Skip to content

Расчет дисков и сетевой нагрузки для системы видеонаблюдения

Размер дискового пространства и сетевая нагрузка тесно взаимосвязаны и зависят в первую очередь от качества видео, то есть упрощенно от битрейта камер, а также от количества камер.

Качество видео и битрейт определяются одними и теми же параметрами, поэтому при расчете оборудования удобнее использовать битрейт как численную характеристику качества. Однако всегда стоит помнить о том, что качество само по себе не имеет численного выражения, является субъективной величиной и от битрейта зависит только условно. Дополнительную информацию о том, что такое качество видео и как найти баланс между качеством и битрейтом см. в нашем блоге. Также по этой ссылке вы сможете получить общее представление о том, как рассчитать битрейт, если он не указан в спецификации камеры или если нет возможности измерить его экспериментальным путем.

Сетевая нагрузка

Сетевая нагрузка делится на входящую и исходящую. Входящая зависит от количества камер, а исходящая от количества одновременных просмотров. Для расчета сетевой нагрузки достаточно умножить битрейт на количество камер или просмотров соответственно. Однако при расчете исходящей нагрузки нужно учитывать ситуацию, когда все абоненты/пользователи будут одновременно смотреть видео с какой-либо камеры, поэтому при расчетах количество просмотров нужно заменить на количество абонентов. Также мы рекомендует делать примерно 30% запас по пропускной способности канала, чтобы предусмотреть вариабельность битрейта в процессе трансляции.

Входящая сетевая нагрузка = Количество камер × Битрейт камер + 30%

Исходящая сетевая нагрузка = Количество пользователей × Битрейт камер + 30%

Пример.

Рассчитаем входящую и исходящую сетевую нагрузку на стример в абонентском сервисе видеонаблюдения. Допустим, к стримеру подключено 500 камер с битрейтом 1 Мбит/с, и у оператора есть 200 абонентов с подключенной услугой видеонаблюдения и доступом к этим камерам.

Входящая сетевая нагрузка = 500 × 1 Мбит/с + 30% = 650 Мбит/с

Исходящая сетевая нагрузка = 200 × 1 Мбит/с + 30% = 260 Мбит/с

Диски

Размер дискового пространства, необходимый для хранения архива, определяется входящей сетевой нагрузкой, то есть количеством и битрейтом камер, и глубиной хранения записей. Обычно глубина архива измеряется в днях и зависит от сферы применения: в правовой сфере может требоваться глубина до нескольких лет, тогда как для бытовых камер обычно достаточно нескольких дней.

Для расчета размера архива достаточно умножить входящую сетевую нагрузку на требуемую глубину архива. Например, поток 1 Мбит/с — это примерно 10 Гбайт дискового пространства в сутки на камеру, 2 Мбит/с — 20 Гбайт в сутки на камеру, и т.д. Если у вас камера с 1 Мбит/с потоком и 7 дневным архивом, значит для нее нужно выделить минимум 70 Гбайт дискового пространства. Если у вас 500 таких камер, то вам потребуется 35 Тбайт.

Однако не нужно торопиться сразу покупать огромный диск на десяток терабайт. При выборе количества и объема дисков также следует учитывать некоторые нюансы:

  • Архив может занимать не более 90% от объема диска. Это связано с принципом работы файловой системы, которая может начать работать медленнее при сильном заполнении диска. Чтобы учесть этот фактор, рассчитанный объем архива нужно будет разделить на 0,9.
  • При большом количестве одновременных операций чтения и записи на диск скорость его работы может снижаться на порядок. Этот факт особенно критичен для сервиса видеонаблюдения, но может сказаться и на традиционной системе видеонаблюдения: когда десятки камер одновременно пишут архив в разные области диска, и десятки пользователей одновременно просматривают этот архив, скорость диска может упасть с заявленных 100 Мбайт/с до 20-30 Мбайт/с.

    Требуемая скорость записи и чтения равна соответственно входящей и исходящей сетевой нагрузке.

  • Требования к дискам: 7200 rpm, SSD (на кэш) + HDD на запись.

С учетом этих вводных расчет дисков производится следующим образом:

Дисковое пространство = Входящая сетевая нагрузка × Глубина архива / 0,9

Количество дисков = (Входящая сетевая нагрузка + Исходящая сетевая нагрузка) / Скорость диска

Размер дисков = Дисковое пространство / Количество дисков

Пример.

Рассмотрим тот же стример с 500 камерами битрейтом 1 Мбит/с и 200 абонентами. Допустим, глубина архива должна составлять 10 дней (864000 секунд) для всех камер. Скорость диска будем считать минимальной, т.е. 20 Мбайт/с = 160 Мбит/с

Дисковое пространство = 650 Мбит/с × 864000 с / 0,9 = 6240000 Мбит ≈ 762 Гбайт

Количество дисков = (650 Мбит/с + 260 Мбит/с) / 160 Мбит/с ≈ 6 дисков

Размер дисков = 762 Гбайт / 6 = 127 Гбайт

Таким образом, в рассмотренном нами стримере нужно будет настроить Flussonic RAID для Watcher как минимум из 6 дисков по 128 Гбайт (или большего количества дисков меньшего объема, если стоит задача снизить стоимость оборудования).