با گسترش روزافزون استفاده از سیستم های نظارت تصویری در سازمان ها، مراکز تجاری و صنایع مختلف، انتخاب زیرساخت سخت افزاری مناسب برای مدیریت حجم بالای داده های ویدئویی، به یکی از مهم ترین دغدغه های مدیران شبکه و کارشناسان IT تبدیل شده است. زمانی که صحبت از نصب ۸۰ دوربین تحت شبکه به میان می آید، چالش اصلی نه تنها ذخیره سازی حجم عظیمی از تصاویر است، بلکه پردازش، انتقال و مدیریت همزمان جریان داده ها نیز اهمیت ویژه ای پیدا می کند.
یکی از راهکارهای مرسوم و مقرون به صرفه برای پیاده سازی چنین پروژه هایی، استفاده از سرورهای قدرتمند و در عین حال اقتصادی مانند سرور HP ProLiant G7 است. این سرورها با وجود استوک بودن، همچنان قابلیت های بالایی در زمینه پردازش، ذخیره سازی و پشتیبانی از سیستم های نظارت تصویری دارند و در صورت انتخاب کانفیگ صحیح، می توانند به راحتی بار پردازشی ۸۰ دوربین تحت شبکه را مدیریت کنند.
در این مقاله قصد داریم به صورت کاملا تخصصی و مرحله به مرحله، کانفیگ مورد نیاز برای نصب و پشتیبانی از ۸۰ دوربین تحت شبکه روی سرور HP G7 را بررسی کنیم. همچنین نقش اجزای اصلی مانند پردازنده، حافظه RAM، هارد دیسک، کارت شبکه و نرم افزارهای مدیریت تصاویر (VMS) را در موفقیت پروژه توضیح خواهیم داد. در نهایت نیز به مزایا و محدودیت های استفاده از سرور استوک HP در این حوزه پرداخته و جمع بندی دقیقی ارائه خواهیم کرد.
قبل از ورود به جزئیات سخت افزاری و انتخاب کانفیگ مناسب برای سرور HP G7 ، لازم است ابتدا الزامات کلی مربوط به مدیریت و پشتیبانی از ۸۰ دوربین تحت شبکه بررسی شود. این مرحله پایه و اساس تصمیم گیری در مورد انتخاب CPU سرور ، حافظه، فضای ذخیره سازی و تجهیزات شبکه خواهد بود.
هر دوربین تحت شبکه بسته به کیفیت تصویر، نرخ فریم و نوع فشرده سازی، میزان مشخصی از پهنای باند و فضای ذخیره سازی را اشغال می کند. به عنوان مثال یک دوربین با رزولوشن Full HD و نرخ فریم ۲۵fps در حالت فشرده سازی H.264 حدود ۴ تا ۶ مگابیت بر ثانیه پهنای باند مصرف می کند. حال اگر این عدد را در ۸۰ دوربین ضرب کنیم، مجموعا چیزی در حدود ۳۲۰ تا ۴۸۰ مگابیت بر ثانیه پهنای باند ورودی به سرور نیاز خواهد بود. این حجم از داده نشان می دهد که انتخاب کارت شبکه پرسرعت و پیکربندی درست آن برای سرور G7 ضروری است.
در پروژه ای با ۸۰ دوربین، فضای ذخیره سازی یکی از حیاتی ترین بخش ها محسوب می شود. برای محاسبه دقیق ظرفیت مورد نیاز باید عواملی مانند مدت زمان نگهداری تصاویر (Retention Time)، کیفیت ضبط (Resolution & Bitrate) و نوع فشرده سازی (H.264 یا H.265) در نظر گرفته شود. به عنوان نمونه، ذخیره سازی تصاویر ۸۰ دوربین با کیفیت Full HD به مدت ۳۰ روز، به ده ها ترابایت فضای دیسک نیاز خواهد داشت. در چنین شرایطی انتخاب ترکیبی از هارد HDD سرور با ظرفیت بالا برای آرشیو و SSD ها برای کش و سرعت پردازش توصیه می شود.
نصب ۸۰ دوربین تنها به معنای ذخیره سازی نیست. سرور باید توانایی پردازش همزمان جریان های ویدئویی، اجرای الگوریتم های نرم افزار مدیریت تصاویر (VMS) و ارائه خروجی های زنده به کاربران را داشته باشد. این موضوع بار پردازشی بالایی را روی CPU و حافظه RAM وارد می کند. از این رو انتخاب پردازنده های چند هسته ای و حافظه کافی در سرور G7، از الزامات اصلی چنین پروژه ای است.
