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Paketgröße bei Videostream

Frage Netzwerke

Mitglied: unique24

unique24 (Level 2) - Jetzt verbinden

17.07.2010 um 11:01 Uhr, 5675 Aufrufe, 8 Kommentare

Hallo,

wenn ich von einer IP Kamera Videostreams bekomme ... hat die Paketgröße eine Auswirkung auf die Performance?

Der Stream ist gleich und immer kostant ... Anschluß ist 100Mbit und PC hat 1000Mbit.

Die Kamera hat als Standard keine Einstellung, dass ich die Paketgröße ändern kann.

Wir haben nun aber die Planung, bei einer Datenmenge von 256Mbit (64 Kameras zu je 4Mbit) und das ganze auf iSCSI zuschreiben, dass die Paketgröße der Kamera zu Sprache gekommen ist.

Wenn ich bei der Kamera die Paketgröße einstellen könnte, was würde man einstellen und kann ich mit Wireshark prüfen, ob der Datentransfer optimal läuft??

Danke
Mitglied: heparus
17.07.2010 um 12:15 Uhr
Hallo,

die MTU für 100Mbit ist auf 1500bit definiert. Jumboframes werden erst ab 1000Mbit zugelassen (afaik) und alle dazwischen stehenden Geräte müssen auch Jumbos unterstützen. Dabei ist zu beachten das Jumboframes nicht normiert sind, aber als Quasi-Standard haben sich 9kb etabliert. Können deine Geräte nicht mit dieser MTU-Größe umgehen werden die Pakete nicht weitergeleitet. Oder werden fragmentiert, wo mit du dein System weiter ausbremst.

Ich denke mit einer vernünftigen QoS-Konfiguration wirst du mehr erreichen als mit dem Ändern der MTU-Größe.
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Mitglied: aqui
17.07.2010 um 12:26 Uhr
Desweiteren gehen bei kleinen Paketgrößen Billigswitches schnell die Puste aus. In Performancetest kannst du das sehr deutlich sehen.
Folglich ist also die Gesamtperformance in erheblichem Maße von der Switchperfromance bzw. deiner gesamten netzwerk Infrastruktur vom Sender zum Empfänger abhängig !
Generell bist du frei in der Wahl der Paketgrößen bei Video Streams. Wegen des zeitkritischen Transports geschieht die in der Regel mit UDP. Es finden also im Falle der Fehlübermittlung keine Retransmits statt wie bei TCP.
Paketverlust bedeutet also schwarzer Schirm. Hier muss nun die kamera oder deine Anwendung einen guten Kompromiss mit der Paketgröße finden.
Es gilt die einfache Regel: Großes Paket -> langer schwarzer Schirm, Kleines Paket -> kleiner Bildausfall.
Wenn du es eh nicht verändern kannst bist du so oder so abhängig vom Hersteller der Kamera. Deine o.a. Ausführungen sind also nur rein philosophischer Natur haben dann aber keinerlei Praxisrelevanz !
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Mitglied: unique24
18.07.2010 um 13:42 Uhr
Hallo,

vielen Dank!

Nun, wir haben einen guten Draht zum Hersteller und unsere Wünsche werden in kommenden Firmware´s durchaus berücksichtigt.

Wenn nun also 100Mbit bei 1500bit definiert ist ... kann ich dies ja mit Wireshark sehen, richtig? Dort werden die Ethernetframes ja einzeln dargestellt und ein Frame ist sozusagen die Paketgröße.

Hier muss ich nochmal nachfragen:
Der Server baut zu der Kamera eine Verbindung auf. Das heißt der Server und die Kamera handeln eine Paketgröße aus?

Wenn ich nun die Möglichkeit hätte ... und gestreamt wird in TCP ... kann man mit Paketgrößen Einstellungen die Performance erhöhen?

UDP wäre eine Alternative ... aber auch hier ... wenn ich doch die MTU der Kamera verändern könnte ... macht es Sinn dem Hersteller um diese Option zu bitten?
Denn auch die Switche müssen die Paketgröße unterstützen, richtig?

JumboFrames ... wenn der Switch mit 1000Mbit auf dem Server hängt und die Cams mit 100Mbit ... kann man dennoch mit Jumboframes arbeiten, wenn die 100Mbit Frames ein vielfaches einer 1000Mbit hätten?
Also Beispiel: 100Mbit: 1500bit ...Jumboframes 3000bit ... somit könnte der Switch 2 Frames der Cam in ein Frame für den Server packen.
Oder ist das für einen Switch nicht möglich?

