Varjotallennus videovalvontajärjestelmissä Vikasietoinen ratkaisu IP-kameroiden tallennukseen verkon reunalla Lyhyt yhteenveto IP-videojärjestelmät ovat alttiita verkon aiheuttamille häiriöille, palvelinongelmille tai sähkökatkoille. Näiden riskien minimointi on aiemmin ollut kallista. Shadow Archiving(tm) varjotallennus esittelee uuden tavan saavuttaa suuri saavutettavuus pienillä kustannuksilla. Integroitu muistikapasiteetti IP-kameroissa ja enkoodereissa mahdollistaa hajautetun kahdennuksen ja mahdollistaa kameran suoran liittämisen monitorointiohjelmiin sekä synkronoidun tallennusjärjestelmän luomisen yhdessä VMS-videonhallintaohjelmiston kanssa. Johdanto Varjotallennus on innovatiivinen ominaisuus, joka tarjoaa merkittäviä etuja videovalvontaan ja luo tietä virtuaalisen tallennustilan jatkokehitykselle. Varjotallennuksessa kartoitetaan kameroiden itsenäiset tallennukset muistikorteilta tai verkkolevyiltä ja erillisten tallentimien tallentama materiaali ja luodaan niistä yhtenäinen tietokanta, joka on selattavissa asiakasohjelmalla. Kaikesta materiaalista siis luodaan "varjo", jonka käyttäjä näkee yhtenä arkistona. Kuva 1. Varjotallennus Taustaa Useat valmistajat ovat julkistaneet IP-kameroita, joissa on sisäänrakennettu tallennusjärjestelmä. Pääosin nämä kamerat on passiivisia laitteita, joissa on yksinkertaisesti muistia sisällä. Itse asiassa, joissain tapauksissa materiaali on luettavissa ainoastaan käsin irroittamalla tallennusväline, kuten muistikortti, laitteesta ja lukemalla se tietokoneella. Kuvittele, että verkko lamaantuu tai palvelimet kaatuvat pariksi tunniksi ja tämän jälkeen olisi haettava tämän aikaiset tallennukset käsin 50:stä kamerasta, joista osa on etäkohteissa. Ratkaisu on yksinkertaisesti epäkäytännöllinen. Toiset kameravalmistajat tarjoavat mahdollisuuden hakea materiaali etänä webselaimella. Tämä voi olla toimiva ratkaisu parin kameran järjestelmässä, mutta ei skaalaudu kovinkaan hyvin. Varjotallennuksen ansiosta manuaalista työtä ei tarvita, vaan tallennukset synkronoidaan automaattisesti. Varjotallennuksessa kartoitetaan kameroiden itsenäiset tallennukset muistikorteilta tai verkkolevyiltä ja erillisten tallentimien tallentama materiaali ja luodaan niistä yhtenäinen tietokanta Uudemmat Edge-laitteet tukevat automaattista täydennystä, eli ne lähettävät puuttuvan materiaalin tallentimelle verkkoyhteyden ja palvelinten palautuessa. Taas, muutamalle laitteelle tämä toimii hyvin, mutta suurelle määrälle laitteita tai pitkän katkon sattuessa tämä ratkaisu rasittaa verkkoa suuresti kun yhteydet palautuvat. Tämä on juuri se ongelma, jota valmistajat pyrkivät välttämään hajautetuissa järjestelmissä. Varjotallennuksen käyttämisellä voidaan kyseiset ongelmat, mutta samalla pitää samat hyödyt, kuten käyttäjän mahdollisuuden päästä paikallisesti tallennettuun materiaaliin käsiksi tai automaattisesti verkkoa kuormittamatta järjstelmäkäytännöillä. Varjotallennus voi automaattisesti synkronoida kameroille tallennetun materiaalin ensisijaiseen tallennusjärjestelmään. Muistikorttien materiaali on siis katsottavissa myös keskitetyssä arkistossa. Tämä on olennaista virtuaalisessa VMS tallennuksessa. Palvelin yhdistää kameraan ja pyytää videostreamia VMS tallentaa videostreamin tallennusjärjestelmään Palvelin saa pyynnön valvontakoneelta ja lähettää streamin Jos linkki VMS:n ja kameran välillä katkeaa, tallennusta ei tapahdu Tällä arkkitehtuurilla ainoa tapa ehkäistä tämä on kahdentaa verkko ja palvelimet, mikä nostaa kustannuksia huomattavasti DVR- ja palvelinkeskeiset ratkaisut Jotkin johtavat DVR ja hybridi-DVR järjestelmät ovat