네트워크 구성 (Stereo ace)#

이 항목에서는 네트워크 어댑터를 구성하고 Basler Stereo ace 카메라의 IP 구성을 변경하는 방법을 설명합니다.

이 항목의 Linux 관련 정보는 Ubuntu 20.04의 기본 데스크톱 GUI 사용을 기준으로 합니다. Linux에서는 네트워크 인터페이스를 구성하는 여러 가지 방법이 있으므로 자세한 내용은 사용 중인 Linux 배포판의 설명서를 참조하십시오.

네트워크 구성 단계별 가이드#

다음 단계에 따라 네트워크 설정에서 Stereo ace 카메라를 설정할 수 있습니다.

1. 카메라에 IP 주소를 할당하는 방법을 결정하십시오. 다음 사항을 고려하십시오.
   • 몇 대의 카메라를 사용할 계획이십니까?
   • 사용 중인 네트워크 어댑터는 몇 개입니까? 모든 카메라에 전용 어댑터가 있습니까?
     자세한 내용은 권장 네트워크 아키텍처를 참조하십시오.
   • 사용 가능한 DHCP 서버가 있습니까?
     DHCP 서버가 있는 경우 이를 사용하십시오. 구성이 훨씬 수월해집니다.
     DHCP 서버가 없는 경우, 정적 IP 주소 또는 Auto IP 중 하나를 사용할 수 있습니다.
     • Auto IP는 Auto IP를 사용하도록 구성된 네트워크 어댑터가 하나 이하인 경우에만 사용할 수 있습니다. 여러 어댑터를 Auto IP로 구성하면 카메라 검색이 불가능해집니다.
     • 정적 주소를 가진 여러 네트워크 어댑터를 사용하는 경우, 각 어댑터는 서로 다른 서브넷에 있어야 합니다.
2. 네트워크 어댑터의 IP 주소를 구성합니다.
3. pylon IP Configurator를 사용하여 카메라의 IP 주소를 구성합니다.

4. pylon IP Configurator에서 연결 상태를 확인합니다.

   1. 상태가 OK인 경우, 정상 상태입니다.

   2. 상태가 Not reachable인 경우, 다음 사항을 확인하십시오.

      1. 다른 응용 프로그램이 카메라에 액세스하고 있지 않은지 확인하십시오.
      2. 어댑터의 서브넷 마스크가 카메라의 서브넷 마스크와 동일한지 확인하십시오.
      3. 어댑터와 카메라의 주소가 동일한 서브넷에 있는지 확인하십시오.
         예: 서브넷 마스크가 255.255.0.0인 경우, IP 주소의 처음 두 개 블록이 동일해야 합니다.
      4. 다른 모든 네트워크 어댑터가 카메라도 연결된 서브넷이 아닌 다른 서브넷으로 구성되어 있는지 확인하십시오.
      5. 다른 네트워크 장치 중 카메라와 동일한 주소를 사용하는 장치가 없는지 확인하십시오.

   3. 카메라가 목록에 나타나지 않는 경우, 다음 사항을 확인하십시오.

      1. 카메라가 올바른 네트워크 어댑터에 물리적으로 연결되어 있습니까?
      2. 카메라가 연결된 어댑터의 방화벽을 비활성화하십시오.
   4. 성능 설정을 조정합니다.
   5. 문제 해결
      스트리밍 중 프레임 드롭이나 오류 메시지가 발생하는 경우, 가장 일반적인 원인은 불안정한 네트워크 연결 또는 성능 부족입니다.
   6. Windows 또는 Linux 시스템에서 네트워크 설정을 추가로 최적화할 수 있는지 확인하십시오.
   7. 카메라가 연결된 어댑터의 방화벽을 비활성화하십시오.

권장 네트워크 아키텍처#

네트워크를 계획하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 적절한 설정을 선택하는 데 도움이 되도록 아래에 차이점을 나열했습니다.

P2P(Peer-to-Peer) 네트워크 아키텍처#

한 가지 옵션은 카메라와 호스트 컴퓨터 사이에 직접 P2P(peer-to-peer) 연결을 설정하는 것입니다.

카메라는 개별 GigE 네트워크 어댑터나 호스트 컴퓨터의 멀티포트 어댑터에 연결할 수 있습니다.

