Вибір серверів для системи відеоспостереження



Сьогодні важко знайти компанію, що не має власної системи відеоспостереження. По-перше, безпека — понад усе, а по-друге, якого начальника не хочеться контролювати співробітників в робочий час? Як кажуть, довіряй, але перевіряй. Очевидно, що чим ширше мережа відеокамер, тим вище вимоги до системи зберігання і обробки даних. Давайте розглянемо один з підходів до вибору відповідного обладнання.

Важливими критеріями для систем промислового/корпоративного спостереження є:

  • Здатність приймати і записувати відеопотоки з великої кількості відеокамер, у тому числі віддалених.
  • Максимально можливе час зберігання записів.
  • Стабільність роботи, забезпечення високої схоронності даних.
  • Зручність доступу до раніше збережених записів в архіві.
Архітектура системи в загальному вигляді включає наступні компоненти:

  • Центральний сервер — на нього надходить відео з камер, проводиться первинна обробка і зберігання.
  • Клієнтське місце — робоча станція, яка отримує дані від сервера в реальному часі або за запитом; зокрема, використовується для безпосереднього спостереження за подіями.
  • Архівне сховище — може реалізовано у вигляді серверного дискового простору, так і незалежної СГД.
  • Активні елементи — камери, датчики пожежної тривоги та рухи, інші допоміжні пристрої.
  • Мережева інфраструктура — комутатори, кабелі живлення камер і передачі даних.
У даній статті ми не будемо розглядати конфігурацію клієнтського місця, вибір самих камер, датчиків руху та інших умовно вторинних елементів, оскільки всі ці компоненти необхідно підбирати під конкретні умови та з урахуванням вимог на місці.

Ми сконцентруємося на виборі «ядра» системи (що складається з сервера, файлового сховища і управителя), необхідної для налагодження відеоспостереження в компанії середнього розміру, має кількох десятків відеокамер.

Апаратне забезпечення сервера відеоспостереження
При виборі серверів і сховищ для досить масштабної системи IP-відеоспостереження треба в першу чергу оцінювати:

  • Продуктивність процесора.
  • Обсяг оперативної пам'яті.
  • Ємність дискового простору (у разі використання дискової пам'яті самого сервера для зберігання відеоархівів).
Вторинні параметри визначають можливість подальшого масштабування без виділення додаткових серверів:

  • Максимальна кількість процесорів.
  • Форм-фактор і гранична ємність дискової підсистеми (при використанні вбудованої).
Загалом, сервер відеоспостереження є різновидом многозадачного сервера, відрізняючись від нього, в середньому, меншою кількістю необхідної ОЗУ, великим акцентом на обчислювальної потужності процесора, а також інтенсивним використанням операцій запису в цьому деяку схожість з файловими серверами). Тому при виборі необхідного «заліза» можна відштовхуватись від наступної конфігурації:

  • Процесор Intel Xeon серії E3-1200 v3 (4 ядра, 8MB L3 кеш, 5GT/s DMI).
  • 16 Гб серверної оперативної пам'яті DDR3-1600+.
  • 10-12 штук 3.5" HDD з підтримкою гарячої заміни, об'єднаних в RAID 5.
  • 1-2 штуки твердотільних накопичувачів серверних моделей.
Згідно нашого практичного досвіду, можливостей подібної системи достатньо для обслуговування 80 камер з роздільною здатністю відеопотоку (1920x1080 використовуючи кодек H. 264), або до 128 відеокамер із роздільною здатністю 800x600 пікселів.

Твердотільні накопичувачі зазвичай використовуються для операційної системи і керуючого програмного забезпечення. З відомих причин, зберігання відео на SSD не є раціональною ідеєю, і в цілому не приносить ніяких переваг.

Які моделі серверів, пропоновані найбільшими постачальниками — HP, Dell, IBM — можуть використовуватися в системі відеоспостереження?

Hewlett-Packard
Продукти HP актуальні на ринку у вигляді двох поколінь добре відомого бренду ProLiant — Gen8 і Gen9.

ProLiant DL380p Gen8



Сервер попереднього покоління з хорошою конфігурацією. За заявами виробника, самий продаваний сервер в Росії.