erittäin luotettavia, mutta palvelinkeskeiset ratkaisut kärsivät tietyistä ongemista. Esimerkiksi, palvelimiin liitetään yleensä useampia kameroita, yleensä 30 tai enemmän. Suurissa järjestelmissä jopa satoja kameroita reititetään yhteen sijaintiin, vaikkakin usealle palvelimelle. Vaara verkkovialle tai sähkökatkolle on silloin erittäin suuri. Erillisiin DVR-tallentimiin perustuvassa järjestelmässä on yleensä muutama, noin 4 - 16 kameraa liitetty yhteen tallentimeen. Tällöin yhteyksien katkeaminen ei ole niin vakavaa. Kuva 2 edustaa palvelinkeskeista ratkaisua. Kuva 2. Palvelinkeskeinen ratkaisu Varjotallennus-ratkaisu Palvelinkeskeiset ratkaisut voivat kärsiä katastrofaalisesti, mutta varjotallennuksen käyttöönottaminen pienentää riskejä huomattavasti jakaen tallenusvastuuta kameroille. Varjotallennuksen ansiosta kamerat tarkkailevat yhteyttä tallentimeen eikä toisinpäin. Täten kamerat ovat tietoisia verkon tilasta ja toimivat pieninä itsenäisinä videonhallintapalvelimina. Tämä on tärkeä ero verrattaessa perinteiseen paikalliseen tallennukseen. Kuva 3. Varjotallennus-ratkaisu Kamerat on varustettu muistikorteilla Kamerat tarkkailevat VMS:n tilaa ja lähettävät oman tilansa Keskitetty palvelin on tietoinen kaikesta tallennustilasta Valvontakone on yhdistetty palvelimeen, mutta on tietoinen myös kameroilla sijatsevista tallennuksista Tallennus laitteille Varjotallennuksen käyttö tekee järjestelmästä erittäin vikasietoisen verkkovian sattuessa. Itsenäisen tallennusmahdollisuuden ansiosta käyttäjät pääsevät katsomaan reaaliaikaisia kuvia sekä tallenteita, vaikka varsinainen tallenninpalvelin on pois pelistä. Lisäksi, tallennus voidaan asettaa menemään verkkolevylle vaihtoehtoisena ratkaisuna. Tämä eroaa tallennuspalvelimesta siinä, että varsinaista ohjelmistoa ei tarvita. Verkkolevylle tallentaminen mahdollistaa edullisen kahdennuksen pidemmäksi aikaa. Itse asiassa, yhdelle verkkolevylle voidaan asettaa monen kameran tallennukset, mikä voi olla kustannustehokas tapa verrattuna useisiin muistikortteihin. Verkkolevytallennukset toimivat käyttäjän näkökulmasta täysin identtisesti verrattuna muistikorttitallennukseen. Luonnollisesti verkkoyhteys verkkolevylle täytyy olla toiminnassa, mutta muistikortteja voidaan käyttää tässä tapauksessa tärkeimmissä kameroissa. Varjotallennus yhdessä verkkolevytallennuksen kanssa vahvistaa järjestelmän redundanssia ja videon saavutettavuutta huomattavasti. Molemmat ovat selviä merkkejä kasvavasta tarpeesta tallentaa materiaali verkon reunalle IP-videoarkkitehtuureissa. Kuva 4. Vikasietoinen arkkitehtuuri Palvelin- tai verkkovian sattuessa suora yhteys muodostetaan kameran ja asiakkaan välille. Tämä mahdollistaa läpinäkyvän resurssien käytön, kun palvelin on pois linjoilta Vaihtoehtoista verkkoreittiä voidaan käyttää kameroiden, verkkolevyjen ja asiakkaan välillä Parempi luotettavuus varjotallennuksen ansiosta On olemassa monia tavallisia tapoja vähentää riskejä palvelinkeskeisissä järjestelmissä. Varjotallennus tarjoaa tehokkaan ja taloudellisen ratkaisun. Taulukko 1. Perinteinen ratkaisu ja varjotallennus Järjestelmän ongelma Perinteinen ratkaisu Kustannus Varjotallennusratkaisu Kustannus Tallennuspalvelin alhaalla Kahdennettu tai varapalvelin Kohtalainen Tarjoaa tallennuksen kahdennuksen ja poistaa tarpeen varapalvelimille Matala – kohtalainen Matala – kohtalainen Sähkökatko UPS tai varavoimakone Korkea Useimmat kamerat käyttävät PoE-tekniikkaa, jonka ansiosta varavoima on helppo toteuttaa Verkkovika Verkon kahdennus tai itsenäinen kameraverkko Korkea tai erittäin korkea Toimii itsenäisesti, verkon kahdennusta ei