基于PF_RING的多核视频流高性能传输模型
2020-11-07李欣樊志杰曹志威胡正梁陈国梁
李欣,樊志杰,曹志威,胡正梁,陈国梁
(1.中国人民公安大学 信息技术与网络安全学院,北京100038;2.安全防范技术与风险评估公安部重点实验室,北京100038;3.公安部第三研究所 信息安全技术部,上海200031; 4.上海辰锐信息科技公司,上海200031)
随着国家大力推动“平安城市”“雪亮工程”的建设,全国各地建设了大量的高清视频监控设备。同时,伴随着视频传输网上视频流量的不断增长,对视频网络流量的传输能力要求也越来越高,并且视频流的传输是进行视频数据共享和视频数据分析的关键步骤。
现有的视频传输网流量传输模型主要有2种[1-2]:①基于硬件的方式,包括NetFlow和Net-Stream等,但该方式需要对网络设备进行专业的定制,成本高,且需要采用采样的方式抽取视频流量,这样会造成分析结果不准确。②基于网络抓包嗅探的方式,包括Libpcap和Netmap等,但该方式往往只能够承载百兆级别的网络流量,对于大规模的视频监控网络流量无法进行有效的传输、采集和分析。现阶段,PF_RING技术在数据包抓取方面有其独特的优势,并且已存在较多的研究。例如,刘峰[3]提出CPU零参与方式,提高了千兆网卡数据包的抓取效率。赵志强等[4]通过零拷贝技术,将PF_RING抓取数据包的方式集成到Snort中,使IDS具备了IPv6检测的功能。同时,考虑到视频传输网中的视频流数据具有实时性高、数据吞吐量大、数据误码率低等特性,这就要求视频传输系统具有高性能视频流传输与分析的能力。
鉴于此,本文采用PF_RING多核视频流高性能传输模型进行视频监控系统前端视频流数据包的处理,以便减少视频流数据包的拷贝次数,进而提高对视频传输网中视频流量传输、转发的速度和效率。……