Технічні характеристики:

  • Процесор: Intel Xeon E5-2600, від 4 до 8 ядер.
  • Кількість процесорів: 1-2.
  • Пам'ять: RDIMM, DDR3-1333, DDR3-1600, 24 слота.
  • Дискова система: 8 штук 3,5" дисків SAS/SATA.
  • Форм-фактор: 2U.
ProLiant DL60 Gen9


Часто цей сервер використовується в якості базового файл-сервера, для організації роботи не надто масштабних програм або як частина хмарних кластерів.

Технічні характеристики:

  • Процесор: Intel Xeon E5-2600 v3, від 4 до 8 ядер.
  • Кількість процесорів: 1-2.
  • Пам'ять: RDIMM, HP DDR4, 8 слотів.
  • Дискова система: 4 штуки 3,5" дисків SAS/SATA.
  • Форм-фактор: 1U.
Proliant DL80 Gen9


Відноситься до нового покоління, від DL60 відрізняється розширеною системою зберігання даних, дозволяє у багатьох випадках обійтися без зовнішнього сховища.

Технічні характеристики:

  • Процесор: Intel Xeon E5-2600 v3, від 4 до 8 ядер.
  • Кількість процесорів: 1-2.
  • Пам'ять: RDIMM, HP DDR4, 8 слотів.
  • Дискова система: 12 штук 3.5" дисків SAS/SATA.
  • Форм-фактор: 2U.
Dell
Тут ми розглянемо моделі з поширеною лінійки PowerEdge.

Dell PowerEdge R420


Досить типовий сервер додатків.

Технічні характеристики:

  • Процесор: Intel Xeon E5-2400 v2, від 4 до 8 ядер.
  • Кількість процесорів: 1-2.
  • Пам'ять: RDIMM, DDR3-1333, DDR3-1600, 12 слотів.
  • Дискова система: 4 штуки 3.5" дисків SAS/SATA.
  • Форм-фактор: 1U.
Dell PowerEdge R520


Дискова підсистема з підтримкою 2,5" і 3,5" дисків SAS і SATA ємністю вдвічі більше, ніж у попередньої серії серверів Dell.

Технічні характеристики:

  • Процесор: Intel Xeon E5-2400 v2, від 4 до 8 ядер.
  • Кількість процесорів: 1-2.
  • Пам'ять: RDIMM, DDR3-1333, DDR3-1600, 12 слотів.
  • Дискова система: 8 штук 3.5" дисків SAS/SATA.
  • Форм-фактор: 2U.
IBM
IBM System x3550 M5


Компактний і зручний сервер з пристойною продуктивністю.

Технічні характеристики:

  • Процесор: Intel Xeon E5-2603, 6 ядер.
  • Кількість процесорів: 1-2.
  • Пам'ять: RDIMM, DDR4-2133, 24 слота.
  • Дискова система: 4/8 штук 2.5" дисків SAS/SATA.
  • Форм-фактор: 1U.
IBM System x3630 M3


Дана модель відрізняється дуже великою ємністю дискової підсистеми.

Технічні характеристики:

  • Процесор: Intel Xeon серії 5600, від 4 до 6 ядер.
  • Кількість процесорів: 1-2.
  • Пам'ять: RDIMM, DDR3-1333, 12 слотів.
  • Дискова система: 14 3.5" дисків SAS/SATA.
  • Форм-фактор: 2U.
Насправді модельний ряд застосовних до задачі серверів набагато ширше і різноманітніше. Наприклад, є tower/blade-аналоги багатьох з перерахованих вище моделей.

Мережа і розширена підсистема зберігання

Мережеве обладнання

Мережа і обладнання, використовувані для системи відеоспостереження, повинне витримувати постійну навантаження в 150 Мбіт/с — приблизно таку кількість трафіку генерують 50-60 працюючих камер. В основу цих розрахунків взято дані з сайтів виробників обладнання, зазначені для однієї працюючої камери, передає відео в дозволі 1920x1080. При цьому передається потік даних зі швидкістю близько 2 Мбіт/с.

Безпосереднє підключення камер здійснюється з використанням мережевого комутатора з підтримкою PoE, який служить проміжною ланкою між сервером і активними елементами.

