Настройка Multicast в системах видеонаблюдения
Настройка Multicast в системах видеонаблюдения
Мультикаст (multicast) – технология передачи данных, позволяющая доставить одни и те же данные большому числу пользователей, не перегружая при этом источник данных и сеть.
При использовании multicast в системе видеонаблюдения камера или видеосервер отправляет в сеть один единственный поток данных, который затем дублируется маршрутизатором или коммутатором с функцией маршрутизации мультикаст-трафика.
Поток может приниматься практически неограниченным количеством пользователей. Например, поток с видеосервера может приниматься на десятках рабочих мест операторов видеонаблюдения, не нагружая при этом ни видеосервер, ни сетевой порт видеосервера.
Для применения технологии multicast необходимо выполнение следующих условий:
Преимуществами мультикаста являются:
Также мультикаст не пригоден для работы с архивами видеосервера с удаленных рабочих мест. При просмотре архива подразумевается выборочное воспроизведение записей на разных рабочих местах. Это, в свою очередь, вынуждает использовать «традиционный» Unicast и, соответственно, увеличивать трафик сети.
Но если вы все же хотите использовать в своей системе мультикаст, нужно его включить. Однако перед включением обязательно проверьте, что сСетевое оборудование не блокирует мультикаст трафик, а в настройках вашего VLC плеера нет флажка RTP поверх RTSP (TCP).
Для разного оборудования для видеонаблюдения мультикаст включается по разному. Приведем несколько примеров.
Dahua
Адрес UDP по умолчанию — 224.1.2.3, диапазон изменения — 224.X.X.X.to 239.X.X.X
OMNY PRO
Включение мультикаст выполняется в WEB интерфейсе.
Заходим Configuration—Advance Set—Access Platform—PU SetRegister Server> вводим адреса между 224—239 сегментом, например, 224.168.1.100, указываем порт 10102.
Сохраняем, устройство перезагружается. Открываем VLC плеер для проверки (Media /открыть URL/сеть) и вводим строку запроса udp://@224.168.1.100:10102 (соответствующий адрес и порт).
Новые модели имеют другое расположение настроек мультикаст:
Configuration>>network management>>Network Service>>MUC
OMNY Base
Включение мультикаст выполняется в WEB интерфейсе. Путь Settings/Network/RTSP — Multicast Settings / Enable Multicast, затем вводим адреса между 224—239 сегментом, например, 224.1.2.3, указываем порт 10000 и сохраняем.
Открываем VLC плеер для проверки (Медиа/открыть URL/сеть) и вводим строку запроса как RTSP.
Убедитесь, что в настройках вашего VLC плеера нет флажка RTP поверх RTSP (TCP).
Вот, пожалуй, и все. Мы же напоминаем, что наша компания «Запишем всё» с 2010 года занимается проектированием, монтажом, обслуживанием и ремонтом систем видеонаблюдения и видеодомофонов в Москве и Подмосковье.
Мы работаем быстро, качественно и по доступным ценам. Перечень услуг и цены на их вы можете посмотреть здесь.
Звоните +7 (499) 390-28-45 с 8-00 до 22-00 в любой день недели, в том числе и в выходные. Мы будем рады Вам помочь!
В каких ситуациях Multicast выгодно применять в IP-видеонаблюдении?
Что такое multicast?
Мультикаст (multicast) – технология передачи данных, когда необходимо доставить одни и те же данные большому (и даже неограниченному) числу получателей, не перегружая при этом источник данных и сеть.
При использовании multicast камера или видеосервер отправляет в сеть один единственный поток данных, который затем дублируется маршрутизатором или коммутатором с функцией маршрутизации мультикаст-трафика. Поток может приниматься практически неограниченным количеством получателей. Например, поток с одной IP-камеры может приниматься неограниченным числом зрителей интернет трансляции. Или поток с видеосервера может приниматься на десятках рабочих мест операторов видеонаблюдения, не нагружая при этом ни видеосервер, ни сетевой порт видеосервера.
Исходящий из камеры или сервера трафик практически не изменяется и не зависит от количества получателей.
.jpg)
Что нужно для использования multicast?
Для применения технологии multicast необходимо выполнение следующих условий:
Просто применение камер или серверов с multicast не дает результата без специальных коммутаторов и сложной настройки.
Преимущества и недостатки использования multicast
Преимуществами мультикаста являются:
Дополнительно стоит упомянуть о непригодности мультикаст для работы с архивами видеосервера с удаленных рабочих мест. При просмотре архива подразумевается выборочное воспроизведение записей на разных рабочих местах. Это, в свою очередь, вынуждает использовать «традиционный» Unicast и, соответственно, увеличивать трафик сети.
В итоге Multicast имеет смысл применять только если в системе большое количество удаленных рабочих мест для отображения одних и тех же камер, которые не используются для просмотра видеоархивов. При построении систем видеонаблюдения с multicast следует выбирать сетевое оборудование с поддержкой IGMP snooping.
