Mikro Sunucu Tabanlı Gözetim Sistemi, Ölçeklenebilir Ceph Depolama ve Nx Sunucu VMS sistemini Birleştirir / Ceph depolama cihazı, ayarlanmış yazılım yığınını ve amaca yönelik tasarlanmış Arm sunucusunu entegre eder, olağanüstü performans, güvenilirlik, web kullanıcı arayüzü ve TCO azaltma sunar.

Sunucu Tabanlı Gözetim Sistemi Giriş Dijital gözetim sisteminin bileşenleri, canlı ve kayıtlı videoyu kaydetmek ve yönetmek için IP kameraları, depolama sistemleri ve video yönetim yazılımını içerir. Genel olarak iki tür gözetim sistemi vardır; Gömülü sistem tabanlı NVR veya sunucu tabanlı VMS. Gömülü sistem NVR ile karşılaştırıldığında, sunucu tabanlı VMS çok fazla esneklik, ölçeklenebilirlik ve zeka sağlar. Daha büyük ölçekli bir gözetim sistemi genellikle sunucu tabanlı VMS çözümünü seçecektir. Sunucu tabanlı VMS kayıt yazılımı, kaydedilen video için dahili bir disk dizisine sahip Linux veya Windows tabanlı sunucularda çalışabilir. Veya VMS sunucuları yalnızca kayıt işlerini 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. 20 yılı aşkın Yazılım Tanımlı Depolama deneyimine sahip Ambedded, ARM tabanlı yazılım tanımlı depolama cihazı tasarımı ve üretiminde deneyimli yetenekli ekiple birlikte.

service@ambedded.com.tw

Açık saat: 9am-6pm

Mikro Sunucu Tabanlı Gözetim Sistemi, Ölçeklenebilir Ceph Depolama ve Nx Sunucu VMS sistemini Birleştirir

16 Jul, 2020 Gömülü

Teknik İnceleme - Ölçeklenebilir ve Yüksek kullanılabilirlikli Arm Mikro sunucu tabanlı Yakınsanmış Video Yönetim Sistemi

Sunucu Tabanlı Gözetim Sistemi Tanıtımı
Bir dijital gözetim sisteminin bileşenleri, canlı ve kaydedilmiş videoyu kaydetmek ve yönetmek için IP kameraları, depolama sistemlerini ve video yönetim yazılımını içerir. Genel olarak iki tür gözetim sistemi vardır; Gömülü sistem tabanlı NVR veya sunucu tabanlı VMS. Gömülü sistem NVR ile karşılaştırıldığında, sunucu tabanlı VMS çok fazla esneklik, ölçeklenebilirlik ve zeka sağlar. Daha büyük ölçekli bir gözetim sistemi genellikle sunucu tabanlı VMS çözümünü seçecektir.
Sunucu tabanlı VMS kayıt yazılımı, kaydedilen video için dahili bir disk dizisine sahip Linux veya Windows tabanlı sunucularda çalışabilir. Veya VMS sunucuları yalnızca kayıt işlerini 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

Ancak, sunucu tabanlı VMS'de hala ele alınması gereken bazı sorunlu noktalar vardır.

  1. Disk dizisinde arızalı bir diski yeniden oluşturmak çok fazla zaman alır. Diskin boyutu arttıkça veri kaybı riski artar. VMS sunucuları bir dahili depolama veya harici depolama sistemi kullanıyor olsalar da, verileri kayıptan korumak için RAID denetleyicisini kullanırlar.  Bir disk sürücüsü arızalanırsa, disk dizisi denetleyicisinin dosyaları yedek sürücüye yeniden oluşturması çok uzun zaman alacaktır. Yeniden oluşturma süresi ve sürücünün yeniden oluşturulmama olasılığı, diskin boyutuyla orantılıdır. Bugün, en büyük sabit disk 16 TB'dir ve 20 TB'lik disk daha yakında kullanıma sunulacaktır. Küçük boyutlu disklerin kullanılması, depolama sunucularının toplam maliyetini artırır.
  2. Depolama verimi, düşürme yeniden oluşturma modu sırasında büyük bir etkiye sahiptir.
  3. Geleneksel sunucunun büyük bir hata etki alanı vardır. Bir sunucu arızalanırsa, sunucu içindeki tüm videolar erişilemez hale gelir ve hatta kaybolur. Bir sunucuya daha fazla disk kurulur, sunucu arızalandığında aynı anda daha fazla video dosyası kaybolur.
  4. Esnek bir donanım mimarisi için VMS eksikliği.

