Microserver Tabanlı Gözetim Sistemi Ölçeklenebilir Birleştiriyor Ceph Storage Ve Nx Sunucu VMS sistemi16 Jul, 2020
Teknik İnceleme - Ölçeklendirilebilir ve Yüksek kullanılabilirlik Arm Microserver tabanlı Yakınsanmış Video Yönetim Sistemi
Sunucu Tabanlı Gözetim Sistemi Giriş
Dijital gözetim sisteminin bileşenleri, canlı ve kaydedilen videoyu kaydetmek ve yönetmek için IP kameralar, depolama sistemleri ve video yönetim yazılımlarını içerir. Genellikle iki tür gözetim sistemi vardır; Gömülü sistem tabanlı NVR veya sunucu tabanlı VMS. Gömülü sistem NVR ile karşılaştırıldığında, sunucu tabanlı VMS çok esneklik, ölçeklenebilirlik ve zeka sağlar. Daha büyük ölçekli bir gözetim sistemi genellikle sunucu tabanlı VMS çözümünü seçer.
Sunucu tabanlı VMS kayıt yazılımı, kaydedilen video için dahili disk dizisine sahip Linux veya Windows tabanlı sunucularda çalışabilir. Veya VMS sunucuları yalnızca kayıt işleri yapar ve videoyu harici bir depolama sistemine depolar. İkincil çözüm, kayıt sunucusunun ve depolama sunucusunun ölçeklerinin bağımsız olması nedeniyle daha iyi esneklik sunar.
Daha fazla kamera veya depolama kapasitesi eklemek için yeni bir gereksiniminiz varsa, yeni gereksinim için sunucular ekleyebilirsiniz.
Ağrı Noktaları İyileştirme Gerektirir
Bununla birlikte, sunucu tabanlı VMS'de ele alınması gereken bazı ağrı noktaları vardır.
- Disk dizisinde arızalı bir diski yeniden oluşturmak çok zaman alıyor. Diskin boyutu ile birlikte veri kaybı riski artar. VMS sunucuları bir dahili depolama veya harici depolama sistemi kullanıyor olursa olsun, verileri kaybolmaya karşı korumak için RAID denetleyicisini kullanırlar. Bir disk sürücüsü arızalanırsa, disk dizisi denetleyicisinin dosyaları yedek sürücüye yeniden oluşturmak çok uzun zaman alacaktır. Yeniden oluşturma süresi ve sürücüyü yeniden oluşturma başarısızlığı diskin boyutuyla orantılıdır. Bugün, en büyük sabit sürücü 16 TB ve daha erken 20 TB sürücü mevcut olacak. Küçük boyutlu disklerin kullanılması, depolama sunucularının toplam maliyetini artırır.
- Depolama verimi, bozulma yeniden oluşturma modu sırasında büyük bir etkiye sahiptir.
- Geleneksel sunucunun büyük bir hata etki alanı vardır. Bir sunucu başarısız olursa, sunucu içindeki tüm videolara erişilemez ve hatta kaybolur. Bir sunucuya daha fazla disk yüklenir, sunucu başarısız olduğunda aynı anda daha fazla video dosyası kaybolur.
- VMS elastik bir donanım mimarisine sahip değildir.
Yazılım Tanımlı Depolamayı kullanın ve Arm MicroServer Network Optik Nx Tanık Video Yönetim Sistemi ile
Bu yazıda, Ambeddedyazılım tanımlı depolama cihazı ve Armmerkezli microserver mevcut çözümde var olan bazı sorunları çözmek için Network Optics'in VMS yazılımını entegre edin.
