河南省環(huán)保廳肩負(fù)著對(duì)全省環(huán)境保護(hù)工作實(shí)施統(tǒng)一監(jiān)督管理以及監(jiān)督全省飲用水源保護(hù)、監(jiān)督全省生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作、組織協(xié)調(diào)和監(jiān)督全省污染防治工作、組織、指導(dǎo)和協(xié)調(diào)環(huán)境保護(hù)宣傳教育、推動(dòng)公眾和非政府組織參與環(huán)境保護(hù)等重任。

為了更好的開展相關(guān)工作，河南環(huán)保建立了覆蓋省、市、縣的三級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)每天需實(shí)時(shí)獲取整個(gè)河南省約900個(gè)點(diǎn)的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。按計(jì)劃后續(xù)規(guī)模將擴(kuò)大到2000余個(gè)點(diǎn)，主要的傳輸數(shù)據(jù)內(nèi)容為實(shí)時(shí)監(jiān)控的視頻圖像數(shù)據(jù)。隨著站點(diǎn)的不斷增長，數(shù)據(jù)交互也變得越來越頻繁，加上廣域網(wǎng)傳輸自身的延遲、丟包影響，實(shí)時(shí)信息的獲取面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。 

（1） 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量龐大，現(xiàn)有帶寬的不能完全滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰瑢?dǎo)致視頻圖像數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)的傳輸

目前，河南省環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)的視頻監(jiān)測(cè)設(shè)備傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)所需帶寬為512kbps，全省有監(jiān)控點(diǎn)850個(gè)，每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)安裝有3個(gè)攝像頭。因此省中心支撐各地市視頻流的總帶寬需要 1275Mbps 。

省中心的出口鏈路帶寬為1000Mbps，理論上可以獲取到監(jiān)控點(diǎn)數(shù)為 2000個(gè)（全省共有2550個(gè)）。眾所周知，網(wǎng)絡(luò)的利用率無法達(dá)到峰值。因此在沒有采取任何網(wǎng)絡(luò)傳輸優(yōu)化手段的情況下，中心端帶寬受限帶來的瓶頸問題將隨著站點(diǎn)數(shù)量的增加以及傳輸數(shù)據(jù)量的增大進(jìn)一步加劇。

數(shù)據(jù)分析可看出目前的鏈路帶寬無法滿足現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸需求，需要尋求一種優(yōu)化方案來解決數(shù)據(jù)傳輸量增大和帶寬瓶頸所帶來的數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)傳輸?shù)膯栴}。

（2） 視頻圖像數(shù)據(jù)受到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的影響（丟包、延時(shí)），無法保證視頻圖像的傳輸質(zhì)量

視頻系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸對(duì)實(shí)時(shí)性要求相對(duì)較高，因此大部分視頻系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸都是依靠UDP協(xié)議進(jìn)行傳輸，網(wǎng)絡(luò)的丟包、延時(shí)導(dǎo)致馬賽克和抖動(dòng)的情況發(fā)生。

另外目前省環(huán)保監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)模瑪?shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性無法保證。并且很多監(jiān)測(cè)點(diǎn)都是通過CDMA的方式進(jìn)行互聯(lián)的，丟包和延遲相對(duì)較嚴(yán)重。需要有一個(gè)可靠的機(jī)制來減少丟包和延時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懀ＷC視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)馁|(zhì)量和效果。

深信服廣域網(wǎng)加速VPN解決方案
 

深信服廣域網(wǎng)加速設(shè)備部署拓?fù)鋱D

在省環(huán)保廳的數(shù)據(jù)中心部署一臺(tái)深信服SC集中管理平臺(tái)，對(duì)整網(wǎng)加速VPN做統(tǒng)一管理。集中管理平臺(tái)SC是整個(gè)VPN網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的管理中樞，實(shí)現(xiàn)對(duì)整網(wǎng)的VPN設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一配置、升級(jí)設(shè)置和管理維護(hù)。

在省環(huán)保廳與市環(huán)保局分別用深信服廣域網(wǎng)加速設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)。啟用加速設(shè)備的基于碼流特征的數(shù)據(jù)優(yōu)化技術(shù)、HTP協(xié)議等多項(xiàng)優(yōu)化技術(shù)，削減重復(fù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量的同時(shí)對(duì)VPN隧道進(jìn)行加速。

而各前端監(jiān)測(cè)站點(diǎn)使用深信服VPN設(shè)備與各市環(huán)保局的深信服加速VPN設(shè)備構(gòu)建安全互聯(lián)的VPN網(wǎng)絡(luò)，防止數(shù)據(jù)被非法竊取。

1． 流量削減情況

環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)中某站點(diǎn)流量削減情況

如果保守估計(jì)深信服的加速VPN數(shù)據(jù)削減功對(duì)環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)削減效果為50%，按照前面的計(jì)算方式，中心點(diǎn)加速后的數(shù)據(jù)流量為637.5Mbps。假設(shè)中心點(diǎn)的帶寬利用率為70%，那么數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速率將達(dá)到700Mbps，完全能夠承載經(jīng)過加速VPN削減后的數(shù)據(jù)流量637.5Mbps。通過深信服加速設(shè)備將大幅改善網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸效果，減少網(wǎng)絡(luò)延時(shí)和丟包現(xiàn)象。

2. 數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化效果

某用戶在不同線路環(huán)境下視頻系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸效果測(cè)試數(shù)據(jù)

3. 視頻圖像優(yōu)化效果

深信服廣域網(wǎng)加速設(shè)備通過一系列的優(yōu)化技術(shù)保障網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)馁|(zhì)量，減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)膩G包和延時(shí)。通過部署深信服廣域網(wǎng)加速設(shè)備河南環(huán)保監(jiān)測(cè)網(wǎng)中的視頻數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量得到了很好的保障，避免了圖像馬賽克和數(shù)據(jù)傳輸非實(shí)時(shí)等情況的發(fā)生。