 

Network Optics Nx Witness Video Yönetim Sistemi ile Yazılım Tanımlı Depolama ve Arm MicroServer kullanın

Bu makalede, Ambedded'in yazılım tanımlı depolama cihazı ve Arm tabanlı mikro sunucusunun, mevcut çözümde var olan bazı sorunları çözmek için Network Optics'in VMS yazılımını nasıl entegre ettiğini sunacağız.

Yazılım Tanımlı Depolama Cihazı

Ambedded'in yazılım tanımlı depolaması Mars 400 Ceph Storage Appliance, işletmeler için anahtar teslimi yazılım tanımlı bir depolama çözümüdür. Cihaz, ARM Tabanlı mikro sunucuyu Ceph depolama yazılımı ve web kullanıcı arayüzü ile entegre eder. Mars 400, nesneyi, bloğu ve dosya sistemini destekleyen birleşik bir depolama kümesi sağlar. Tek bir arıza noktası ve minimum arıza alanı olmaksızın mükemmel performans, güvenilirlik ve ölçeklenebilirlik sağlamak üzere tasarlanmıştır.

Nx Witness Video Yönetim Sistemi ve Nx Sunucusu

Nx Witness VMS, IP video kameraları bulmak, görüntülemek, kaydetmek ve yönetmek için tasarlanmış bir açık IP video yönetim sistemidir (IPVMS) ve ayrıca 3. taraf sistem ve cihazlarla hızlı bir şekilde entegre olur. Nx Server uygulaması, Nx Witness sistem cihazlarını ve verilerini keşfetmekten ve yönetmekten sorumlu hafif, güçlü bir medya sunucusudur. Nx Sunucusu, IP kameralardan dahili veya harici olarak eklenmiş depolamaya video kaydeder. Tek bir arıza noktası olmamasını sağlayan sunucu kovanı mimarisine sahiptir.

Kol Mikrosunucu Mimarisi

Mikro sunucu platformları, tek raflı (1RU) bir kasada 8x Dört Çekirdekli ARM 64 bit sunucu modüllerini barındırır. İki kasa içi yedek anahtar, yatay ölçeklendirme ve istemci erişimi için 4x10 Gb/sn yukarı bağlantı sağlar. Her ARM mikro sunucu modülü, uygulama yazılımı için ayrılmış CPU, bellek, depolama ve ağ arabirimi kaynaklarına sahip bağımsız bir Linux sunucusudur.

Mikro sunucu mimarisi, tek bir arıza noktası olmaması nedeniyle daha fazla erişilebilirlik sağlar. Her mikro sunucu düğümü, bir depolama kümesinin depolama düğümü veya VMS kümesinin bir VMS sunucu düğümü olarak yapılandırılabilir.


Mikro sunucu bir depolama düğümü olarak yapılandırıldığında, diğer depolama düğümleriyle çalışmak için Ceph depolama kümesine katılır. Mikro sunucuyu bir Nx Sunucusu olarak yapılandırırsak, VMS sunucusu olarak işini yapar ve kaydedilen video dosyalarını depolamak için Storage kümesinden bir sanal disk bağlar. Bu, tüm Mars 400 mikro sunucularında gerekli sayıda Nx sunucusunu ve Ceph depolama sunucusunu esnek bir şekilde dağıtabileceğiniz anlamına gelir. Mikro sunucunun avantajları nedeniyle, gözetim sistemini küçük bir artışla ölçeklendirme esnekliğine sahipsiniz.


Video Yönetim Sistemi, arka uç depolama olarak yüksek kullanılabilir Yazılım tanımlı depolamayı kullanır.

Yazılım Tanımlı Depolama, Donanım Arızalarına Karşı Verileri Nasıl Korur ve Yeniden İyileştirir?

Ceph depolama, verileri kayıptan korumak için RAID denetleyicisi yerine çoğaltma veya silme kodu algoritması kullanır. Silme kodlaması, disk dizisindeki RAID 5 veya RAID 6'ya benzerdir ancak şu anda daha fazla disk arızasına izin verme esnekliğine sahiptir. Verileri yalnızca disk sürücüsü arızalarından korumakla kalmaz, aynı zamanda verileri sunucu arızalarına, raf arızasına ve herhangi bir arıza etki alanı ölçeğine karşı da koruyabilir. Veri veya video dosyaları önce nesnelere ayrıştırılır ve her nesne bir dizi veri parçasına ve hesaplanan artık 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 yeniden düzeltilmesi gerekir. Veri iyileştirme tüm sağlıklı sunucular ve diskler tarafından yapılır. Ve,tüm diskleri yeniden oluşturmak yerine yalnızca kaybolan parçaların yeniden iyileştirilmesi gerekir.

