Netzwerk-Leitfaden

Bandbreite bezieht sich auf die maximale Datenmenge, die innerhalb eines bestimmten Zeitraums über eine Netzwerkverbindung übertragen werden kann. Sie wird oft in Bits pro Sekunde (bps) gemessen. Eine höhere Bandbreite ermöglicht eine schnellere Datenübertragung.

Die Paketgröße bezieht sich auf die Datenmenge, die in einem einzigen Datenpaket übertragen wird. Die Daten werden für die Übertragung in Pakete unterteilt, und die Größe eines Pakets kann je nach Protokoll variieren. Größere Pakete können für die Übertragung großer Datenmengen effizienter sein, während kleinere Pakete in Situationen mit hoher Latenzzeit von Vorteil sein können.

Overhead bezieht sich auf zusätzliche Daten oder Ressourcen, die für die Verwaltung und Kontrolle des Netzes erforderlich sind, aber nicht direkt zur Nutzlast beitragen. Dazu können Protokollinformationen, Fehlerkorrekturen oder andere Steuerinformationen gehören. Ein höherer Overhead kann die effektive Bandbreite verringern.

Der Durchsatz ist die tatsächliche Datenmenge, die erfolgreich über eine Netzverbindung übertragen werden kann. Dabei werden die Auswirkungen von Overhead, Latenzzeit und anderen Faktoren berücksichtigt. Der Durchsatz wird oft in denselben Einheiten wie die Bandbreite gemessen, z. B. in Bits pro Sekunde. Es ist wichtig zu wissen, dass der Durchsatz aufgrund von Netzwerkverzögerungen, Kollisionen, Overhead und anderen Faktoren in der Regel niedriger ist als die nominale Bandbreite.

In diesem Fall wird die Kamera über ein GigE-Vsion-Kabel direkt an eine Netzwerkkarte (NIC) angeschlossen. Diese Konfiguration ist die effizienteste Verbindung, wenn die Verbindung ausschließlich dem dedizierten Gerät vorbehalten ist, um sicherzustellen, dass die gesamte Bandbreite der Kamera zugewiesen wird. Solange die Netzwerkkarte auf den Vollduplex-Modus eingestellt ist, funktionieren die Ethernet-Daten ohne Kollisionen.

Dennoch kann es zu einer Kollision kommen, wenn die Kameras um die Ressourcen des Hosts konkurrieren. In diesem Fall ist der Host möglicherweise nicht in der Lage, die eingehenden Daten zu verarbeiten, wenn alle Kameras gleichzeitig senden, was zu Paketverlusten führen kann.

Einen Überblick über die empfohlenen Netzwerkadaptereinstellungen finden Sie im Kapitel Netzwerkeinstellungen.

Bei der Verwendung mehrerer Kameras über einen oder mehrere dedizierte Switches werden die Kameras oder sogar eine einzelne Kamera nicht direkt mit dem Host, sondern über einen Switch verbunden. Das gesamte Netzwerk bleibt jedoch ausschließlich für den Zweck der Bilderfassung bestimmt. In komplizierteren Konfigurationen können mehrere Switches und mehrere Hosts eingesetzt werden. Diese Switches erleichtern den Anschluss mehrerer Kameras an den Host-PC und können die Entfernung zwischen der Kamera und dem Host vergrößern.

In diesem Szenario teilen sich die Kameras ein oder mehrere Netzwerksegmente und den Switch selbst. Sie konkurrieren nicht nur um Host-Ressourcen, sondern auch um Ethernet-Bandbreite und Switch-Ressourcen. Die Einführung zusätzlicher Netzwerkkomponenten erhöht die Latenzzeit und den Jitter des Systems. Bei der Auswahl eines Switch-Modells muss sorgfältig darauf geachtet werden, dass es keine unerwünschten Einschränkungen für die gesamte Systemkonfiguration mit sich bringt.

In diesem Szenario teilt sich die Bildverarbeitungskamera das Netzwerk mit dem Internet, dem Büro oder anderen Verkehrsarten. Im Allgemeinen ist diese Konfiguration für Bildverarbeitungsanwendungen nicht ideal und wird nicht empfohlen, da das Vorhandensein von unterschiedlichem Netzwerkverkehr die Leistung der Bilderfassung erheblich beeinträchtigen kann. Es ist ratsam, diese Konfiguration nur bei Anwendungen mit geringer Leistung in Betracht zu ziehen, bei denen ein eigenes Netzwerksegment entweder ungeeignet oder nicht machbar ist.

Nachdem die Kamera ein Bild aufgenommen hat, werden die Daten an das Netzwerk übertragen. Die Pakete werden durch das Netzwerk zum Host-PC geleitet. Während des Durchlaufs durch einen Switch kann es zu vorübergehenden Blockierungen kommen, wenn der Switch z. B. mit der Verarbeitung von Paketen anderer Kameras beschäftigt ist. Wenn der Switch mit eingehenden Daten überlastet ist, kann es zu Paketverlusten kommen.

Wenn die Pakete die Netzwerkkarte des Hosts erreichen, werden sie gesammelt und das Vorhandensein neuer Daten durch Unterbrechungen signalisiert. Die Daten werden dann entweder von einem Standard-Netzwerkstack des Betriebssystems oder einem speziellen (Filter-)Treiber verarbeitet und schließlich an den Zielpuffer geliefert. Wenn der Host stark belastet ist und die eingehende Datenrate nicht bewältigen kann, besteht die Möglichkeit, dass erneut Pakete verworfen werden.