tarvita Matala Matala korkea Kameroilta voidaan katsoa kapasiteetille sopivaa materiaalia etänä ja tallentaa korkealaatuista videota muistikortille Matala Verkko ruuhkautunut Datanopeuksien rajoitus tai kapasiteetin lisäys Sisäinen tallennuskapasiteetti Kuinka suurta kapasiteettia yleensä tarvitaan varjotallennukseen? Suurin SDmuistikortin kapasiteetti tällä hetkellä on 32GB järkevään hintaan. Jatkuvaa tallennusta varten, korkealaatuista videota H.264 pakkauksella tallentava kamera tarvitsee taulukon mukaisesti tilaa. Taulukko 2. Tallennuskapasiteetti Bittinopeus (Mbps) Tallennusaika (tuntia) 8 9 Kuvanopeus / tarkkuus 1080p / 30 kuvaa/s 4 18 720p / 30 kuvaa/s 2 36 720p / 15 kuvaa/S 1 71 D1 / 30 kuvaa /s 0,5 142 D1 / 15 kuvaa/s Nämä katveajat kattavat suurimman osan todellisista tapahtumista. Esimerkiksi, Pohjois-Amerikassa, useimmat katkot runkolinjoissa ovat noin kaksi minuuttia. Mikä tahansa katko, joka kestää yli 30min pidetään erittäin vakavana. Toki monia asioita voi tapahtua lähiverkossa, joiden vaikutus riippuu organisaation resursseista tilanteen korjaamiseksi. Varjotallennusta ei ole tarkoitettu ensisijaikseksi tallennusratkaisuksi korvaamaan paikallisia tai keskitettyjä tallennusjärjestelmiä, vaikka se tulevaisuudessa olisikin mahdollista muistikorttien kapasiteetin kasvaessa ja hinnan pienentyessä. Varjotallennusten hakeminen Nopea pääsy sisäiseen muistiin on tärkeä ominaisuus varjotallennuksessa. Yleisesti ottaen käyttäjien pitäisi kokea hyvin vähän viivettä tallennuksia selatessaan. Lyhyitä katkoja varten, esimerkiksi palvelimen uudelleenkäynnistyksen aiheuttamana, varjotallennukset on katsottavissa samalla ohjelmalla, kuin monitorointia normaalistikin hoidetaan. Yhdellä klikkauksella on mahdollista siirtyä varjotallennuksen puolelle. Jos paikallista verkkolevyä käytetään, se voi joko tehdä varmuuskopion tai toimia paikallisena videonhallintapalvelimena. Keskitasoisella laadulla tallennusaika käytännössä kaksinkertaistuu. Siksi on tärkeää miettiä tarvitaanko: Korkealaatuista, jatkuvaa tallennusta Tallennusta liikkeestä ja hälytyksestä Pienempää kuvanopeutta tai laatua vian sattuessa Kuva 5. Varjotallennusten hakeminen Pidemmissä katkoissa monitorointiohjelmisto yhdistää suoraan yksittäisiin laitteisiin, joista video on haettavissa. Lisäksi VMS palvelimen palautuessa, käyttäjän määrittämät käytännöt varmistavat verkon maltillisen käytön automaattisessa palautuksessa käyttäen älykästä streamausta. Nämä käytännöt sisältävät erikseen kamerat ja aikavälin, jolta tallennukset synkronoidaan, tai mahdollisuuden hakea tallennukset jokaiselta kameralta yksitellen. Tallennusten synkronointi on myös mahdollista aikatauluttaa ja automaattisesti täydentää ensisijaiseen tallennusjärjestelmään puuttuvat aikavälit. Tämä on tärkeä ominaisuus, joka lisää muistikorttien kapasiteettia kameroissa. Yhteenveto Varjotallennus yhdistää keskitetyn ratkaisun skaalatuvuuden ja vikasietoisuuden parhaat puolet. Se on tehokas tapa varmistaa videomateriaalin kahdennus palvelinkeskeisissä järjestelmissä. Avainominaisuudet: Verkkovikasietoisuus Kahdennettu tallennus verkon reunalla Nopea pääsy tallennuksiin laitteilla Automaattinen videon palautus Sanasto: DVR Digitaalinen videotallennin NAS Verkkolevy NVR Verkkotallennin PoE Power over Ethernet, virransyöttö samassa kaapelissa datan kanssa RAID Varmennettu levyjärjestelmä SD Muisikorttityyppi SDHC Muistikorttityyppi suuremmille kapasiteeteille UPS Akkuvarmistettu virransyöttö VMS Videonhallintapalvelin Varjotallennus yhdistää keskitetyn ratkaisun skaalatuvuuden ja vikasietoisuuden parhaat puolet.
© Copyright 2024