• 장점: 각 카메라가 호스트 컴퓨터와 개별적으로 연결됩니다. 따라서 각 카메라는 획득한 이미지를 전송하는 데 전체 연결 대역폭을 사용할 수 있습니다. 즉, 각 카메라를 최대 획득 속도로 작동할 수 있습니다.
• 단점: 단일 컴퓨터에 연결할 수 있는 카메라의 수가 제한됩니다.

네트워크 스위치를 통한 연결#

대안으로, 네트워크 스위치를 통해 카메라와 호스트 컴퓨터 간의 연결을 설정할 수 있습니다.

아래 예시는 1포트 GigE 네트워크 어댑터가 4포트 네트워크 스위치에 연결된 모습을 보여줍니다. 멀티포트 네트워크 어댑터나 여러 개의 스위치를 사용할 수도 있습니다.

• 장점: 단일 호스트 컴퓨터에 여러 대의 카메라를 연결할 수 있습니다.
• 장점: 장치 간 케이블 길이를 각각 최대 100미터까지 연장할 수 있어 전체 케이블 길이를 더 늘릴 수 있습니다.
• 단점: 스위치에 컴퓨터로 연결되는 단일 GigE 연결만 있습니다. 카메라들은 이 단일 경로에서 사용 가능한 대역폭을 공유해야 합니다. 단일 경로에서 사용 가능한 대역폭은 약 125 MByte/s입니다. 이 대역폭이 충분하지 않은 경우 5GigE 업링크로 전환하면 간단한 시스템 변환을 통해 5배의 속도를 달성할 수 있습니다.

권장 네트워크 어댑터#

최상의 성능과 안정성을 위해 Basler는 Intel PRO 1000, I210, I340 및 I350 시리즈 어댑터 사용을 권장합니다.

네트워크 어댑터 IP 구성#

네트워크 어댑터의 IP 주소를 구성하는 가장 일반적인 두 가지 방법은 다음과 같습니다.

• 고정 주소 할당("정적" 또는 "영구" 주소라고도 함)
• DHCP(동적 호스트 구성 프로토콜) 또는 Auto IP(링크 로컬 주소(LLA) 기반의 자동 개인 IP 주소 지정)를 통한 자동 주소 지정 구성

Windows#

고정 IP 주소 할당#

네트워크 어댑터에 고정 IP 주소를 할당하려면:

1. Windows 제어판에서 네트워크 연결 창을 엽니다.
   빠른 액세스를 위해 Win+R을 누르고, ncpa.cpl을 입력한 뒤 입력합니다.
2. 카메라에 사용되는 네트워크 어댑터 연결을 마우스 우클릭한 후 속성을 클릭합니다.
   속성 창이 열립니다.
3. 인터넷 프로토콜 버전 4(TCP/IPv4)를 더블클릭합니다.
   인터넷 프로토콜 버전 4(TCP/IPv4) 속성 창이 열립니다.
4. 다음 IP 주소 사용을 클릭합니다.
5. IP 주소, 서브넷 마스크 및 기본 게이트웨이 필드에 IP 주소, 서브넷 마스크 및 기본 게이트웨이 주소를 입력합니다.

6. 기본 설정 DNS 서버 및 보조 DNS 서버 필드에 기본 및 보조 DNS 서버 주소를 입력합니다. (일반적으로 도메인 이름 서버는 필요하지 않습니다.)

   

7. 해당하는 모든 네트워크 어댑터에 대해 2단계부터 6단계까지 반복합니다.

DHCP / Auto IP를 통한 IP 주소 할당#

어댑터가 DHCP / Auto IP를 통해 IP 주소를 수신하도록 구성된 경우 다음과 같이 작동합니다:

• 어댑터는 DHCP 서버에서 IP 주소를 가져오려고 시도합니다. DHCP 서버를 사용할 수 있는 경우 서버에서 IP 주소를 받아 사용합니다.
• DHCP 서버를 사용할 수 없는 경우 어댑터는 Auto IP 루틴을 사용하여 자체적으로 IP 주소를 할당합니다.

대부분의 네트워크 어댑터의 기본 설정은 DHCP / Auto IP입니다. 대부분의 경우 카메라와 함께 사용되는 어댑터에는 사용 가능한 DHCP 서버가 없습니다. 따라서 기본 설정 상태에서 어댑터는 자동 IP 주소 지정 방식을 사용하여 자체적으로 IP 주소를 할당하게 됩니다.