Yazılım Tanımlı Depolama Cihazı
Ambeddedadlı kullanıcının yazılım tanımlı depolaması Mars 400 Ceph Storage Applianceişletmeler için anahtar teslimi yazılım tanımlı bir depolama çözümüdür. Cihaz entegreARM-Temelli microserver depolama yazılımı ile Ceph ve web kullanıcı arayüzü. Mars 400 nesneyi destekleyen birleştirilmiş bir depolama kümesi sağlar, block, ve file system. Tek bir arıza noktası ve minimum arıza alanı olmadan mükemmel performans, güvenilirlik ve ölçeklenebilirlik sağlamak için tasarlanmıştır.
Nx Tanık Video Yönetim Sistemi ve Nx Sunucusu
Nx Witness VMS, IP video kameraları bulmak, görüntülemek, kaydetmek ve yönetmek ve aynı zamanda 3. taraf sistemler ve cihazlarla hızlı bir şekilde entegre olmak için tasarlanmış açık bir IP video yönetim sistemidir (IPVMS). Nx Server uygulaması, Nx Witness sistem cihazlarını ve verilerini bulmak ve yönetmekle sorumlu, hafif ve güçlü bir medya sunucusudur. Nx Server, IP kameralardan videoyu dahili veya harici olarak bağlı depolama alanına kaydeder. Tek bir arıza noktası bulunmayan sunucu kovanı mimarisine sahiptir.
Arm Microserver Mimari
microserver platformlar 8x Dört Çekirdekli ARMTek raflı (1RU) kasadaki 64 bit sunucu modülleri. İki kasa içi yedekli anahtar, yatay ölçeklendirme ve istemci erişimi için 4x10 Gbps yukarı bağlantı sağlar. HerARM microserver module, uygulama yazılımı için ayrılmış CPU, bellek, depolama ve ağ arabirimi kaynaklarına sahip bağımsız bir Linux sunucusudur.
microservermimarisi, tek bir hata noktasından yoksun olması nedeniyle daha fazla erişilebilirlik sağlar. Hermicroserver düğüm, bir depolama kümesinin depolama düğümü ya da VMS kümesinin bir VMS sunucusu düğümü olarak yapılandırılabilir.
Ne zaman microserver bir depolama düğümü olarak yapılandırılmışsa, Ceph storageküme diğer depolama düğümleriyle çalışmak. Eğer yapılandırırsakmicroserverNx Sunucusu olarak, VMS sunucusu olarak işini yapar ve kaydedilen video dosyalarını depolamak için Depolama kümesinden bir sanal disk bağlar. Bu, gerekli sayıda Nx sunucusunu esnek bir şekilde dağıtabileceğiniz veCeph storage tüm sunucular Mars 400microservers. Çünkü avantajlarımicroserver, gözetim sistemini küçük bir artışla ölçeklendirme esnekliğine sahipsiniz.
Yazılım Tanımlı Depolama, Donanım Arızalarına Karşı Verileri Nasıl Korur ve Yeniden Hazırlar
Ceph storage çoğaltma kullanır veya erasure codeRAID denetleyicisi yerine verileri kayıplardan korumak için algoritma. Silme kodlaması, disk dizisindeki RAID 5 veya RAID 6'ya benzerdir, ancak şu anda daha fazla disk arızasına izin verme esnekliği yüksektir. Verileri sadece disk sürücüsü arızalarından korumakla kalmaz, aynı zamanda verileri sunucu arızalarına, raf arızasına ve her türlü arıza etki alanına karşı korur. Veri veya video dosyaları önce nesnelere sıyırılır ve her nesne bir dizi veri parçasına ve hesaplanan yedek parçalara bölünür. Depolama sunucusu, verileri ve yedek parçaları depolama kümesindeki farklı depolama sunucularına dağıtılmış olarak depolar. Bir depolama sunucusu bozulursa, o sunucuda depolanan tüm verilerin geri alınması gerekir. Veri iyileştirme tüm sağlıklı sunucular ve diskler tarafından yapılır. Ve tüm diskleri yeniden oluşturmak yerine sadece kayıp parçalar yeniden iyileştirilmelidir.
RAID depolama sistemine kıyasla dağıtılmış yazılım tanımlı depolamanın üç büyük avantajı vardır.