پروژه های نظارت تصویری اغلب در مراکز حساس مانند کارخانه ها، سازمان های دولتی یا مجموعه های تجاری بزرگ پیاده سازی می شوند. در این موارد قطعی یا خرابی سرور می تواند خسارت های زیادی ایجاد کند. بنابراین علاوه بر ظرفیت پردازشی، باید به پایداری، سیستم های خنک کننده و منبع تغذیه سرور نیز توجه داشت. استفاده از سرور HP ProLiant G7 به دلیل کیفیت ساخت بالا و قابلیت های ارتقاپذیری، انتخابی مطمئن برای چنین محیط هایی به شمار می رود.
برای مدیریت ۸۰ دوربین روی یک سرور، نیازمند کانفیگی هستیم که بتواند موارد زیر را تضمین کند:
بیشتر بخوانید : راهنمای خرید سرور گزینه های پیکربندی و کانفیگ سرور hp
پردازنده (CPU) به عنوان قلب سرور، اصلی ترین نقش را در پردازش جریان داده های ویدئویی ایفا می کند. در پروژه ای که قرار است ۸۰ دوربین تحت شبکه به صورت همزمان روی یک سرور HP G7 مدیریت شوند، انتخاب صحیح پردازنده تعیین کننده میزان کارایی و پایداری کل سیستم خواهد بود.
هر دوربین تحت شبکه یک جریان داده ویدئویی تولید می کند که باید توسط سرور پردازش، فشرده سازی، ضبط و در صورت نیاز بازپخش شود. وقتی تعداد دوربین ها به ۸۰ عدد می رسد، بار پردازشی به شدت افزایش یافته و اگر CPU انتخاب شده توان کافی نداشته باشد، شاهد افت کیفیت، تاخیر در پردازش یا حتی از کار افتادن نرم افزار مدیریت تصاویر خواهیم بود. به همین دلیل انتخاب پردازنده ای با تعداد هسته بالا و فرکانس مناسب برای سرور HP G7 الزامی است.
سرورهای نسل هفتم HP ProLiant به طور معمول از پردازنده های سری Intel Xeon 5600 پشتیبانی می کنند. این پردازنده ها در مدل های مختلفی مانند Xeon X5650 ،Xeon X5670 و Xeon X5690 عرضه شده اند که تفاوت اصلی آنها در تعداد هسته، فرکانس کاری و ظرفیت کش است. برای پروژه ای با این حجم از بار پردازشی، توصیه می شود از مدل هایی با تعداد هسته بیشتر و فرکانس بالاتر مانند Xeon X5675 یا Xeon X5690 استفاده شود.
یکی از مزایای سرورهای G7 امکان نصب دو پردازنده به صورت همزمان است. این ویژگی برای پروژه ای با ۸۰ دوربین بسیار حیاتی است، زیرا دو پردازنده موازی می توانند بار پردازشی را بین خود تقسیم کرده و در نتیجه عملکرد روان و پایدار سیستم تضمین شود. استفاده از پیکربندی دو پردازنده نه تنها سرعت پردازش را افزایش می دهد، بلکه پایداری سیستم را نیز بهبود می بخشد.
پردازنده های Xeon سری 5600 دارای حافظه کش سطح سوم (L3 Cache) بین 12 تا 20 مگابایت هستند. این ویژگی کمک می کند تا پردازنده بتواند داده های پرتکرار را سریع تر پردازش کند. همچنین انتخاب پردازنده ای با فرکانس کاری بالاتر (مثلا 3.46 گیگاهرتز در مدل X5690) باعث می شود پردازش جریان های ویدئویی روان تر انجام شود. ترکیب این دو عامل در کنار تعداد هسته بالا، کارایی سیستم را به شکل محسوسی افزایش خواهد داد.
در پروژه های نظارت تصویری، حافظه RAM نقشی اساسی در سرعت و پایداری عملکرد سرور ایفا می کند. زمانی که قصد داریم ۸۰ دوربین تحت شبکه را روی یک سرور HP G7 مدیریت کنیم، ظرفیت و سرعت RAM به اندازه پردازنده و فضای ذخیره سازی اهمیت پیدا می کند. بدون حافظه کافی، پردازش جریان های ویدئویی با تاخیر همراه شده و نرم افزار مدیریت تصاویر (VMS) نمی تواند کارایی مطلوبی ارائه دهد.