RAID depolama sistemine kıyasla dağıtılmış yazılım tanımlı depolamanın üç büyük avantajı vardır.

  1. Veriler, bir veya daha fazla sunucu düğümünden kurtulabilir.
  2. Veri yeniden iyileştirme, RAID'den çok daha hızlıdır, çünkü kümedeki tüm sağlıklı diskler paralel olarak veri iyileştirmeye yardımcı olur ve yalnızca kayıp verilerin iyileştirilmesi gerekir. Kümede daha fazla disk varsa, iyileşme hızı daha hızlıdır. 36 sürücü kümesinde %60 kullanımlı 10 TB'lık bir sürücüyü kaybetme denemesinin yeniden düzeltilmesi 2,5 gün sürdü. Bu deney ölçeği için yeniden iyileştirme hızı 28,5 MB/sn'dir. (Kil Silme kodu 4+2 profili)
  3. Rehabilitasyon sırasında, iyileştirme video kaydını kesintiye uğratmaz
  4. Aynı kapasiteyi daha az sunucuyla elde etmek için Ceph depolama kümesinde 16 TB HDD gibi büyük kapasiteli disk sürücüleri kullanabilirsiniz.

Bir Mikro Sunucu Ne Kadar Kamera Kaydı Destekleyebilir?

Ambedded Mars 400 mikro sunucusundaki Nx Sunucusunu vurgulamak için bir test ortamı kurduk. Deney ilk olarak, videoları bir Arm mikro sunucusuna aktarmak için IP kameraları simüle etmek için bir sunucu kullandı. Video akışı formatı, saniyede 30 kare hızında H.264, 1080p yüksek kalitedir. Arm VMS sunucusu, depolama alanı olarak bir sanal diski bağlar. Test sonucu, bir mikro sunucunun video karesini kaybetmeden maksimum 30 kamera kaydedebileceği sonucuna varıyor. Test, sanal disk doluyken senaryoyu da içerir. Bu, sekiz mikro sunucu barındıran 1U Mars 400'ün 240 kamera yüksek çözünürlüklü videoyu destekleyebileceği anlamına gelir. Bu, sekiz mikro sunucu barındıran 1U Mars 400'ün 240'a kadar kamera yüksek tanımlı video akışını destekleyebileceği anlamına gelir. Bu, 1U sunucu kullanarak büyük bir başarıdır ve yalnızca 100 Watt güç tüketir.

Gerçek IP Kameralarla Test Edin

Başka bir testte, testi gerçek bir ortamda yapmak için elli adet IP kamera kullanıyoruz.

Ekipman listesi:

  • IP Kameralar: 25x Kablolu ve 25x Kablosuz
  • Mars 400Nx sunucusu: 1U'da 8 düğüm. 4 çekirdekli Arm A72, 4GB RAM ve 2x 2.5Gbps LAN
  • Nx Sunucusu: 3 Mars 400Nx Arm düğümü,

♦ Kayıt ve oynatma için 3 düğüm aktiftir. Her düğümde bir düğüm yük devretme için yedek bir kaynak vardır.

  • Depolamak:

♦ Veri koruması: 4+2 silme kodu, aynı anda 2 adede kadar sabit sürücünün arızalanmasına izin verir

♦ Ceph sunucusu: Ceph OSD için 21x mikro sunucu + Ceph monitör için 3x mikro sunucu

♦ Sabit diskler: 21x 16 TB Seagate Exos Enterprise SATA HDD. 224TB kullanılabilir.

  • Ağ:

♦ 4x Mars 400Nx için 4x 10Gb bağlantı noktası

♦ Kameralar için 1x Gb anahtarı

♦ Kablosuz erişim noktası x 2

Kayıt ve yeniden oynatma sırasında CPU kaynağının yalnızca %150'si kullanılır. Maksimum kullanılabilir CPU kaynağı %400'dür. Lütfen şekil 1'e bakın.