- Veriler bir veya daha fazla sunucu düğümü kesintisinden sağ kalabilir.
- Kümedeki tüm sağlıklı diskler, verilerin paralel olarak iyileştirilmesine yardımcı olur ve yalnızca kaybolan verilerin iyileştirilmesi gerekir. Kümede daha fazla disk varsa, iyileşme hızı daha yüksektir. 36 sürücü kümesinde% 60'lık bir kullanım 10 TB'lık diski kaybetme denemesi, prova için 2.5 gün sürdü. Bu deney ölçeği için prova hızı 28.5MB / s'dir. (KilErasure code 4 + 2 profil)
- Prova sırasında iyileşme video kaydını kesintiye uğratmaz
- Ekranda 16 TB HDD gibi büyük kapasiteli disk sürücüleri kullanabilirsiniz. Ceph storage daha az sunucu ile aynı kapasiteyi elde etmek için küme.
Kaç Kamera Kaydı Bir Microserver Destek
Nx Sunucusunu vurgulamak için bir test ortamı kurduk Ambedded Mars 400 microserver. Deneme ilk olarak, videoları birArm microserver. Video akışı formatı, saniyede 30 kare hızında H.264, 1080p yüksek kalitedir. ArmVMS sunucusu depo olarak bir sanal disk takar. Test sonucu,microservervideo karesini kaybetmeden maksimum 30 kamera kaydedebilir. Sınama ayrıca sanal disk dolu durumdaki senaryoyu da içerir. Bu bir 1UMars 400sekiz mikro sunucuyu barındıran 240 kamera yüksek tanımlı videoları destekleyebilir. Bu bir 1UMars 400sekiz mikro sunucuyu barındıran 240 adede kadar kamera yüksek tanımlı video akışını destekleyebilir. Bu, 1U sunucusu kullanarak büyük bir başarıdır ve sadece 100 Watt güç tüketir.
Gerçek IP Kameralarla Test Edin
Başka bir testte, testi gerçek bir ortamda yapmak için elli IP kamera kullanıyoruz.
Ekipman listesi:
- IP Kameralar: 25x Kablolu ve 25x Kablosuz
- Mars 400Nxsunucu: 1U'da 8 düğüm. 4 çekirdekArm A72, 4GB RAM ve 2x 2.5Gbps LAN
- Nx Sunucusu: 3 Mars 400Nx Arm , düğümler
♦ 3 düğüm kayıt ve oynatma için aktiftir. Her düğümde bir düğüm yük devretme için yedek bir kaynak vardır.
- Depolama:
Veri koruma: erasure code 4 + 2, aynı anda 2 sabit diske kadar arızaya izin verin
♦ Ceph Sunucu: 21x microserver için Ceph OSD + 3x microserver için Ceph monitor
♦ Sabit diskler: 21x 16 TB Seagate Exos Enterprise SATA HDD. 224 TB kullanılabilir.
- Ağ:
♦ 4x için 4x 10 Gb bağlantı noktaları Mars 400Nx
♦ kameralar için 1x Gb anahtarı
Kablosuz erişim noktası x 2
Kayıt ve tekrar oynatma sırasında CPU kaynağının sadece% 150'si kullanılır. Kullanılabilir maksimum CPU kaynağı% 400'dür. Lütfen şekil 1'e bakınız.
Şekil 1: Nx Sunucu düğümü CPU kullanımı
Her düğümde toplam 4 GB bellek vardır. 1 GB bellek yedek kullanım için ayrılmıştır. Test sırasında kullanılan bellek miktarı yaklaşık 2.8 GB'dir. Sunucu düğümü 30 kameraya kadar kararlı bir şekilde destekleyebilir.
Şekil 2: Nx Sunucu düğümü kullanılmayan belleği
Test sırasındaki ağ trafiği yaklaşık 150Mbps indirme ve yükleme için 130Mbps'dir. 2x 2.5Gb ağ bant genişliği gerçek trafikten çok daha yüksektir.
