كيف تحل مشكلة ازدحام الشبكة أثناء المراقبة بالفيديو؟

يمكن أن يؤثر ازدحام الشبكة أثناء المراقبة بالفيديو بشدة على أداء أنظمة الأمان، مما يؤدي إلى فقدان الفيديو والتقطيع وتأخر التغذية. تنشأ هذه المشكلة غالبًا بسبب متطلبات النطاق الترددي العالي لكاميرات المراقبة، خاصة عند نقل تدفقات الفيديو عالية الوضوح عبر الشبكات المشتركة. فيما يلي العديد من الاستراتيجيات لمعالجة ومنع ازدحام الشبكة في أنظمة المراقبة بالفيديو.

1. تقسيم شبكة المراقبة (VLAN)

مشكلة: يمكن أن تصبح الشبكات المشتركة مزدحمة عندما تتنافس تدفقات فيديو المراقبة مع حركة مرور الشبكة العادية.

حل: استخدم الشبكات المحلية الافتراضية (VLANs) لفصل حركة المراقبة عن البيانات الأخرى، مما يضمن عدم تداخل تدفقات الفيديو مع تطبيقات الأعمال الهامة.

تطبيق:

--- قم بإعداد شبكة VLAN مخصصة لجميع كاميرات IP ونظام إدارة الفيديو (VMS).

--- قم بتعيين أولوية عالية لجودة الخدمة (QoS) لشبكة VLAN هذه لضمان إعطاء الأولوية لحركة مرور الفيديو على أنواع البيانات الأخرى.

تكوين المثال:

2. تنفيذ جودة الخدمة (QoS)

مشكلة: بدون تحديد الأولويات، قد تواجه حركة مرور الفيديو الهامة تأخيرات بسبب أنشطة الشبكة الأخرى مثل عمليات نقل الملفات أو الصوت عبر IP (VoIP).

حل: قم بتنفيذ جودة الخدمة لإعطاء الأولوية لحركة مرور المراقبة بالفيديو على حركة المرور غير الضرورية، مما يقلل التأخير ويمنع الازدحام.

تطبيق:

--- استخدم أجهزة الشبكة (المحولات وأجهزة التوجيه) التي تدعم سياسات جودة الخدمة لتحديد أولويات حركة مرور فيديو المراقبة بناءً على المنفذ أو نطاق IP أو البروتوكول.

--- تصنيف تدفقات الفيديو كأولوية عالية مع تقليل أولوية حركة المرور الأقل أهمية (على سبيل المثال، نقل الملفات أو تصفح الويب).

مثال على سياسة Cisco QoS:

3. استخدم مسجلات الفيديو الشبكية (NVR) مع وحدة التخزين المحلية

مشكلة: يمكن أن يؤدي البث المستمر من كاميرات متعددة إلى خادم مركزي إلى زيادة التحميل على الشبكة.

حل: استخدم مسجلات فيديو الشبكة (NVR) مع وحدة تخزين محلية، مما يقلل الحاجة إلى إرسال تدفقات النطاق الترددي العالي بشكل مستمر عبر الشبكة.

تطبيق:

--- قم بتثبيت مسجلات الفيديو الشبكية (NVR) في مواقع استراتيجية لتخزين بيانات الفيديو محليًا ونقل البيانات التعريفية أو اللقطات ذات النطاق الترددي المنخفض فقط عند الحاجة.

--- مركزية مراقبة الفيديو أثناء توزيع التخزين عبر الشبكة.

4. تنفيذ البث المتعدد

مشكلة: يستهلك البث الأحادي، حيث ترسل كل كاميرا دفقًا فرديًا إلى كل محطة عرض، نطاقًا تردديًا زائدًا عندما تعرض أجهزة متعددة نفس البث.

حل: استخدم دفق البث المتعدد، الذي يسمح بإرسال دفق واحد إلى عدة مشاهدين دون تكرار حركة المرور لكل مستلم.

تطبيق:

--- قم بتكوين البث المتعدد على المحولات وأجهزة التوجيه وتمكينه على كاميرات IP ونظام VMS.

--- تنفيذ بروتوكول إدارة مجموعة الإنترنت (IGMP) لإدارة مجموعة البث المتعدد.

مثال لأمر البث المتعدد:

5. تحسين دقة الكاميرا ومعدل الإطارات

مشكلة: تستهلك تدفقات الفيديو عالية الدقة ومعدل الإطارات العالي نطاقًا تردديًا كبيرًا، مما يؤدي إلى الازدحام، خاصة في عمليات النشر واسعة النطاق.

حل: اضبط إعدادات الكاميرا لخفض الدقة ومعدل الإطارات حيث لا تكون الدقة العالية الكاملة ضرورية.

تطبيق:

--- تقييم البيئة وتقليل الدقة في المناطق التي لا تتطلب فيديو عالي الدقة.

--- قم بتعيين الكاميرات في المناطق ذات حركة المرور المنخفضة لخفض معدلات الإطارات (على سبيل المثال، 15 إطارًا في الثانية بدلاً من 30 إطارًا في الثانية) لتقليل استخدام النطاق الترددي دون المساس بجودة الفيديو.

مثال لإعدادات الكاميرا:

--- الدقة: 1080p إلى 720p للمناطق غير الحرجة.

--- معدل الإطارات: اضبط من 30 إطارًا في الثانية إلى 15 إطارًا في الثانية حيثما أمكن ذلك.

6. استخدم ضغط الفيديو (H.265 أو H.264+)

مشكلة: تتطلب تدفقات الفيديو الأولية أو غير المضغوطة كميات كبيرة من النطاق الترددي.