Multicast-трансляция или многоадресная передача видеоданных
Одна из технологий используемая в системе безопасности VideoNet для построения постов наблюдения и центров мониторинга – Multicast-трансляция или многоадресная передача видеоданных, при использовании которой видеопоток одновременно транслируется определённому подмножеству подписчиков. Поговорим о преимуществах применения этой технологии и об эффективности ее применения
Платформа VideoNet – это мощный инструмент автоматизации процесса видеонаблюдения и охраны объекта, простой в управлении, надежный и проверенный на тысячах инсталляций в России и в мире.
VideoNet позволяет осуществлять эффективное наблюдение за большим количеством камер, создавать ситуационные центры мониторинга, решающие задачи по выявлению тревожных ситуаций в режиме реального времени и эффективному реагированию на их наступление.
При традиционном подходе и использовании Unicast передачи, на каждое место оператора генерируется и отправляется свой поток видеоданных и фактически одна и та же информация передается много раз по сети, кратно количеству получателей.
Использование Multicast-передачи предоставляет существенные преимущества по сравнению с традиционным подходом. Например, увеличение количества удаленных рабочих мест оператора не влечет за собой увеличение нагрузки на сервер и сетевую структуру.
Технология Multicast позволяет снизить нагрузку на каналы связи и сетевое оборудование, сократив количество передаваемых потоков. Потоки от одного источника-камеры для нескольких потребителей-операторов не дублируются, а передаются всего один раз. Распределение между потребителями происходит на последнем общем для потребителей коммутаторе.
Разберем преимущества использования Multicast на простом примере. К серверу подключено 20 FullHD камер, способных выдавать 2 видеопотока – основной и дополнительный. Основной поток с FullHD камеры при средней интенсивности сцены составляет – 4 Mbps, дополнительный поток на трансляцию в режиме Multiscreen (640×480)- 1Mbps. В нашей системе также есть 5 клиентских АРМ, которые подключаются к серверу для просмотра камер.
При трансляции дополнительных потоков для просмотра 20 камер для каждого из пяти операторов будет 20Mbps. Суммарный поток для 5 клиентов на отображение составит 100Mbps! Кроме того, значительно повышается нагрузка на сервер – ведь в ответ на каждый запрос видеопотоков от каждого клиента, сервер вынужден формировать уникальный поток на трансляцию (пусть видео для каждого из запросов и будет идентичным).
Даже на простом примере цифры впечатляют.
На большом объекте, где установлено 5 серверов и к каждому из них подключено по 100 видеокамер, и есть 15 клиентских мест оператора, поток с одного сервера для одного получателя может достигать 100Mbps без использования Multicast-передачи!
Преимущества Multicast-трансляции.
Для организации передачи видеоданных в VideoNet разработан модуль SM-Multicast, который устанавливается на сервер. Лицензии необходимо приобретать по количеству серверов, с которых будет происходить трансляция.
VideoNet обеспечивает надежный контроль обстановки, не зависящий от внимательности оператора благодаря:
Возможности системы можно расширить за счет двусторонней звуковой связи используя встроенные микрофоны в видеокамерах или путем установки дополнительных микрофонов или громкоговорителей.
Почему IP-камеры кладут сеть?
Оценить 1 комментарий
или просто широковещательным траффиком локальную сеть забили?
или просто широковещательным траффиком локальную сеть забили?
я не знаю, что вы подразумеваете под «совершенно тупым» коммутатором.
Я предполагаю, что в сети клиента все хосты, которых затронула проблема, находятся в одном L2-домене.
В таком случае, хотелось бы отметить три возможных варианта:
1) IGMP Snooping на коммутаторе не активен, неправильно настроен, не поддерживается. В таком случае IP multicast инкапсулируется в Ethernet multicast и направляется всем хостам L2-домена (влана)
2) IGMP Snooping на коммутаторе настроен корректно, но в L2-домене нет multicast-маршрутизатора (точнее, IGMP querier-а). Другими словами, никто не шлет IGMP query. В данной ситуации клиент может сам отправить сообщение IGMP join, возможно (зависит от имплементации) на коммутаторе создастся запись в таблице соответствия multicast группа список интерфейсов. Через некоторое время срок жизни этой записи истечет, что может привести к обработке multicast-трафика как broadcast (unregistered multicast, параграф 3 главы 2.1.2 RFC4541).