RAM در واقع یک فضای موقت برای نگهداری داده های در حال پردازش است. وقتی ۸۰ جریان ویدئویی همزمان وارد سرور می شود، هر کدام از آنها برای پردازش اولیه، بافر شدن و ارسال به هارد دیسک نیازمند بخشی از حافظه موقت هستند. اگر میزان RAM کمتر از نیاز سیستم باشد، سرور به استفاده از حافظه مجازی روی هارد دیسک متوسل می شود که سرعت بسیار پایینی دارد و باعث کاهش کیفیت عملکرد خواهد شد.
سرورهای HP ProLiant G7 قابلیت پشتیبانی از ظرفیت های بالای RAM را دارند. برای مدیریت ۸۰ دوربین تحت شبکه، توصیه می شود حداقل از ۴۸ تا ۶۴ گیگابایت RAM استفاده شود. در صورتی که نرم افزار VMS مورد استفاده قابلیت های تحلیلی (Analytics) پیشرفته مانند تشخیص حرکت یا تشخیص چهره را داشته باشد، بهتر است ظرفیت RAM تا ۹۶ یا حتی ۱۲۸ گیگابایت افزایش یابد.
سرورهای نسل هفتم HP معمولا از حافظه های DDR3 با قابلیت ECC Registered پشتیبانی می کنند. استفاده از RAM های ECC به دلیل توانایی در تصحیح خطا، پایداری بیشتری برای سیستم فراهم می آورد. همچنین انتخاب ماژول هایی با فرکانس 1333MHz یا 1600MHz موجب می شود عملیات پردازش داده های ویدئویی سریع تر انجام شود.
یکی از نکاتی که باید به آن توجه کرد نحوه چینش RAM ها در سرور است. سرور HP G7 معمولا دارای چندین اسلات DIMM برای نصب حافظه است و عملکرد آن در حالت Triple Channel یا Quad Channel می تواند پهنای باند حافظه را افزایش دهد. بنابراین بهتر است به جای استفاده از یک ماژول ظرفیت بالا، از چند ماژول با ظرفیت پایین تر و به صورت متوازن استفاده شود تا حداکثر کارایی حاصل گردد.
ذخیره سازی در پروژه های نظارت تصویری با تعداد بالای دوربین، حیاتی ترین بخش محسوب می شود. در پروژه ای که قرار است ۸۰ دوربین تحت شبکه روی سرور HP G7 نصب و مدیریت شوند، حجم عظیمی از داده های ویدئویی به صورت مداوم تولید و ذخیره خواهد شد. به همین دلیل انتخاب نوع هارد دیسک، ظرفیت آن و نحوه پیکربندی در سرور اهمیت بالایی دارد.
هر دوربین تحت شبکه، بسته به کیفیت تصویر، نرخ فریم و نوع فشرده سازی، مقدار مشخصی از فضای ذخیره سازی را اشغال می کند. برای مثال یک دوربین Full HD با فشرده سازی H.264 حدود ۳۰ تا ۵۰ گیگابایت در شبانه روز تولید می کند. اگر این مقدار را در ۸۰ دوربین ضرب کنیم، نیاز روزانه چیزی در حدود ۲.۵ تا ۴ ترابایت خواهد بود. این اعداد نشان می دهد که برای نگهداری اطلاعات حتی برای یک ماه، ده ها ترابایت فضای ذخیره سازی ضروری است.
برای ذخیره سازی بلندمدت و آرشیو داده های ویدئویی، بهترین گزینه استفاده از هاردهای HDD با ظرفیت بالا است. سرورهای HP G7 از هاردهای LFF (۳.۵ اینچ) و SFF (۲.۵ اینچ) پشتیبانی می کنند که می توان بسته به نیاز، ظرفیت های چند ترابایتی روی آنها نصب کرد. برای چنین پروژه ای پیشنهاد می شود از هاردهای Enterprise با ظرفیت ۶ یا ۱۰ ترابایت استفاده شود. این نوع هاردها برای کارکرد ۲۴ ساعته و بار کاری مداوم طراحی شده اند.
هرچند HDD ها برای ذخیره سازی بلندمدت مناسب هستند، اما سرعت آنها در مقایسه با SSD ها پایین تر است. در پروژه هایی که نیاز به پردازش سریع، کشینگ داده ها و بارگذاری نرم افزارهای مدیریت تصاویر وجود دارد، استفاده از SSD های Enterprise به عنوان بخشی از پیکربندی بسیار مفید خواهد بود. ترکیب SSD برای ذخیره سازی موقت و HDD برای آرشیو بلندمدت، بهترین کارایی را ارائه می دهد.