حل: استخدم معايير ضغط الفيديو الحديثة مثل H.265 (HEVC) أو H.264+، والتي تقلل بشكل كبير من متطلبات النطاق الترددي مع الحفاظ على جودة الفيديو.

تطبيق:

--- تأكد من أن الكاميرات ومسجلات الفيديو الشبكية (NVR) لديك تدعم H.265 أو H.264+، وقم بالتبديل إلى برامج الترميز هذه لتقليل حجم الفيديو واستخدام النطاق الترددي بنسبة 30-50%.

--- قم بتكوين أنظمة إدارة الفيديو لاستخدام برامج الترميز الأكثر كفاءة.

7. تنفيذ الحوسبة المتطورة وتحليلات الفيديو

مشكلة: يمكن أن يؤدي دفق جميع لقطات الفيديو إلى خادم مركزي إلى استخدام غير ضروري للنطاق الترددي، خاصة عندما لا تكون هناك حاجة إلى معظم اللقطات.

حل: استخدم حوسبة الحافة مع الكاميرات التي تحتوي على تحليلات فيديو مدمجة، والتي تحلل اللقطات محليًا وتنقل فقط الفيديو أو التنبيهات ذات الصلة إلى النظام المركزي.

تطبيق:

--- نشر الكاميرات الذكية ذات إمكانات المعالجة الطرفية التي تحلل اللقطات وتنقل البيانات أو الأحداث المهمة فقط (مثل اكتشاف الحركة).

--- يؤدي ذلك إلى تقليل كمية البيانات غير الضرورية التي يتم إرسالها عبر الشبكة، مما يؤدي إلى تحرير النطاق الترددي لحركة المرور الهامة.

8. إعداد الارتباطات المتكررة أو الارتباطات المجمعة (LACP)

مشكلة: قد لا يوفر رابط شبكة واحد نطاقًا تردديًا كافيًا لبث الفيديو عالي الدقة من كاميرات متعددة.

حل: قم بتطبيق بروتوكول التحكم في تجميع الارتباط (LACP) لدمج واجهات الشبكة المتعددة في رابط منطقي واحد، مما يؤدي إلى زيادة عرض النطاق الترددي.

تطبيق:

--- استخدم LACP لإنشاء روابط مجمعة على المحولات وأجهزة التوجيه، مما يؤدي بشكل فعال إلى زيادة عرض النطاق الترددي المتاح لتدفقات الفيديو.

مثال لتكوين LACP:

9. نشر مفاتيح المراقبة المخصصة

مشكلة: يمكن أن تؤدي مشاركة موارد الشبكة مع الخدمات الأخرى إلى التنافس على عرض النطاق الترددي والازدحام في نهاية المطاف.

حل: استخدم مفاتيح مخصصة لشبكة المراقبة، مما يضمن عدم تنافس بيانات المراقبة مع حركة البيانات المنتظمة.

تطبيق:

--- قم بتثبيت المحولات المُدارة التي تتعامل مع حركة مرور المراقبة فقط.

--- يمكن تحسين هذه المفاتيح خصيصًا لحركة مرور الفيديو، مع تمكين ميزات مثل QoS وIGMP التطفل افتراضيًا.

10. استخدم تدفق معدل البت التكيفي

مشكلة: يمكن أن تطغى تدفقات معدل البت الثابت على الشبكة إذا تدهورت الظروف أو إذا كانت الشبكة تحت حمل ثقيل.

حل: استخدم تدفق معدل البت التكيفي الذي يضبط جودة الفيديو ديناميكيًا بناءً على النطاق الترددي للشبكة المتوفر.

تطبيق:

--- تدعم العديد من منصات VMS والكاميرات تدفق معدل البت التكيفي، مما يقلل من جودة الفيديو عند اكتشاف الازدحام ويزيده عندما يسمح النطاق الترددي بذلك.

--- يمكن أن تساعد هذه الميزة في الحفاظ على استقرار الشبكة دون التضحية بقدر كبير من جودة الفيديو.

11. مراقبة وتحسين استخدام الشبكة

مشكلة: وبدون المراقبة المناسبة، قد لا يتم اكتشاف ازدحام الشبكة حتى يؤدي إلى تعطيل عمليات المراقبة.

حل: استخدم أدوات مراقبة الشبكة مثل SolarWinds أو PRTG أو Zabbix لتتبع استخدام النطاق الترددي بشكل مستمر وتحديد نقاط الازدحام وتحسين أداء الشبكة.

تطبيق:

--- قم بإعداد تنبيهات للاستخدام العالي للشبكة أو فقدان الحزم وضبط سياسات جودة الخدمة أو تخصيص النطاق الترددي وفقًا لذلك.

خاتمة

يتطلب حل ازدحام الشبكة أثناء المراقبة بالفيديو مجموعة من التصميم الاستراتيجي للشبكة وتحديث المعدات وتحسين التكوين. يعد فصل حركة مرور المراقبة باستخدام شبكات VLAN، وتنفيذ جودة الخدمة، واستخدام تدفق البث المتعدد، وتحسين إعدادات الكاميرا خطوات حاسمة في منع الازدحام. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تساعد الاستفادة من التقنيات الحديثة مثل ضغط H.265 وحوسبة الحافة وتدفق معدل البت التكيفي في الحفاظ على أداء الشبكة مع دعم تدفقات الفيديو عالية الوضوح. من خلال التخطيط والمراقبة الدقيقة لشبكتك، يمكنك ضمان تشغيل نظام المراقبة بكفاءة وموثوقية.