Şekil 1: Nx Sunucu düğümü CPU kullanımı


Her düğümde kullanılabilir 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 adede kadar kamerayı kararlı bir şekilde destekleyebilir.

Şekil 2: Nx Sunucu düğümü kullanılmayan belleği


Test sırasında ağ trafiği yaklaşık 150Mbps indirme ve 130Mbps yükleme için. 2x 2.5Gb ağ bant genişliği, gerçek trafikten çok daha yüksektir.

Şekil 3: Nx Sunucu düğümleri ağ trafiği


VMS Sunucu Düğümü Yük Devretme

Network Optics VMS sunucusu, sağlıklı VMS sunucularının arızalı bir Nx VMS sunucusundan kameraları bağlamasına olanak tanıyan otomatik sunucu yük devretme özelliğine sahiptir. Testimizde Nx VMS sunucusu olarak üç adet 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 yaklaşık bir dakika içinde diğer iki sunucuya otomatik olarak yeniden bağlanabileceğini kanıtlıyoruz. 

 

Bu, Nx VMS sunucusu için mikro sunucu çözümünü kullanmanın; yük devretme için ayrılmış 1U Mars 400Nx sunucusunun yalnızca 1/8'ine ihtiyacınız var. Büyük bir düğüm sunucusuyla karşılaştırın; mikro sunucu mimarisi, yük devretme kurulumu için bir sunucu maliyetinden tasarruf sağlayabilir.

Tasarım örneği

Proje gereksinimleri

  1. Kamera sayısı: 200 kamera
  2. 1080p, yüksek kalite, 30 FPS için kamera başına Bit Hızı: 4.87Mbps
  3. Günlük kayıt saatleri: 16 saat
  4. Kayıt için gün sayısı: 60 gün

 

Sunucu gereksinimlerinin hesaplanması

  1. Gerekli toplam kullanılabilir depolama kapasitesi: 411 TB
  2. 4+2 silme kodunu kullanırsak gereken toplam ham kapasite: 678 TB
  3. Sabit sürücü kapasitesi: 16 TB
  4. Gerekli sabit disk sayısı: 43 HDD
  5. Depolama için gereken düğüm sayısı (Ceph OSD): 43
  6. Ceph Monitör düğümü: 3
  7. 200 kamera için Nx sunucu düğümleri: 200/30 = 7 düğüm.
  8. NxServer yük devretme için yedek düğüm: 1 düğüm
  9. Gerekli toplam mikro sunucu düğümü: 43 + 3 + 7 + 1 = 54 düğüm
  10. Toplam Mars 400Nx gerekli: 54/8 = 7x 1U Mars 40Nx
  11. Yedek düğümler: (7 x 8) - 54 = 2 düğüm
  12. Sunucunun HDD hariç toplam güç tüketimi: 7 x 100 Watt = 700 Watt

 

Çözüm

Ambedded Mars 400Nx, Nx VMS sunucusunu birleştirir ve yazılım tanımlı depolama aşağıdaki avantajlara sahiptir:

  1. Mars 400Nx'in Yazılım tanımlı depolaması, verileri yalnızca disk arızalarına karşı değil, aynı zamanda sunucu arızalarına karşı da koruyabilir.
  2. Disk arızası olduğunda, Mars 400Nx tüm sağlıklı sürücüler tarafından paralel olarak verileri yeniden iyileştirdi. RAID denetleyicisine kıyasla 4 ila 5 kat daha hızlıdır.
  3. Mars 400Nx, veri iyileştirme sırasında video kaydını ve tekrar oynatımını koruyabilir.
  4. Depolama sisteminin toplam maliyetini azaltmak için Mars 400Nx depolama kümesindeki gibi büyük kapasiteli disk sürücüleri kullanabilirsiniz.
  5. 1U Mars 400Nx VMS sunucusu, 240x 1080p'ye kadar kamerayı destekleyebilir. VMS sistemini esnek bir depolama ve VMS sunucuları kombinasyonu ile tasarlayabilirsiniz.
  6. Mars 400Nx Arm sunucusu, x86 sunuculara kıyasla güç tüketiminde yüzde 70 tasarruf sağlar.

Ambedded hakkında

Ambedded, Linux işletim sistemi, çekirdek, yazılım tanımlı depolama, gömülü sistem ve Arm sunucusu konusunda uzmanlığa sahip, yazılım tanımlı bir depolama şirketidir.

