8 (495) 637-81-32
image Москва
Наш прайс

Как проектируются
системы
видеонаблюдения IP

Благодаря высокому разрешению системы, возможности управлять дистанционным образом, встроенной и постоянно совершенствующейся аналитике в устройстве, проектирование систем IP видеонаблюдения пользуется большим спросом. Также развиваются и становятся доступнее сетевые технологии. Согласно статистическим сведениям увеличивается скорость (проводная и беспроводная) передачи данных. А производители современных видеокамер стараются усовершенствовать их, добавив аналитики.

 

Новые устройства оснащены нестандартными и современными функциями:

 

  • — запись информации на носители разнообразного типа;
  • — поддержка телефонии;
  • — наличие модема 3G, необходимого для передачи информации по созданным связевым каналам.

 

Установку системы доверяйте специалистам. Это непростая задача по силам мастерам, давно работающим в этой области.

 

Строение видеосистемы

Архитектура централизованного типа

Такое строение IP system подразумевает, что потоки информации будут отправляться на центральный сервер, так именно на нем лежит большая часть нагрузки. С учетом того, что значительно снизились требования к вычислительной мощности видеосистем, а процессоры ПК стали намного производительнее появилась реальная возможность для построения огромных системы на сверхмощных серверах. А значит, для их обслуживания потребуется огромное количество видеокамер. Для обслуживания пригодятся доступные по цене связные каналы с камерами, чтобы постоянно передавать поток данных.

 

Современный рынок серверных платформ предлагает на выбор конструкции, которые можно собрать из любого дискового массива. Там предусмотрено 24 места под диски, на которых легко построить систему на 96 Тбайт архива или в сервере. Но тут важно помнить о производительности подсистемы, которая находится в переделах от 200 Мбайт/с до 2000.

 

Границы зависят от:

 

  • — вида дисков, используемых для построения системы (например, SATA, SAS и т.д.);
  • — RAID-контроллера;
  • — RAID-массива.

 

Чтобы правильно определить необходимые параметры и вычислить конфигурацию стоит воспользоваться специальным калькулятором, который размещен на ресурсе производителя программного обеспечения. Помните, что при использовании больших массивов и высокооборотных носителей стоимость увеличится. Если не будет хватать емкости, встроенной в серверной корзине массива, то можно использовать и внешнюю.

Преимущества и недостатки централизованной архитектуры

Если планируется запись или демонстрация видеоматериалов, то систему на сотни камер можно получить, используя 1 машину, работающую на платформе сервера. Если будут проводиться аналитические работы, то серверная загрузка должна быть рассчитана по рекомендациям разработчиков ПО.

 

К недостаткам такой архитектуры относят:

 

  • — высокая сетевая и дисковая нагрузка;
  • — завышенные требования относительно вычислительной мощности;
  • — большое количество задач, поставленных серверу – управление, аналитика, отображение записей, идущих в сети;
  • — максимальная сетевая загрузка, вызванная трансляцией со всех потоков камер и информации, отправляемой к клиентам.

Архитектура распределительного типа

В основе этой архитектуры находятся несколько подсистем локального типа. Они объединяются при помощи WAN и LAN. Сама система состоит из серверов, содержащих некий массив жестких дисков, необходимых для записи распространяемого контента. Архитектура неплохо вписывается в любой типа.

 

Ее элементами могут быть:

 

  • — видеосерверы;
  • — IP-камеры со своими хранилищами;
  • — энкодеры;
  • — дисковое пространство.

 

Количество серверов зависит от того, какое программное обеспечение используется. Для построения могут быть применены надежные бытовые или серверные платформы. Эта архитектура отлично уживается с сервером ультракомпактного типа. У него архитектура модульная, что дает возможность при помощи добавления нового вычислительного элемента увеличить производительность. Блейд-система – это набор компонентов и серверов, отвечающих за выполнение невычислительных функций.

Плюсы и минусы такой архитектуры

К преимуществам распределительной архитектуры относят возможность объединять в систему разные сервера от 1 производителя ПО. Это актуально для небольших объектов, имеющих общий мониторинговый центр, но удаленных друг от друга.

К недостаткам относят стоимость. Увеличивается цена на ПО, обработку данных, оборудование, передач сигнала с 1 камеры.

