Referenzarchitektur
Hier werden konkrete Kenngrößen am Beispiel einer Referenzarchitektur angegeben. Folgendes WinCC OA Video System wird verwendet
In dem genannten Referenzsystem wurden ein WinCC OA Video Arbeitsplatz und drei WinCC OA Video Anzeigeplätze betrieben. Die Anzeigeplätze zeigen jeweils bis zu 24 Videostreams im Dauerbetrieb an.
Die Aufzeichnung erfolgte über zwei redundante Streaming-Server, auf denen zusätzlich das WinCC OA Video Interface (AccVimaccInterface) betrieben wird.
Folgende Referenz-Hardware wurde verwendet:
Video-Client-Rechner für WinCC OA Video Arbeitsplatz/ WinCC OA Video Anzeigeplätze:
Fujitsu CELSIUS M470-2 1
Xeon W3550 3.06GHz 8MB Turbo Boost 1
8 GB DDR3-1333 ECC 1
NVIDIA Quadro NVS 290 256MB PCIe x16 2
HDD SATA II 250GB 7.2k 2
Gigabit Ethernet PCIe x1 1
Win 7 Pro x64
Listenpreis Anfang 2011 ca. 2.000 €
Video-Server-Rechner für WinCC OA Video Streaming-Server:
Fujitsu PY TX300S6r redundante Lüfter
Intel Xeon E5620 4C/8T 2.40 GHz 12 MB
8 GB DDR3 1333 MHz PC3-10600 rg s
VD-RW supermulti slimline SATA
F-D-L-HDD-Box2 1
8 x HD SATA 3G 2TB 7.2K HOT PLUG 3.5" BC
RAID Ctrl SAS 6G 5/6 512MB (D2616)
RAID Contr BBU Erweiterung RAID 5/6 V70
RMK-F2_3-xU-Servers_13mm-Drop-in Rails
Kabelgelenktraeger fuer Fremdracks
iRMC S2 advanced pack
Win Srv 2008 R2 x64
Listenpreis Anfang 2011 ca. 7.500 €
Verfügbare Bandbreite des Netzwerks
Bei der Videoübertragung für die Aufzeichnung und Live-Videodarstellung werden Echtzeitdaten übertragen. Das bedeutet, dass es sich um eine sehr gleichförmige Netzwerkbelastung handelt. Überträgt man z.B. 24 Videokanäle auf einen Rechner, dann ist ein 100 Mbit-Link zu 50% ausgelastet. Für andere Anwendungen stehen damit ebenfalls etwa 50 Mpbs zur Verfügung.
Bei Videoübertragungen von mehr als 24 Streams zu einem Rechner, der neben Video auch noch andere Netzwerk-Anwendung betreibt, wird mindestens eine GBit-Anbindung des Rechners empfohlen.
Stream-Leistung des Referenz Servers
Die maximale Stream-Leistung des Referenz-Servers beträgt bezogen auf 4CIF@25fps:
RAID Level 5: etwa 75 Streams
RAID Level 0: etwa 150 Streams
Anzahl der möglichen parallelen Videostreams
Sofern die Videostreams parallel aufgezeichnet werden müssen, gelten die oben angeführten Kennzahlen.
Wenn nicht aufgezeichnet werden soll, aber das WinCC OA Video Interface wie hier als Proxy betrieben wird, können mehr Streams vermittelt werden. Die genau Anzahl ist allerdings stark abhängig von dem verwendeten Stream-Profil. Bei 4CIF@25fps können bis zu 400 Streams mit einem über 1GB/s angebundenen Standard-Rechner vermittelt werden. Wenn die Streams direkt zwischen Kamera und Videoausgabe vermittelt werden, dann gibt es nur eine Grenze durch die Anzahl der TCP-Verbindungen pro Prozess.
Kenngrößen der eingesetzten Rechner
In dem genannten Referenzsystem wurden 3 Video-Client-Rechner als Anzeigerechner betrieben, die jeweils bis zu 24 Videostreams im Dauerbetrieb anzeigen. Die CPU eines Video-Client-Rechners ist bei der angegebenen Rechnerausstattung und bei der Anzeige von 24 Videostreams ca. 40% ausgelastet, wobei die Last nahezu gleichmäßig auf die 8 Kerne verteilt ist. Der Kern auf dem der Hauptthread läuft, weist dabei eine leicht erhöhte Last auf, weil alle Videokanäle die dekodierten Videobilder über den Hauptthread an die Grafikkarte übergeben. Der Speicherbedarf liegt bei knapp 1,5 GByte. In dem Referenzsystem werden zwei redundante Streaming-Server eingesetzt. Auf jedem der Serverrechner werden 29 Videokanäle mit 1,5 bis 2,7 Mbps aufgezeichnet.
Folgenden Kenngrößen wurden ermittelt:
CPU-Last der Serverrechner im Vollastbetrieb < 10%
Netzwerklast eines Servers ca. 60 Mbps
Speicherbedarf eines Servers < 1 GByte
Das RAID5-Array hatte eine effektive Kapazität von 14 TByte. Damit wurde pro Server für je 29 Kanäle eine Ring-Aufzeichnung von 30 Tagen realisiert.
Alle in dem System eingesetzten Rechner sind moderat ausgelastet und hätten genug Reserven für die Ausführung weiterer Anwendungen.