Şekil 3: Nx Sunucusu düğümleri ağ trafiği
VMS Sunucu Düğümü Hatası
Ağ Optikleri VMS sunucusu, sağlıklı VMS sunucularının başarısız bir Nx VMS sunucusundan kameraları bağlamasını sağlayan otomatik sunucu yük devretme özelliğine sahiptir. Testimizde, Nx VMS sunucusu olarak üç mikro sunucu kurduk. Toplam 90 kamerayı idare edebilirler. Normal durumda, test edilen 50 kamera üç kameraya eşit olarak bağlanır. Bir sunucuyu kapatarak çevrimdışı simüle ediyoruz. Arızalı sunucuya bağlı 18 kameranın diğer iki sunucuya yaklaşık bir dakika içinde otomatik olarak yeniden bağlanabileceğini kanıtlıyoruz.
Bu, microserverNx VMS sunucusu için çözüm; 1U'nun sadece 1 / 8'ine ihtiyacınız varMars 400Nxsunucu yük devretme için ayrıldı. Büyük bir düğüm sunucusuyla karşılaştırın;microserver mimarisi, yük devretme kurulumu için bir sunucu maliyetinden tasarruf edebilir.
Tasarım örneği
Proje gereksinimleri
- Kamera sayısı: 200 kamera
- 1080p, yüksek kalite, 30 FPS için kamera başına Bit Hızı: 4.87Mbps
- Günlük kayıt saatleri: 16 saat
- Kaydedilecek günler: 60 gün
Sunucu gereksinimlerinin hesaplanması
- Gerekli toplam kullanılabilir depolama kapasitesi: 411 TB
- Kullanırsak gereken toplam ham kapasite erasure code 4 + 2: 678 TB
- Sabit disk kapasitesi: 16 TB
- Gerekli sabit disk sayısı: 43 HDD
- Depolama için gerekli düğüm sayısı (Ceph OSD): 43
- Ceph Monitor düğüm: 3
- 200 kamera için nx sunucu düğümleri: 200/30 = 7 düğüm.
- NxServer yük devretme için yedek düğüm: 1 düğüm
- Toplam microserver gerekli düğümler: 43 + 3 + 7 + 1 = 54 düğüm
- Toplam Mars 400Nx gerekli: 54/8 = 7x 1U Mars 40Nx
- Yedek düğümler: (7 x 8) - 54 = 2 düğüm
- Sunucunun toplam güç tüketimi HDD hariç: 7 x 100 Watt = 700 Watt
Sonuç
Ambedded Mars 400Nx Nx VMS sunucusunu birleştirir ve yazılım tanımlı depolama aşağıdaki avantajlara sahiptir:
- Mars 400NxYazılım tanımlı depolama, verileri yalnızca disk arızalarına karşı korumakla kalmaz, aynı zamanda sunucu arızalarına karşı da koruyabilir.
- Disk arızalandığında, Mars 400Nxtüm sağlıklı sürücüler tarafından paralel olarak yeniden iyileştirilen veriler. RAID denetleyicisine kıyasla 4 ila 5 kat daha hızlıdır.
- Mars 400Nx veri iyileştirme sırasında video kaydını ve oynatımını koruyabilir.
- Aşağıdaki gibi yüksek kapasiteli disk sürücüleri kullanabilirsiniz: Mars 400Nx depolama sisteminin toplam maliyetini azaltmak için depolama kümesi.
- A 1U Mars 400NxVMS sunucusu 240x 1080p'ye kadar kamerayı destekleyebilir. VMS sistemini esnek bir depolama ve VMS sunucu kombinasyonu ile tasarlayabilirsiniz.
- Mars 400Nx Arm sunucu, güç tüketiminin yüzde 70'ini x86 sunucularıyla karşılaştırır.
hakkında Ambedded
Ambedded Linux işletim sistemi, çekirdek, yazılım tanımlı depolama, gömülü sistem ve Arm sunucusu.
