Come strutturare una rete di videosorveglianza senza ammazzare la rete

Collisione

Scoprite i segreti di come costruire una infrastruttura di rete senza che tutto collassi.

Installare una soluzione di videosorveglianza IP non è poi così banale. Di certo con le nuove soluzioni IP e grazie anche ad “IP Facile” di Atlantis le cose sono molto più semplici dal punto di vista tecnico e di configurazione. Ma cosa accade dal lato dell’infrastruttura lan ?

Vi diciamo questo perché durante i nostri corsi sono emersi degli spunti interessanti su cui discutere. Molto spesso, soprattutto da parte di chi ha installato per anni soluzioni analogiche o di chi ha meno dimestichezza con le infrastrutture di rete, si pensa che una soluzione IP possa permettere di evitare di stendere cavi (cosa assolutamente necessaria nel caso dell’analogico) in quanto si ritiene che sia possibile utilizzare la rete lan esistente, ad esempio all’interno di un’azienda.

ATTENZIONE NON E’ SEMPRE COSI’.

Anzi, spesso fare questo può portare ad una congestione della rete lan esistente che rende impossibile il lavoro giornaliero nonché l’utilizzo delle telecamere stesse.

Quando questo può accadere ? Come possiamo evitarlo ?

Per rispondere a questa domanda dobbiamo spiegare un fenomeno che si chiama DOMINIO DI COLLISIONE.

Ci scusiamo con gli utenti più esperti e gli amministratori di rete che conoscono bene il fenomeno perché cercheremo di dare una spiegazione un po’ “mangereccia”, cioè un po’ meno tecnica ma di più semplice comprensione.

01-codaQuando colleghiamo un apparato alla rete ethernet questo trasmette sulla rete una certa quantità di dati. In una rete distribuita molto spesso dobbiamo avvalerci di switch. Immaginiamo di avere 100 apparti (esempio PC oppure telecamere IP), non possiamo pensare di collegare tutti questi direttamente al nostro server/NVR, pertanto utilizzeremo degli switch. Ogni switch copre un numero di dispositivi. Ora tralasciamo l’aspetto logistico (cioè dove sono posizionati i nostri dispositivi) ma limitiamoci alla sola teoria.

Domanda: secondo voi è meglio utilizzare un numero minore di switch di capacità superiore o utilizzare un numero maggiore di switch di capacità minore ? Ad esempio per gestire 96 apparati è meglio installare 4 switch da 24porte o 12 switch da 8porte ? (si si ce ne vogliono di più di 12 perché alcuni saranno in cascata ma facciamo finta di nulla).

La risposta è: DIPENDE DA COSA DOBBIAMO COLLEGARE AI NOSTRI SWITCH

Come detto ogni dispositivo trasmette una certa quantità di dati, maggiore è il numero di apparati che colleghiamo e maggiore sarà il numero di richieste di accessi allo switch. Più è elevata la quantità di dati che ogni singolo apparato trasmette allo switch, più è elevata la quantità di apparati collegati allo switch, maggiore è la probabilità che si verifichi una collisione (accesso contemporaneo).

Quando avviene una collisione tutti gli apparati si fermano nel trasmettere e viene estratto a caso, su ogni apparato della collisione, un intervallo di tempo casuale di attesa prima di riprovare a ritrasmettere.

Ora se abbiamo un impianto di videosorveglianza ci aspettiamo, tra le altre cose, di avere un ritardo nella trasmissione delle immagini molto piccolo quasi pari a zero perché vogliamo vedere le immagini live e non con qualche secondo di ritardo. Questa cosa aumenta la probabilità di collisioni.

Quindi in pratica più chiedo di essere veloce e più potrei generare l’effetto opposto causato dalle eccessive collisioni.

Se invece spacchiamo la n15-0ostra infrastruttura su più switch di capacità inferiore saremo in grado di gestire meglio la situazione perché il dominio di collisione (a pari condizioni) diminuisce. Ora è ovvio che tutto questo dipende, come già detto sopra, dalla quantità di dati che il nostro apparato trasmette.

Una telecamera IP di nuova generazione da 1 Mpixel genera circa un flusso di 2 Mbit al secondo per il canale primario più eventualmente un altro mezzo megabit per il flusso secondario.

La telecamera trasmette sempre, non solo quando registra, perché nell’IP la telecamera trasmette continuamente tutto il flusso video che campiona, dopo di che sarà l’NVR a decidere se registrare o meno.

Il flusso di dati trasmesso da una telecamera IP è quindi molto consistente. Cosa accade allora se collego tante telecamere al mio switch ? Succede che i dati trasmessi allo switch (in contemporanea) saranno abbondanti e si verificheranno moltissime collisioni che abbassano gli slot di trasmissione. Ciò porta lo switch a lavorare malissimo (ad esempio su uno switch da 24 porte a cui sono collegate 20 telecamere da 1 Mpixel potremo avere 50Mb/s quantità di dati eccessiva per uno switch unmanaged).

Se noi invece ripartiamo questo traffico su più switch limiteremo questo fenomeno. Immaginate se le telecamere fossero da 2Milioni o più in quale situazione ci troveremmo ? La regola empirica suggerisce, nelle condizioni di cui sopra, di non occupare più del 25% della velocità delle porte. Attenzione che se la telecamera è da 100Mbit/s anche se usate uno switch con porte Giga andrete sempre a 100 Mbit/s pertanto il riferimento è 100 Mbit/s. Quindi si consiglia di non superare i 25 Mbit/s complessivi su uno switch. Per esempio per telecamere da 1Mpix (2,5Mbit/s) di non superare le 8-10 telecamere a switch, per quelle da 2Mpix (4,5Mbit/s) di non superare le 5-6 telecamere.

Veniamo ora alla prima domanda. Posso utilizzare la rete dati aziendale esistente ? La risposta diviene a questo punto semplice. NO o quasi.

O meglio:

Finché il numero di telecamere IP non supera le poche unità e la rete non è già satura di suo (esempio durante le fasi di backup o altri servizi), potete tranquillamente collegarle alla rete esistente. Con un numero di telecamere superiore suggeriamo, anzi esortiamo, a realizzare una rete appositamente dedicata alle telecamere IP, tenendo conto di quanto ci siamo detti prima.

E’ ovvio che con switch managed (ovviamente molto più costosi) è possibile limitare notevolmente questi fenomeni.

Buon lavoro a tutti.



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Lando Calissiani
8 anni fa

Articolo molto utile, complimenti!

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