Для зменшення навантаження на мережу і сервер задіють режим з двома потоками даних від камери, що має підтримуватися самої IP-камерою. Основний потік йде з базовим роздільною здатністю, а другим потоком йдуть дані в меншому дозволі (наприклад, 320x240). При цьому основний потік не відправляється на сервер (отже, немає можливості його аналізувати або записувати) поки не відбудеться перемикання на нього при заданих умовах: наприклад, в результаті спрацьовування тригера відеоаналітікі, або дій оператора на клієнтському місці.

Завдяки такому підходу може бути в рази знижено навантаження на мережу, а значить і вимоги до компонентів сервера будуть істотно нижче.

Зовнішні системи зберігання даних

У багатьох випадках для зберігання записів досить жорстких дисків самого сервера, однак при необхідності зберігати відео більш тривалий термін і у великих обсягах, а також якщо потрібно забезпечити додаткове резервування даних, можна замислитися про підключення додаткового сховища.

Ключові вимогами до сховища:

  • Максимально висока продуктивність під час операцій запису.
  • Мінімальний час простою системи при виході з ладу окремих елементів.
  • Доступність записів «до запитання».
Як наслідок, перевага віддається SAS-дисків, зібраним в апаратний RAID-5, з підтримкою «гарячої заміни». Кількість дисків підбирається в залежності від кількості камер і вимог до часу збереження відеозаписів. Можна виходити з того, що 90 хвилин стиснутого відео в дозволі 1920x1080 вимагають для зберігання 20 Гб дискового простору.

програмне забезпечення
Управління відеокамерами може виконуватися одним із двох типів інструментів:

  • Фірмового софту, наданого виробником відеообладнання.
  • Програмним забезпеченням сторонніх розробників.
Фірмове ЗА гарантує максимальну сумісність, однак не завжди відповідає по своїм можливостям, може бути незручним і погано масштабованим. ЗА незалежних розробників є універсальним і часто більш функціональним, але бажано заздалегідь уточнити його сумісність з конкретними камерами (або вибирати виходячи з наявності підтримки).

Нижче наведені деякі добре зарекомендували себе комплекси для роботи з великими системами спостереження.

Системи управління камерами для ОС Windows

XProtect Express



Програмне забезпечення виробника Milestone. Призначене для керування IP-відео в системах, що містять до 48 мережевих камер під контролем одного сервера, не більш ніж з 5 клієнтських станцій. Це забезпечує можливість онлайн-перегляду відео з камер, аналізу рухів з допомогою власного детектора, пошуку по архіву, відтворення записів, а також експорту окремих фрагментів.

XProtect Express — лише один продукт з лінійки. Існують як прості версії (XProtect Essential), так і більш просунуті, в яких відсутні згадані обмеження та/або додані додаткові функції (XProtect Professional, XProtect Enterprise і т. д.).

Axxon Next



Виробник — AxxonSoft. ЗА підтримує більш ніж 1400 моделей камер, також підтримуються всі камери, сумісні з ONVIF.

Примітною особливістю є гнучка система ліцензування — можна купити ліцензію тільки на необхідну кількість відеоканалів, хоч 1, хоч 1000. Функціональність не залежить від кількості ліцензованих каналів, завжди доступний повний набір, включаючи видеоаналитику. Серед додаткових функцій присутня можливість роботи через веб-браузер для мобільних пристроїв (iOS, Android).

Системи управління камерами для ОС сімейства Linux

Під Linux існує всього один проект відповідного масштабу — Zone Minder.



Даний комплекс підтримує безліч USB, IP — і аналогових камер різних виробників, надає базовий функціонал по обробці відео (програмний детектор руху і т. д.). Ніяких штучних ліцензійних обмежень немає, і, в цілому, можливості програми обмежуються лише характеристиками відеосервера.

Перевагою є наявність вихідного коду, що дозволяє при необхідності краще адаптувати ПЗ під необхідні завдання. Як і багато open-source програми, проект існує завдяки добровільним пожертвам. В іншому його використання безкоштовно і нічим не обмежена.

Заключне слово
В цілому, ринок корпоративного відеоспостереження у Росії почав набирати обертів відносно недавно, але вже зараз кількість доступних рішень і варіантів дуже велике. Особливо це стосується підбору серверів: ми навели лише деякі з підходящих моделей. Але пам'ятайте, що побудова добре оптимізованої системи відеоспостереження в будь-якому разі вимагає ретельного планування в «польових умовах», з урахуванням як специфіки об'єкту і конкретних завдань.
Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.