Ambeddedvizyonu, Ceph işletmelerin yararlanabilmesi için yazılım tanımlı depolama kolaylığı Ceph daha kısa bir öğrenme eğrisi ile.
Ambedded markaları Ceph kullanımı kolay kullanıcı arayüzü, kullanıma hazır depolama cihazı, kararlılık ve performans ayarı, dağıtımı otomatikleştirme ve Profesyonel destek sunarak basittir.
Amaca uygun olarak Ceph cihaz Ambedded ekibi, müşterileri benimsememize yardımcı olmak için geniş deneyime sahiptir. ceph Telekom, tıbbi, askeri, uç veri merkezi ve yüksek kullanılabilirlik depolaması gerektiren işletmeler gibi çok yönlü endüstrilere çözüm.
Ziyaret edin Ambedded web sitesi detaylar için.
Ağ Optikleri Hakkında
Network Optix, son teknoloji video yönetimi çözümleri oluşturmaya odaklanmış bir yazılım geliştirme şirketidir. Temel ürünümüz - Nx VMS - çevrimdışı medyayı, canlı video akışlarını ve entegre üçüncü taraf sistemlerini ve cihazlarını yönetebilen açık, hafif, özelleştirilebilir bir video yönetim platformudur. Nx VMS ücretsiz bir canlı akış platformudur - bulut özellikli, uzaktan erişilebilir, her boyuta ölçeklenebilir ve yalnızca IP Video kameraların kaydedilmesi ve aranması gerektiğinde lisanslanır. Nx VMS, yerleşik ve kullanımı ücretsiz olan kapsamlı API ve SDK belgelerine sahip geliştiricilere de açıktır, bu da kuruluşların veya kişilerin herhangi bir dikey pazar veya proje için kendi video tabanlı uygulamaları oluşturmalarına olanak tanır.
Teşekkür
Bu proje için kullanılan Exos X16 Kurumsal Sabit Diskleri ve IP kameraları sağladıkları için Seagate ve Network Optix'e teşekkür ederiz .
Referans:
-
RAID neden 2019'da çalışmayı bırakıyor, Depolama Bitleri için Robin Harris Tarafından https://www.zdnet.com/article/why-raid-6-stops-working-in-2019/
- En iyi RAID yapılandırması neden Konuk Blogger tarafından RAID yapılandırması değildir → https://blog.shi.com/hardware/best-raid-configuration-no-raid-configuration/
- Video
-
Mars 400Nx yüksek kullanılabilirlik sunar ceph storage NMS VMS yazılımına
birleştirmek Ceph Storage ve Video Yönetim Sisteminin birleşik dijital gözetim sistemi olması.
- İlgili Teknoloji
-
- ilgili ürünler
-
Mars 400 Mars 400SES Veri Sayfası
Ceph cihaz & SUSE Enterprise storage veri Sayfası
Ceph Storage Çözümler Tasarım ve İmalatı | Ambedded
Tayvan'da bulunan, Ambedded Technology Co., LTD. bir Ceph storage çözüm sağlayıcısı ARM % 60 CapEX tasarrufu,% 70 daha az güç tüketimi ve% 100 ölçek büyütme avantajlarına sahip yazılım tabanlı depolama cihazları.
Yazılım tanımlı depolama tasarımı ve üretimi için, Ambedded ekibi müşterilerin benimsemeye yardımcı olmak için geniş deneyime sahiptir ceph Telekom, tıbbi, askeri, kenar veri merkezi ve HA gerekli kurumsal depolama gibi çok yönlü endüstrilere çözüm.
Ambedded müşterilerine teklif Ceph storage 2013 yılından bu yana hem ileri teknoloji hem de 20 yıllık deneyim, Ambedded her müşterinin taleplerinin karşılanmasını sağlar.