یکی از دغدغه های اصلی در سیستم های نظارت تصویری، از دست رفتن داده ها به دلیل خرابی هارد است. برای جلوگیری از چنین مشکلاتی باید از پیکربندی RAID استفاده کرد. سرور HP G7 قابلیت پشتیبانی از انواع RAID مانند RAID 5، RAID 6 و RAID 10 را دارد. برای پروژه ای با این حجم، RAID 6 یا RAID 10 توصیه می شود، زیرا هم امنیت داده ها تضمین می شود و هم سرعت خواندن و نوشتن بهبود می یابد.
با توجه به نیاز روزانه حدود ۳ ترابایت و مدت زمان نگهداری معمول ۳۰ روز، می توان گفت این پروژه به فضایی معادل ۹۰ ترابایت به بالا نیاز دارد. بنابراین استفاده از چندین هارد با ظرفیت بالا در قالب RAID، ضروری خواهد بود. در چنین شرایطی یک ترکیب منطقی می تواند شامل SSD سرور با ظرفیت ۱ یا ۲ ترابایت برای کش و نرم افزار VMS و هاردهای HDD Enterprise با ظرفیت ۱۰ ترابایت در قالب RAID 6 برای ذخیره سازی آرشیوی باشد.
مطالعه این مقاله نیز مفید است : راهنمای ارتقاء و کانفیگ سرورهای اچ‌پی؛ قدم‌به‌قدم برای حرفه‌ای شدن
یکی از مهم ترین چالش ها در پروژه های نظارت تصویری با تعداد بالای دوربین، موضوع پهنای باند شبکه است. در پروژه ای که شامل ۸۰ دوربین تحت شبکه می شود، حجم عظیمی از داده های ویدئویی باید به صورت مداوم از طریق شبکه به سرور منتقل شود. اگر زیرساخت شبکه و کارت شبکه سرور توان کافی نداشته باشند، با مشکلاتی مانند قطعی تصویر، افت کیفیت و تاخیر در نمایش و ذخیره سازی مواجه خواهیم شد.
هر دوربین تحت شبکه بسته به کیفیت تصویر و نرخ فریم خود، میزان مشخصی از پهنای باند مصرف می کند. برای مثال یک دوربین Full HD با فشرده سازی H.264 به طور متوسط ۴ تا ۶ مگابیت بر ثانیه نیاز دارد. در نتیجه ۸۰ دوربین با چنین کیفیتی، مجموعا حدود ۳۲۰ تا ۴۸۰ مگابیت بر ثانیه پهنای باند مصرف می کنند. اگر از رزولوشن های بالاتر مانند 4K استفاده شود، این عدد می تواند چند برابر شود. بنابراین انتخاب زیرساخت شبکه پرسرعت برای این پروژه الزامی است.
سرورهای HP ProLiant G7 معمولا به صورت پیش فرض دارای کارت شبکه های گیگابیتی هستند. برای مدیریت ۸۰ جریان ویدئویی همزمان، یک کارت شبکه ۱Gbps پاسخگوی نیاز نخواهد بود، زیرا ظرفیت آن در بهترین حالت ۱۲۵ مگابایت بر ثانیه است. بنابراین پیشنهاد می شود از کارت شبکه ۱۰GbE برای سرور استفاده شود تا توانایی انتقال داده ها بدون افت کیفیت تضمین گردد.
یکی دیگر از راهکارهای افزایش کارایی شبکه در سرور HP G7 ، استفاده از چند کارت شبکه به صورت همزمان و تجمیع پهنای باند آنها است. این روش که با نام NIC Teaming یا Link Aggregation شناخته می شود، علاوه بر افزایش پهنای باند، امکان افزونگی (Redundancy) را نیز فراهم می کند. به این معنا که در صورت خرابی یک کارت شبکه، کارت دیگر وظیفه انتقال داده ها را بر عهده می گیرد و مانع از قطعی سیستم می شود.
انتخاب کارت شبکه قدرتمند تنها نیمی از ماجراست. برای اینکه انتقال داده ها از دوربین ها به سرور به درستی انجام شود، باید سوئیچ شبکه نیز توان پشتیبانی از این حجم ترافیک را داشته باشد. در پروژه ای با ۸۰ دوربین توصیه می شود از سوئیچ های مدیریتی گیگابیتی یا ۱۰ گیگابیتی استفاده شود که قابلیت های لازم برای مدیریت پهنای باند و اولویت بندی ترافیک (QoS) را ارائه دهند.