DHCP / Auto IP를 사용하여 IP 주소를 할당하려면:

1. Windows 제어판에서 네트워크 연결 창을 엽니다.
   빠른 액세스를 위해 Win+R을 누르고, ncpa.cpl을 입력한 뒤 입력합니다.
2. 카메라에 사용되는 네트워크 어댑터 연결을 마우스 우클릭한 후 속성을 클릭합니다.
   속성 창이 열립니다.
3. 인터넷 프로토콜 버전 4(TCP/IPv4)를 더블클릭합니다.
   인터넷 프로토콜 버전 4(TCP/IPv4) 속성 창이 열립니다.
4. 자동으로 IP 주소 받기가 선택되어 있는지 확인합니다.
   이를 통해 어댑터는 첫 번째 옵션으로 DHCP 서버를 확인합니다.
5. 대체 구성을 탭을 클릭합니다.
   이 탭의 설정은 DHCP 서버를 찾지 못한 경우 어댑터가 사용할 Auto IP 주소 할당을 구성하는 데 사용됩니다.

6. 자동 비공개 IP 주소가 선택되어 있는지 확인합니다.

   

Linux#

네트워크 어댑터를 구성하려면:

1. 애플리케이션 표시 또는 우측 상단의 아이콘을 통해 설정 앱을 엽니다.

2. 네트워크 탭에서 카메라가 연결된 네트워크 어댑터 옆의 톱니바퀴 아이콘을 클릭합니다.

   

3. IPv4 탭을 클릭합니다.

   

   • DHCP의 경우 IPv4 Method를 자동(DHCP)으로 설정합니다.
   • 정적 주소 할당의 경우 IPv4 Method를 수동으로 설정하고 Addresses 영역에 Address, Netmask 및 필요한 경우 Gateway를 입력합니다.
   • 자동 주소 할당의 경우 IPv4 Method를 링크 로컬 전용으로 설정합니다.

4. 설정을 저장하려면 Apply를 클릭하십시오.

카메라 IP 주소 구성#

카메라의 IP 구성을 변경하려면 pylon IP Configurator를 사용하십시오.

• Windows: Start > Basler > pylon IP Configurator를 클릭하십시오.
• Linux: 다음 명령을 실행하십시오: /opt/pylon/bin/ipconfigurator

방화벽 구성#

Windows#

Windows 방화벽을 비활성화하는 것은 일반적으로 권장되지 않는 극단적인 조치입니다. 그러나 경우에 따라 성능 문제를 해결하기 위해 필요할 수 있습니다.

선택한 네트워크 어댑터에서 방화벽을 끄려면:

1. Win+R을 누르고 wf.msc를 입력한 다음 Enter 키를 누릅니다.
   Windows Firewall with Advanced Security 창이 열립니다.

2. Windows Firewall Properties를 클릭하십시오.

   

   Windows Firewall with Advanced Security on Local Computer Properties… 창이 열립니다.

3. 방화벽 보호를 해제하려는 프로필의 탭을 클릭하십시오.
   일반적으로 이는 Public Profile 탭입니다. 그러나 전용 네트워크 카드를 사용하는 경우, Basler는 다른 프로필에 대해서도 방화벽 보호를 비활성화할 것을 권장합니다.

4. Customize를 클릭하십시오.

   

   Protected Network Connections for the Public Profile 창이 열립니다. 이 창에는 방화벽이 켜져 있는 연결이 나열됩니다.

   

5. 카메라가 연결된 연결의 선택을 해제합니다. 그러면 해당 방화벽 보호가 꺼집니다.

6. 방화벽 보호를 해제하려는 모든 프로필에 대해 3단계부터 5단계까지 반복하십시오.

Linux#

카메라가 연결된 네트워크 어댑터의 경우 방화벽을 비활성화해야 합니다. 그렇지 않으면 장치 검색 및 카메라로부터의 데이터 스트림 수신이 작동하지 않을 수 있습니다.

방화벽을 비활성화하려면 다음을 입력하십시오:

sudo ufw disable

성능 최적화#

Windows#

네트워크 어댑터가 성능 드라이버를 지원하지 않는 경우, 기본적으로 필터 드라이버가 설치됩니다. 이 경우 카메라와 함께 사용하려면 먼저 네트워크 어댑터를 구성해야 합니다.

먼저, Basler는 필터 드라이버와 충돌할 수 있는 특정 프로토콜 또는 서비스를 비활성화할 것을 권장합니다.