Что такое отказоустойчивость, и какая нагрузка оказывается на систему

Мультисерверные системы нуждаются в постоянном мониторинге. Обмен данными относительно состояния оборудования между серверами идет по каналам. Часть производителей программного обеспечения еще на этапе разработки предусматривает возможный отказ одного из серверов. Они закладывают задачу о перенаправлении сигнала с бесхозных камер на работающие сервера. Но эту ситуацию лучше не допускать. Сервер может не справиться с такой ношей. Поэтому многие разработчики предлагают использовать в работе незагруженный и обычно неиспользуемый сервер. Для реализации подобного замысла предпочтительнее использовать видеосистему с кластерной организацией. Итак, что же значит кластер? Это группа ПК с общей задачей, объединенные в 1 систему. Не все ресурсы кластера задействуются в работе. Со стороны кластер – 1 целое, имеющее несколько узлов, которые увеличивают быстродействие и делают систему более устойчивой к отказам. Подсистема обнаруживает отказы и следит за их нейтрализацией, помогая ресурсам оставаться доступными. Как только выявляется какая-то неисправность, тут же включается реконфигурация.

 

 

Это сохранит работоспособность и изолирует неисправный элемент. С этим прекрасно справится блейд-система, так как в шасси и модули встроены процессоры серверов. Которые в свою очередь необходимы для уведомлений о сбоях. Они отправляют сигналы в ПО, чтобы запустились необходимые процессы, направленные на диагностику и восстановление системы. Кроме этого у «блейд» доступна такая функция с модулями, как горячая замена.

 

В более простых системах важно наличие функции Watchdog, отвечающей за перезапуск сервера во время сбоев. Этот сторожевой таймер не просто следить за стабильной работой системы, он также контролирует работу некоторых компонентов и программ всей системы.

 

Чтобы оптимизировать передающуюся информацию на сервер, снизить требования к нему, используется такая функция, как многопоточность. То есть камеры в одно время формируют не 1 видеопоток, а сразу несколько. А в это время сервер будет транслировать основной поток полного размера в однооконном режиме, а потоки с низким разрешением – в мультиоконном. А это значит, что операторскому ПК не придется переделывать размер пришедшего видео под окно, отображающееся на экране. Что в свою очередь много значит для загруженности процессора. Также, стоит отметить, что видеокарты нового поколения обладают функцией декодирования. Это помогает не нагружать сервера и клиентские машины.

 

 

На разгрузку сервера от лишних утяжеляющих функций влияет также и аппаратный детектор, установленный в видеокамере. Современные камеры могут передавать метаданные одновременно с общим видеопотоком. Таким образом, сервер чувствует, какой детектор включился, и соответственно будет записываться нужное видео. Единственное «но», вся система обязательно должна поддерживать эти функции.

 

 

На снижение трафика, передающегося оператору, оказывает немалое влияние функция «линза». Происходит это благодаря тому, что самое большое разрешение будет только в том месте, где замечено движение. Но из-за длительной обработки на сервер значительно увеличится нагрузка. Поэтому все с нетерпением ждут появления камер с такой функцией.

Проектируя cctv, обратите внимание на обеспечение, в котором предусмотрена многозадачность и многопоточность серверных процессов. Наличие этих нюансов обеспечит равномерную нагрузку между ядрами и между процессорами, находящимися на сервере. Упустив из внимания эту особенность, вы просто потеряете деньги на покупке мощного железа, которое не будет использовать свои возможности даже на 15%.

 

 

Если вы собираетесь демонстрировать видео на сайтах, то пригодится такая опция, как multicast-трансляция. Ее использование поможет разгрузить транслятор и обеспечит трансляцию одинаковых роликов на несколько ПК.

Что лучше служба или приложение

Запустить программное обеспечение ядра можно как службу или приложение. Это зависит от задумки производителя. Запуск в качестве службы намного практичнее и удобнее, так как в случае аварийной ситуации ядро запускается сразу же после включения операционной системы. Не требуется авторизация, которую невозможно отключить в Windows.

Чтобы снизить нагрузку проводят оптимизацию потоков, путем установки специального обеспечения, работающего по принципу шлюза. То есть видео передается в шлюз, а оттуда уже идут потоки, переадресованные по рабочим местам и серверам. Получается, что от 1 видеосервера отходит потоков на 1 меньше от количества системных серверов. Не забывайте, что в распределенной системы, имеющей поддержку многопоточности, не актуально использовать подобное ПО.

Кроме этого производители программного обеспечения могут предложить такую интересную функцию, как запись видео, имеющих низкое разрешение. Запись осуществляется параллельно с полноразмерной. Это обеспечивает возможность просматривания записей с многих камер, одновременно. При этом трафик и нагрузка сервера не увеличиваются. Но придется поплатиться за занятие дополнительного дискового места, в среднем это занимает около 10% основного объема архива. Полезность этой функции заметна при передаче видео на мобильные и прочие удаленные устройства. Так на мобильный, сразу придет видео с невысоким разрешением, но при этом не придется дополнительно тратить трафик.