پس از بررسی سخت افزار و زیرساخت شبکه، یکی از مهم ترین بخش ها در پیاده سازی سیستم های نظارت تصویری، انتخاب سیستم عامل و نرم افزار مدیریت تصاویر (VMS) است. این دو عامل نقش تعیین کننده ای در بهره وری، پایداری و قابلیت های نرم افزاری پروژه دارند و تاثیر مستقیم روی عملکرد سرور HP G7 در مدیریت ۸۰ دوربین خواهند داشت.
سرور HP G7 از سیستم عامل های متنوعی پشتیبانی می کند که هر یک مزایا و محدودیت های خاص خود را دارند. سیستم عامل انتخابی باید از سخت افزار سرور بهینه استفاده کرده و توانایی پردازش همزمان جریان های ویدئویی را داشته باشد. معمول ترین گزینه ها برای سرورهای G7 عبارتند از Windows Server و برخی توزیع های لینوکس مانند Ubuntu Server یا CentOS.
استفاده از Windows Server 2016 یا بالاتر برای پروژه های نظارت تصویری توصیه می شود، زیرا بسیاری از نرم افزارهای VMS محبوب مانند Milestone، Genetec یا HikCentral با محیط ویندوز سازگاری کامل دارند و به راحتی روی سرور نصب و پیکربندی می شوند.
نرم افزار مدیریت تصاویر یا VMS وظیفه دریافت، پردازش، ذخیره سازی و بازپخش جریان های ویدئویی را بر عهده دارد. برای پروژه ای با ۸۰ دوربین، نرم افزار باید قابلیت مقیاس پذیری بالا و مدیریت چند کانال به صورت همزمان را داشته باشد. ویژگی هایی مانند پشتیبانی از الگوریتم های فشرده سازی، امکان تعریف سطوح دسترسی کاربران، ضبط هوشمند و قابلیت جستجوی سریع ویدئو از جمله موارد حیاتی هستند.
یک نرم افزار VMS مناسب باید بتواند از تمام مزایای سرور G7 استفاده کند، شامل: پردازنده های چند هسته ای، RAM بالا و هاردهای RAID شده. این هماهنگی باعث می شود عملکرد سیستم بهینه شده و بار پردازشی به درستی بین اجزای سخت افزاری تقسیم شود.
برای کسب اطلاعات بیشتر بخوانید : بررسی انواع گوناگون ریدبندی (Raid) سرورهای اچ پی
برای مدیریت ۸۰ دوربین، توصیه می شود نرم افزار VMS روی یک پارتیشن SSD نصب شود تا سرعت اجرا و واکنش سیستم افزایش یابد. همچنین تنظیمات ذخیره سازی تصاویر باید به گونه ای باشد که داده ها ابتدا در SSD کش شوند و سپس به هاردهای HDD آرشیو منتقل شوند. این روش باعث بهبود کارایی و کاهش تاخیر در بازپخش تصاویر می شود.
مدیریت و پشتیبانی از ۸۰ دوربین تحت شبکه روی یک سرور، پروژه ای است که نیازمند برنامه ریزی دقیق و انتخاب صحیح سخت افزار و نرم افزار است. سرور HP ProLiant G7 با توجه به قابلیت های ارتقاپذیری، پشتیبانی از پردازنده های چند هسته ای، حافظه RAM بالا، هاردهای RAID شده و کارت شبکه های پرسرعت، گزینه ای مناسب و مقرون به صرفه برای چنین پروژه هایی محسوب می شود.
با انتخاب کانفیگ مناسب که شامل پردازنده قدرتمند Xeon سری ۵۶۰۰، حداقل ۶۴ گیگابایت حافظه RAM ECC، ترکیبی از SSD و HDD با پیکربندی RAID مناسب و کارت شبکه ۱۰GbE یا NIC Teaming است، می توان اطمینان حاصل کرد که سرور توانایی پردازش، ذخیره سازی و بازپخش همزمان ۸۰ جریان ویدئویی را دارد.
همچنین انتخاب سیستم عامل سازگار مانند Windows Server و نرم افزار VMS مناسب، کارایی سیستم را به حداکثر می رساند و اطمینان می دهد که پروژه نه تنها از نظر سخت افزاری بلکه از نظر نرم افزاری نیز بهینه و پایدار باشد. رعایت تمامی این اصول باعث می شود سرمایه گذاری روی سرور استوک HP با عملکردی مطمئن، طول عمر بالاتر و هزینه نگهداری کمتر همراه باشد.
برای خرید سرور HP و قطعات جانبی، دریافت مشاوره تخصصی و انتخاب بهترین کانفیگ برای پروژه های نظارت تصویری، به وب سایت دکتر HP مراجعه کرده و با کارشناسان ما تماس بگیرید تا راهنمایی رایگان دریافت کنید.