프로토콜 또는 서비스를 비활성화하려면:

1. Windows 제어판에서 네트워크 연결 창을 엽니다.
   빠른 액세스를 위해 Win+R 을 누르고, ncpa.cpl을 입력한 뒤 입력합니다.
2. 카메라에 사용되는 네트워크 어댑터 연결을 마우스 우클릭한 후 속성을 클릭합니다.
   속성 창이 열립니다.

3. pylon GigE Vision Driver 및 Internet Protocol Version 4 (TCP/IPv4) 확인란을 제외한 모든 확인란의 선택을 해제하십시오:

   

4. 해당하는 모든 네트워크 어댑터에 대해 2단계와 3단을 반복합니다.

둘째, Basler에서는 특정 어댑터 Property를 최적화할 것을 권장합니다.

어댑터 Property를 최적화하려면:

1. Windows 제어판에서 네트워크 연결 창을 엽니다.
   빠른 액세스를 위해 Win+R 을 누르고, ncpa.cpl을 입력한 뒤 입력합니다.
2. 카메라에 사용하는 네트워크 어댑터 연결을 마우스 우클릭한 후 Properties를 클릭합니다.
   Properties 창이 열립니다.
3. Configure를 클릭합니다.
   네트워크 드라이버의 구성 창이 열립니다.
4. Advanced를 클릭합니다.
5. 다음 Property를 조정합니다(아래 참고 사항 참조).
   1. Jumbo Frames Property를 최댓값으로 설정합니다.
      Jumbo Frames Property가 없는 경우 프레임 크기와 관련된 파라미터를 선택하고 최댓값으로 설정합니다.
   2. 수신 디스크립터 수와 관련된 파라미터(예: Receive Descriptors)를 선택하고 최대값으로 설정합니다.
   3. CPU 인터럽트 수와 관련된 파라미터(예: Interrupt Moderation Rate)를 선택하고 1000과 같은 낮은 값으로 설정합니다. CPU 인터럽트 수를 설정하는 방법은 네트워크 어댑터에 따라 다를 수 있습니다. 인터럽트 조절을 활성화하려면 별도의 파라미터를 사용해야 할 수도 있습니다.
   4. 속도 및 이중 모드와 관련된 파라미터(예: Speed and Duplex Mode)를 선택하고 자동으로 설정합니다(예: Auto Negotiation).
6. 해당하는 모든 네트워크 어댑터에 대해 2~5단계를 반복합니다.

Linux#

패킷 손실을 방지하기 위해 가장 먼저 해야 할 일은 jumbo frames을 활성화하고 UDP 수신 버퍼 크기를 늘리는 것입니다. 이렇게 했는데도 패킷 드롭 문제가 계속 발생한다면 실시간 우선순위(real-time priority), 링 버퍼 크기(ring buffer size), 인터럽트 조절률(interrupt moderation rate)을 조절해 보세요.

Jumbo Frames 활성화#

jumbo frames 사용은 오버헤드와 CPU 부하를 줄이는 데 중요합니다. 프레임 크기가 클수록 생성되는 CPU 인터럽트가 줄어들고 결과적으로 CPU 부하가 낮아집니다. 최대 전송 단위(MTU)를 최댓값인 9000으로 설정하여 jumbo frames을 활성화하십시오. ifconfig 명령입니다.

다음의 MTU를 설정하려면 eth0 네트워크 인터페이스를 9000으로 설정하려면 다음을 입력하십시오:

sudo ifconfig eth0 mtu 9000

UDP 수신 버퍼 크기 늘리기#

Stereo ace 카메라로 안정적인 이미지 취득을 수행하려면 Basler는 안정적인 이미지 취득을 보장하기 위해 시스템의 최대 UDP 수신 버퍼 크기를 늘릴 것을 권장합니다. 최소 4 MB 이상의 최대 크기를 권장합니다.

최대 UDP receive buffer size를 늘리려면 다음을 입력합니다.

sudo sysctl net.core.rmem_max=4194304

이 설정을 영구적으로 유지하려면 /etc/sysctl.conf 파일에 net.core.rmem_max 설정을 추가하면 됩니다.

실시간 우선순위 설정#

pylon SDK는 이미지 데이터 수신을 위해 스레드를 사용합니다. 지연 및 패킷 손실을 최소화하기 위해 수신 스레드의 스레드 우선순위를 real-time thread priority로 설정하려고 시도합니다. 이는 일반적으로 특별한 권한이 필요합니다.