Ambedded'in vizyonu, işletmelerin Ceph'ten daha kısa bir öğrenme eğrisi ile yararlanabilmeleri için Ceph yazılım tanımlı depolamanın kullanımını kolaylaştırmaktır.

Ambedded, kullanımı kolay kullanıcı arayüzü, kullanıma hazır depolama cihazı, kararlılık ve performans ayarı, dağıtımı otomatikleştirme ve Profesyonel destek sunarak Ceph'i basitleştirir.

Ambedded ekibi, amaca yönelik olarak tasarlanmış Ceph cihazıyla, müşterilerin ceph çözümümüzü Telekom, medikal, askeri, uç veri merkezi ve yüksek kullanılabilirlikli depolama gerektiren işletmeler gibi çok yönlü endüstrilerde benimsemelerine yardımcı olmak için geniş bir deneyime sahiptir.

Ayrıntılar için Ambedded web sitesini ziyaret edin.

Ağ Optiği Hakkında

Network Optix, son teknoloji video yönetim çözümleri oluşturmaya odaklanmış bir yazılım geliştirme şirketidir. Temel ürünümüz - Nx VMS - çevrimdışı medyayı, canlı video akışlarını ve entegre 3. taraf sistemleri ve cihazları yönetebilen açık, hafif, özelleştirilebilir bir video yönetim platformudur. Nx VMS ücretsiz bir canlı akış platformudur - bulut etkin, uzaktan erişilebilir, her boyuta ölçeklenebilir ve yalnızca IP Video kameraların kaydedilmesi ve aranması gerektiğinde lisanslanır. Nx VMS, yerleşik ve kullanımı ücretsiz kapsamlı API ve SDK belgeleriyle geliştiricilere de açıktır ve kuruluşların veya bireylerin herhangi bir dikey pazar veya proje için kendi video odaklı uygulamalarını oluşturmalarına olanak tanır.

Teşekkür

Bu proje için kullanılan Exos X16 Enterprise Sabit Diskleri ve IP kameraları sağladığı için Seagate ve Network Optix'e teşekkür ederiz .

Referans:

  • RAID neden 2019'da çalışmayı durdurur, Robin Harris tarafından Depolama Bitleri için
    https://www.zdnet.com/article/why-raid-6-stops-working-in-2019/
  • Neden en iyi RAID yapılandırması, Konuk Blogger'ın RAID yapılandırması olmamasıdır  →  https://blog.shi.com/hardware/best-raid-configuration-no-raid-configuration/
Video

Mars 400Nx, Nx VMS yazılımına yüksek kullanılabilirlikli ceph depolama sunar



Ceph Depolama ve Video Yönetim Sistemini birleştirilmiş bir dijital gözetim sistemi olarak birleştirin.



İlgili Teknoloji
ARM Tabanlı Mikro Sunucu

4,4 x 6,6 cm ölçülerindeki tümleşik ARM mikro sunucu platformu, doğrudan ağa bağlıyken depolamayı yönetmek için tam donanımlı en küçük...

Read more
ilgili ürünler
Birleşik Video Yönetim Sistemi
Mars 400Nx

Ambedded Mars400Nx, ölçeklenebilir bir Video Yönetim Sistemidir, Network Optix VMS sunucusu ile ölçeklenebilir yüksek kullanılabilirlikli dağıtılmış...

ayrıntılar

Mars 400 Mars 400SES Veri Sayfası

Ceph cihazı ve SUSE Enterprise depolama veri sayfası

Ambedded - Piyasaya profesyonel bir Ceph depolama çözümü.

2013 yılından beri Tayvan'da bulunan, Ambedded Technology Co., LTD. %60 CapEX tasarrufu, %70 daha az güç tüketimi ve %100 ölçeklendirme avantajları ile ARM tabanlı yazılım tanımlı depolama cihazları sunan bir Ceph depolama çözümü sağlayıcısıdır.

Yazılım tanımlı depolama tasarımı ve üretimi için Ambedded ekibi, müşterilerin ceph çözümünü Telekom, medikal, askeri, uç veri merkezi ve HA gerekli kurumsal depolama gibi çok yönlü endüstrilere benimsemelerine yardımcı olmak için geniş deneyime sahiptir.

Ambedded, 2013 yılından bu yana müşterilerine Ceph depolama çözümleri sunmakta olup, hem ileri teknoloji hem de 20 yıllık deneyim ile Ambedded, her müşterinin taleplerinin karşılanmasını sağlar.