3) видеокамеры шлют трафик на группу (адрес) из префикса 224.0.0.0/24. В таком случае, как правило, трафик будет обрабатываться так же, как и широковещательный (параграф 2 главы 2.1.2 RFC4541)
Приблизительные наброски по расчёту пропускной способности доля 720p:
1.1.1: MJPEG, 720p, сжатие 10 (минимальное), 24 к/с:
,
пропускная способность: 
1.1.2: MJPEG, 720p, сжатие 90 (максимальное), 24 к/с:
,
пропускная способность: 
1.2.1: H264, 720p, сжатие 10 (минимальное), 24 к/с:
,
пропускная способность: 
1.2.2: H264, 720p, сжатие 90 (максимальное), 24 к/с:
,
пропускная способность: 
Как видно из приведённых выше расчётов, при минимальном сжатии в H264 поток 70 камер составляет порядка 148 Мбит/с, что превышает 100 Мбит/с.
2. Возможные пути решения.
2.1. Как правило, подсеть для видеонаблюдения лучше делать изолированной от подсети ползователей (ибо нефиг)
2.2. В случае необходимости удалённой передачи видеотрафика (если он составляет изрядную величину) озаботиться о поднятии отдельного канала (или о серьёзном расширении существующего) при крайне желательном разделении внутренних подсетей.
Приручаем multicast
Остановимся на анализе мультикаст-трафика через IGMP-протокол. Рассмотрим реализацию работы протокола IGMP, работы протокола PIM, отправки JOIN-запросов. После анализа проблемы была разработана оптимальная конфигурация сетевого оборудования, эффективная настройка QOS. Данная задача появилась после обнаружения проблемы в сети, такой как прерывание сигнала у клиентов, наличие фризов и прерывание звука.
IGMP — Internet Group Management Protocol — это сетевой протокол взаимодействия абонентов мультикаст-трафика и ближайшего к ним сетевого оборудования.
Пользователь имеет подписку на следующую группу IP-адресов: 224.0.0.0 до 239.255.255.255. PIM Protocol реализован в режиме Sparse mode. Это означает, что трафик льется только на ту ветку, в которой есть клиенты, желающие войти в мультикаст-группу. Они отправляют сообщения PIM Join. Если клиенты не отправляют Join, то трафик им отправляться не будет. PIM Sparse Mode включен на двух интерфейсах. В сторону источника мультикаст-трафика и в сторону клиента. На стороне клиента имеет цифровой ресивер или абонентское устройство —IPTV-приставка.
Для справки: dense mode предполагает, что мультикаст-трафик идет до абонента, и неважно, подписывается ли он на определенный канал. Мультикаст идет во все порты, потом, если он не нужен по месту назначения, то отправляется служебный пакет PIM Prune, и трафик перестает идти по этой ветке.
IGMP-протокол реализуется в сторону клиента. PIM-протокол устанавливает соседство с другими маршрутизаторами. Для этого применяются служебные сообщения PIM Hello.
В нашей сети применялась вторая версия протокола IGMP.
Абонентское устройство, которое решает получить multicast-трафик, отправляет запрос в сообщении IGMP Membership Report (так называемый репорт).
Если абонентское устройство больше не желает получать мультикаст-трафик, то оно отправляет сообщение IGMP Leave. Эта функция реализована коммутаторах уровня доступа. IGMP Membership Group-Specific Query — повторное сообщение коммутатором в сеть о том, есть ли клиентские устройства, которые будут запрашивать мультикаст-трафик. Если их нет, то передача трафика прекращается.
IGMP snooping реализуется на сетевом оборудовании, отдельного включения функции недостаточно, необходима дополнительная настройка. После включения данной функции управляемые коммутаторы могут анализировать трафик — мультикаст-поток.
Если коммутатор обнаруживает IGMP-пакет, то он вносит порт в список мультикаст-групп. Если от абонента идет сообщение IGMP Leave, то коммутатор удаляет порт из подписчиков групп.
IGMP snooping позволяет предотвращать мультикаст шторм. Если функция IGMP snooping не включена, то оборудование ретранслирует multicast-трафик во все порты, которые находятся в одном VLAN. Это не эффективно, а также способно вызвать проблемы на сетевых устройствах, вынужденных обрабатывать высокий поток данных. Это может загружать CPU-оборудования. IGMP snooping улучшает работу сети.
Однако для того, чтобы получить мультикаст-трафик, нужно реализовать эту функции на стороне клиента. К примеру, если клиент подключен через роутер, то необходимо позаботиться о включении этой функции на роутере.
Проверить корректность работы мультикаст-вещания можно путем анализа трафика через Wireshark, после включения телевидения через VLC-медиаплеер. В настройках VLC указываем, к примеру, udp:@239.255.0.A:5500. Для передачи потока используется UDP протокол, далее идет мультикаст адрес, далее порт.
При разработке QOS учитывалось, что «красить» трафик желательно ближе к ядру сети. Его необходимо красить ближе к Randezvous Point. (Ну это для нашего случая)
На коммутаторах уровня доступа у нас применялись следующие настройки:
Глубокий анализ проблемы, применение средств диагностики и понимание работы протокола IGMP позволяет выработать эффективную и оптимальную конфигурацию мультикаст-трафика в вашей сети.