그러나 Linux kernel 2.6.13 이상을 사용하는 시스템에서는 root 권한이 없는 프로세스에서도 real-time 스케줄링 정책을 설정하도록 허용할 수 있습니다. Ubuntu 시스템에서는 /etc/security/limits.conf 파일을 통해 사용자 또는 그룹별로 권한이 없는 프로세스의 최대 real-time priority를 제어할 수 있습니다.

예를 들어, /etc/security/limits.conf에 다음 줄을 추가하면 모든 사용자가 스레드 우선순위를 real-time priority로 설정하는 애플리케이션을 실행할 수 있습니다.

*      -      rtprio      99

/etc/security/limits.conf를 변경하려면 root 권한이 필요합니다.

/etc/security/limits.conf 파일을 변경한 후에는 로그아웃했다가 다시 로그인해야 합니다. /etc/security/limits.conf 파일에 대한 자세한 내용은 limits.conf 매뉴얼 페이지를 참조하세요.

Basler는 pylon SDK 기반 애플리케이션을 실행하는 모든 사용자에 대해 최대 real-time priority를 ≥1로 지정할 것을 권장합니다.

kernel 2.6.12 이하의 경우, Basler는 root 권한으로 pylon SDK 기반 애플리케이션을 시작하거나 pylon 기반 애플리케이션의 SUID 비트를 설정할 것을 권장합니다.

pylon 3D Viewer를 사용하여 GigE 라이브러리에 실시간 스레드 우선순위를 설정하는 데 필요한 권한이 있는지 확인할 수 있습니다. pylon 3D Viewer를 시작한 후 장치 목록에서 카메라 장치를 엽니다. Features 창에서 Stream Parameters 노드를 확장합니다. ReceiveThreadPriority 파라미터는 수신 스레드의 스레드 우선순위를 나타냅니다. 값이 0이면 라이브러리에 실시간 스레드 우선순위를 설정하는 데 필요한 권한이 없는 것입니다. 0보다 큰 값은 스레드가 실시간 스레드 우선순위로 예약되어 있음을 나타냅니다.

링 버퍼 크기 늘리기#

수신(Rx) ring buffer는 카메라에서 수신된 이미지 데이터를 수신하고 처리하기 위해 NIC 드라이버가 사용하는 버퍼의 수를 정의합니다. 일반적으로 ring buffer는 비교적 작게 설정되어 있으며, 트래픽 볼륨이 높은 네트워크 데이터를 수신하는 시스템에서는 이를 늘려야 할 수 있습니다.

ethtool 명령어를 사용하여 링 버퍼 크기를 늘리려면:

예: 다음 네트워크 인터페이스의 수신(Rx) 및 전송(Tx) eth0 링 버퍼 크기를 4096으로 설정하려면 다음과 같이 입력합니다.

sudo ethtool -G eth0 rx 4096 tx 4096

인터럽트 조절 속도 구성#

인터럽트 조절률(IMR)은 대기 시간과 성능 간의 균형을 정의합니다. IMR은 컨트롤러가 인터럽트를 조절하는 비율인 인터럽트 스로틀 레이트(ITR)를 제어합니다. ITR이 낮을수록 드라이버의 응답성이 높아지지만, 더 많은 인터럽트가 생성되므로 CPU 부하도 높아집니다. 반면 ITR이 높을수록 인터럽트 처리 대기 시간은 길어지지만 CPU 부하는 낮아집니다. 따라서 대부분의 애플리케이션의 경우 Basler에서는 Extreme 또는 3600과 같이 더 높은 IMR 값을 사용할 것을 권장합니다. 더 낮은 대기 시간이 필요한 경우 더 낮은 값을 사용하십시오.

ethtool 명령어를 사용하여 인터럽트 조절률을 구성하려면:

예: 다음 네트워크 인터페이스에 eth0 권장 설정을 적용하려면 다음과 같이 입력합니다.

sudo ethtool -C eth0 adaptive-rx off adaptive-tx off rx-usecs 62 tx-usecs 62

문제 해결#

sysctl -a 2>/dev/null | grep '\.rp_filter'

net.ipv4.conf.all.rp_filter=1
net.ipv4.conf.eth1.rp_filter=1

sudo sysctl net.ipv4.conf.all.rp_filter=0
sudo sysctl net.ipv4.conf.eth1.rp_filter=0

net.ipv4.conf.default.rp_filter = 2
net.ipv4.conf.all.rp_filter = 2

다음 단계#

이제 카메라를 사용할 준비가 되었습니다. 시작하는 방법에 대한 정보는 Stereo ace 카메라 사용하기를 참조하십시오.