Axis Communications - Datentransport- Methoden

Datentransportmethoden

IP-Adressen

Eine IP-Adresse (Internet Protocol Address) ist eine eindeutige Nummer, mit der sich Geräte in einem Netzwerk entsprechend dem IP-Standard ausweisen und gegenseitig ansprechen. IP-Adressen bestehen jeweils aus vier Zahlen zwischen 0 und 255, die durch einen Punkt getrennt werden. Ein Beispiel für eine solche Adresse wäre 192.36.253.80.

Die IP-Adresse besteht aus einer Netzwerk- und einer Host-Adresse. Die Grenze zwischen den beiden Teiladressen wird durch eine Netzwerkmaske oder eine Präfixlänge festgelegt. Die Netzwerkmaske 255.255.255.0 z. B. legt fest, dass die drei ersten Byte die Netzwerkadresse darstellen und das letzte Byte die Host-Adresse. Die Präfixlänge ist eine andere Möglichkeit zur Festlegung dieser Grenze. Die Adresse in unserem Beispiel besitzt eine Präfixlänge von 24 Bit (also 192.36.253.80/24).

Bestimmte Adressblöcke sind für die private Nutzung reserviert:

10.0.0.0/8 (Netzmaske 255.0.0.0)
172.16.0.0/12 (Netzmaske 255.240.0.0)
192.168.0.0/16 (Netzmaske 255.255.0.0)

Diese Adressen sind für private IP-Netzwerke vorgesehen und können nicht nach außen in das öffentliche Internet geroutet werden.

IPv6

IPv6, oder Internet Protocol Version 6, ist als Weiterentwicklung des Internet Protocol konzipiert und wird eine Zeit lang parallel zum älteren IPv4 bestehen. IPv6 soll dem Internet ein beständiges Wachstum ermöglichen. Das gilt sowohl für die Anzahl der angeschlossenen Hosts als auch für die Datenmenge, die insgesamt übertragen wird.

Die wichtigste Verbesserung gegenüber IPv4 liegt in der Verlängerung der IP-Adresse von 32 auf 128 Bit. Sie schafft Raum für einen massiven Ausbau des Internet, da eine unbegrenzte Anzahl von Netzwerken und Systemen für die verschiedensten Ziele und Einsatzbereiche integriert werden kann. Zum Beispiel soll IPv6 jedem Mobiltelefon und Mobilgerät eine eigene Adresse bieten.

Datenübertragungsprotokolle für Netzwerk-Video

Das gebräuchlichste Protokoll zur Übertragung von Daten in Computernetzwerken ist TCP/IP. TCP/IP fungiert als Träger für zahlreiche weitere Protokolle wie HTTP (Hyper Text Transfer Protocol), das Protokoll zur Darstellung von Web-Seiten auf Servern überall auf der Welt, die mit dem Internet verbunden sind.

TCP/IP-Protokolle und Schnittstellen für Netzwerk-Video

Für die Übertragung von Netzwerk-Video werden häufig die folgenden Protokolle und Schnittstellen genutzt:

Protocol	Transport protocol	Port	Common usage	Network video usage
FTP File Transfer Protocol	TCP	21	Übertragung von Dateien über Internet/Intranet	Übertragung von Bildern oder Video von Netzwerkkamera / Videoserver zu einem FTP-Server oder einer Anwendung
SMTP Send Mail Transfer Protocol	TCP	25	Protokoll zum Versenden von E-Mail-Nachrichten	Eine Netzwerkkamera / ein Videoserver kann Bilder oder Alarm-Benachrichtigungen über den integrierten E-Mail-Client versenden
HTTP Hyper Text Transfer Protocol	TCP	80	Wird verwendet, um im Internet zu surfen und Webseiten anzuzeigen	Der gängigste Weg, Video von einer Netzwerkkamera / einem Videoserver zu übertragen. Hierbei fungiert das Netzwerk-Video-Gerät als Web-Server und stellt Benutzern die Videodaten zur Verfügung
HTTPS Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer	TCP	443	Wird verwendet, um mit Hilfe von Verschlüsselungs-Technologie eine sichere Verbindung zu Webseiten aufzubauen	Sichere Video-Übertragung von einer Netzwerkkamera / einem Videoserver kann auch dazu verwendet werden, die sendende Kamera mit Hilfe eines digitalen X.509 Zertifikats zu authentifizieren
RTP Real Time Protocol	UDP/TCP	Nicht definiert	Standardisiertes Paketformat zum Empfang von Audio und Video über das Internet. Oft verwendet für Streaming Media Systeme oder Videokonferenzen	Ein gängiger Weg, um MPEG-basierte Netzwerk-Video-Daten zu übertragen. Die Übertragung kann an einen (Unicast) oder mehrere (Multicast) Benutzer gleichzeitig erfolgen
RTSP Real Time Streaming Protocol	TCP	554	Einrichtung und Kontrolle von Multimedia-Sitzungen über RTP

IP verwendet zwei Transportprotokolle: TCP (Transmission Control Protocol) und UDP (User Datagram Protocol). TCP stellt einen zuverlässigen, verbindungsgestützten Übertragungskanal bereit. Das Protokoll bricht längere Datenabschnitte in kleinere Pakete auf, die vom physischen Netzwerk verarbeitet werden können, und sorgt dafür, dass die Daten des Senders beim gewünschten Empfänger ankommen. Im Gegensatz dazu ist UDP ein verbindungsunabhängiges Protokoll. Es gewährleistet nicht die Übergabe der gesendeten Daten und überlässt die gesamte Kontrolle und Fehlerprüfung der eigentlichen Anwendung.

Im Allgemeinen wird TCP verwendet, wenn es mehr auf die Zuverlässigkeit der Kommunikation ankommt als auf die Transportlatenz. Die Zuverlässigkeit von TCP bei erneuter Übertragung, wird mitunter durch spürbare Verzögerungen erkauft. UDP andererseits lässt keine Neuübertragung verlorener Daten zu, sodass keine zusätzlichen Verzögerungen entstehen.

Übertragungsmethoden für Netzwerk-Video:
Unicasting, Multicasting und Rundsendung

Es gibt mehrere Methoden zur Übertragung von Daten über ein Computernetzwerk:

Unicast - Sender und Empfänger kommunizieren auf Punkt-zu-Punkt-Basis. Die Datenpakete sind an einen einzigen Empfänger adressiert und müssen von den weiteren Computern im Netzwerk nicht verarbeitet werden.
Multicast - Ein einzelner Sender kommuniziert mit mehreren Empfängern in einem Netzwerk. Mit Multicasting wird der Datenverkehr im Netzwerk verringert, wenn mehrere Empfänger dieselbe Quelle zur gleichen Zeit darstellen möchten. Auf diese Weise genügt ein einziger Datenstrom für Hunderte von Empfängern. Der größte Unterschied zum Unicasting besteht darin, dass der Videostrom nur einmal versendet werden muss. Multicasting (genauer, IP-Multicasting) wird häufig zusammen mit RTP-Übertragungen eingesetzt.
Rundsendung - Sendung eines Teilnehmers an alle anderen Teilnehmer. In einem LAN sind Rundsendungen normalerweise auf ein bestimmtes Netzwerksegment beschränkt. Für die Übertragung von Netzwerk-Video spielen sie praktisch keine Rolle.