用于获取隧道服务器43的第一IP地址和第一端口号；建立地址映射关系，所述地址映射关系为隧道服务器的第一IP地址和第一端口号与所述出口路由器的第二IP地址和第二端口号的对应关系，所述至少两个出口路由器的第二IP地址不同且第二端口号相同。

上述系统中各个设备的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种隧道建立方法，应用于视频监控系统，其特征在于，所述方法包括：

隧道客户端向出口路由器发送隧道建立请求，所述隧道建立请求中携带隧道客户端标识；

所述出口路由器向隧道服务器转发所述隧道建立请求；

所述隧道服务器判断是否存在包含所述隧道客户端标识的地址分配表项，所述地址分配表项用于记录隧道客户端标识和已分配虚拟IP地址的对应关系；当存在包含所述隧道客户端标识的地址分配表项时，向所述隧道客户端返回对应的已分配虚拟IP地址，以完成隧道建立。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述视频监控系统存在多个隧道服务器时，所述隧道服务器接收并记录其它隧道服务器提供的地址分配表项。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述隧道服务器对应一个出口路由器；

所述隧道客户端向出口路由器发送隧道建立请求之前，还包括：

所述出口路由器获取所述隧道服务器的第一IP地址和第一端口号；

建立至少两个地址映射关系，所述地址映射关系为隧道服务器的第一IP地址和第一端口号与所述出口路由器的第二IP地址和第二端口号的对应关系，所述至少两个地址映射关系中的第二IP地址相同且第二端口号不同。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述隧道服务器对应至少两个出口路由器；

所述隧道客户端向出口路由器发送隧道建立请求之前，还包括：

每一个出口路由器分别获取所述隧道服务器的第一IP地址和第一端口号；

每一个出口路由器分别建立地址映射关系，所述地址映射关系为隧道服务器的第一IP地址和第一端口号与所述出口路由器的第二IP地址和第二端口号的对应关系，所述至少两个出口路由器的第二IP地址不同且第二端口号相同。

5.一种视频监控系统，其特征在于，所述系统包括：

隧道客户端，用于向出口路由器发送隧道建立请求，所述隧道建立请求中携带隧道客户端标识；

所述出口路由器，用于向隧道服务器转发所述隧道建立请求；

所述隧道服务器，用于判断是否存在包含所述隧道客户端标识的地址分配表项，所述地址分配表项用于记录隧道客户端标识和已分配虚拟IP地址的对应关系；当存在包含所述隧道客户端标识的地址分配表项时，向所述隧道客户端返回对应的已分配虚拟IP地址，以完成隧道建立。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于：

所述隧道服务器，还用于当所述视频监控系统存在多个隧道服务器时，接收并记录其它隧道服务器提供的地址分配表项。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于：

所述隧道服务器对应一个出口路由器；

所述出口路由器，还用于获取所述隧道服务器的第一IP地址和第一端口号；建立至少两个地址映射关系，所述地址映射关系为隧道服务器的第一IP地址和第一端口号与所述出口路由器的第二IP地址和第二端口号的对应关系，所述至少两个地址映射关系中的第二IP地址相同且第二端口号不同。

8.如权利要求5所述的系统，其特征在于：

所述隧道服务器对应至少两个出口路由器；

所述出口路由器，还用于获取隧道服务器的第一IP地址和第一端口号；建立地址映射关系，所述地址映射关系为隧道服务器的第一IP地址和第一端口号与所述出口路由器的第二IP地址和第二端口号的对应关系，所述至少两个出口路由器的第二IP地址不同且第二端口号相同。