Многие производители обеспечения разработали приложения, существенно облегчающие жизнь пользователей. Они могут закачивать контент в фоновом режиме, чтобы пользователю не пришлось тратить время на просмотр кадров. Есть компании, которые предложили использовать «видеосемантику». То есть на пользовательское устройство передается ролик из суточного архива, ужатый в 5 минут.

 

 

 

 Как работать с базой видеоданных

Многие производители программного обеспечения для видеонаблюдения пользуются MS SQL Server для работы с видео базой. Это неполная и простая версия продукта. Но этого вполне хватает для выполнения многих задач распределительных и локальных систем.

 

При создании глобальной системы среди задач будут:

 

  • полноценное управление медленной памятью;
  • контроль доступа к базам, объем которых исчисляется в пета-байте;
  • поддержка многотысячной информации, обеспечение ответов на запросы, исходящие от потребителей, постоянное обновление информации;
  • дублирование информации на пару серверов, постоянное обновление, синхронизаций появляющихся копий;
  • создание действенных методов поиска и просмотра необходимой информации.

 

Для этого лучше использовать MS SQL Server, но только полную версию. Но ту часть, которая используется СУБД размещайте на дисках системы. А вот то пространство, которое используется для архивных видео, размещается на емких, но не быстрых носителях. Эти параметры зачастую устанавливаются по умолчанию. Часть производителей предлагает свои программы для работы с видео данными.

 

Как выбрать сервер

Проектирование ip видеонаблюдения — серьезная задача. Если не планируется выполнение сверх мощных задач, сервер будет использоваться только для просмотра видео, то есть смысл обратиться к готовым бюджетным решениям. Например, это могут быть любые видеорегистраторы. Идеальный вариант, если создатель сервера предлагает приобрести камеру его же производства. И хорошо сразу приобрести ПО для управленческих задач. CMS помогает проектировать системы мультисерверного типа, которые состоят из множества записывающих устройств, соединенных пользовательским интерфейсом. Чтобы была возможность смотреть видео в реальном времени, а также просматривать архивные записи, правда есть некие функциональные ограничения. Регистраторы такого типа могут подключаться к аналоговым каналам или IP. Но подключить можно не более 16 камер. Эти системы поддерживают RAID, хоть надежность их не слишком велика. Но нельзя не отметить преимущества регистраторов Stand-alone. Они оснащены полезными инструментами, которые контролируют работу жесткого диска и оптимизируют сетевую работу, обеспечивают возможность делать и передавать тревожные видео и фото на почту. Большинство производителей предусматривает поддержку облака, модемов 3G.

 

 

В случае, когда нужна система с аналитикой, интеграцией, способность работать с Ethernet, но нет нужды в обеспечении бесперебойной и сверхнадежной работы, подойдут составляющие из недорогих платформ. Есть такие варианты в разных ОС, но все же желательно брать диски из линейки серверного типа или с устройством для видеонаблюдения. При наличии небольшого бюджета и высоким требованиям к серверу можно воспользоваться возможностями стандартных платформ, а именно созданием массивов. Было бы неплохо выделить под диск систему отдельный носитель, так как это уязвимое место. Надежность системы, конечно же, уступает большим полноценным платформам, но зато это реальная возможность защититься от потери архива, который нельзя восстановить. Для простых платформ подойдут массивы NAS, но только в том случае, если они являются системными. Если же они будут сетевыми, то после нарушения сеанса связи, система даже не почувствует произошедший сбой. Можно конечно воспользоваться более современными компонентами, но тогда нарушается ценовой баланс.

 

Когда же требуется система, состоящая из огромного количества камер или обладающая надежностью, то выбирайте модель, организованную на платформах из жестких дисков. Они долговечны, эксплуатируются более 3 лет. А когда начнут разрушаться, система отключится. При помощи такого сервера можно мониторить состояние оборудования, управлять им, отслеживать, как работают датчики, как подается питание. При выборе модели не забудьте о контроллере, он должен поддерживать технологии типа SR-IOV. Если не поддерживает, значит, не подходит для сетевого трафика. Каждый пакет нуждается в индивидуальном прерывании на процессор. По этой причине советуют иметь дополнительную плату. При нехватке встроенной емкости на сервере, воспользуйтесь внешними массивами.