Für Unterstützung bin ich Euch sehr dankbar!
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Mitglied: aqui
19.07.2010 um 10:35 Uhr
Hier die Antworten:
1.) Wireshark
Ja, in einem Sniffer Trace kannst du exakt die paketgröße sehen. Ist ja auch der tiefere Sinn eines Paket Sniffers.
2.) MTU Aushandlung Server Kamera
Ja, diesen Vorgang nennt man MTU Path Discovery
http://de.wikipedia.org/wiki/Path_MTU_Discovery
3.) Das ist sehr ungewöhnlich das mit TCP gestreamt wird. Damit wären die Kameras jenseits jeglicher Standard Protokolle für Video und Audio. Keines dieser Standards nutzt TCP wegen des erheblichen Overheads und der Probleme mit der Übertragungszeit.
Das heisst dann das deine Kameras sehr hersteller proprietär sind...aber nungut wenn du es sagst wird es wohl stimmen.
Die Performance kann man sicher optimieren. Das betrifft aber ALLE im Stream liegende HW. Alle diese Komponenten mussten optimal für eine bestimmte Framegröße arbeiten. Oder man muss das ungefähre Mittel finden. Optimale Performance bei Framegrößen von x bis y.
4.) UDP etc.
Siehe Antwort 3.)
5.) Jumbo Frames sind außschliesslich nur bei GiG Ethernet supportet. Sobald 100 Mbit mit im Spiel sind ists aus mit Jumbo und dann gilt wieder 1500 Byte strikt !
Ein Switch macht kein aktives Fragmentieren und defragmentieren er ist ja nur ein OSI Layer 2 Device. Sowas kann nur ein Router !! Vergiss das also. Da solltest du noch etwas netzwerktechnik nachlesen !!
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Mitglied: unique24
19.07.2010 um 12:18 Uhr
Hallo Aqui,

super, vielen Dank!

Also TCP ist bei vielen Kameras der Standard ... schon alleine bei Videoanalysen sollen keine falschen Bildinhalten geliefert werden. Aber das ich ein Detail
Viele nutzen RTP oder UDP.

2) Danke
3) Wenn alle im Netzwerk befindlichen Geräte eine einheitliche Framegröße arbeiten, dann müßte ich diese auch entsprechend konfigurieren, oder? Managebare Switch und WLAN Router ... aber was ist bei Geräten die ich nicht managen kann?
Beispiel: Kameras => PoE Switch => WLAN => managbarer Switch => Server für Aufzeichnung
Gibt es bei den Switchen technische Datenblätter, wo die max. Paketgröße zu finden ist, oder sind Switche hier in der Kette nicht wichtig?
4 und 5) Danke!
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Mitglied: aqui
20.07.2010 um 09:48 Uhr
3.) Da hast du dann logischerweise Pech gehabt und musst mit dem leben was die fest in den ASIC gebrannt haben ! Eine Konfig Möglichkeit hast du ja nicht !
Jeder halbwegs seriöse Switch hat IMMER ein Datenblatt wo du das sehen kannst.
Nicht managebare Switches supporten nie mehr als die bei Ethernet maximal möglichen 1500 Bytes bzw. 1522 Bytes bei .1q tagged Frames. Das gilt auch für Gig Switches, die haben KEIN Jumbo Support wie sonst bei GiGE üblich, sondern auch nur max. 1500 Byte.
In High Performance Umgebungen sind solche Billigwitches also ein absolutes no go !
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Mitglied: unique24
21.07.2010 um 19:33 Uhr
Hallo aqui,

danke ... nun habe ich dieses PDF gefunden:
http://www.google.at/url?sa=t&source=web&ct=res&cd=5&ur ...

Auf Seite 3 zeigt Cisco das bei kleinen Paketen der beste Datendurchsatz entsteht. Dies verwirrt mich nun etwas ... ich bin davon ausgeganngen je größer die Pakete, desto besser die Performance.

Auch hier: http://www.lupocom.com/artikel/artikel-netzwerk/481-performance-tests-f ... liest man das kleine Pakete besser wären.

Kannst du das so bestätigen?

Dank dir!
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Mitglied: aqui
02.08.2010 um 17:39 Uhr
Wenn der Switch die entsprechende Performance mitbringt ist dem so. Bei Cisco sollte es also kein Thema sein ob klein oder groß.
Bei Billighardware wie D-Link, HP, NetGear usw. siehst du oft erhebliche Performance Einbrüche bei den kleinen Paketen in der Forwarding Rate.
Da trennt sich dann ganz schnell die Spreu vom Weizen !
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