네트워크 구성 (Stereo ace)#

이 단원에서는 네트워크 어댑터를 구성하고 Basler Stereo ace 카메라의 IP 구성을 변경하는 방법에 대해 설명합니다.

이 단원의 Linux 관련 정보는 Ubuntu 20.04의 기본 데스크탑 GUI를 기준으로 합니다. Linux 환경에서는 네트워크 인터페이스를 구성하는 여러 가지 방법이 있으므로 자세한 내용은 사용 중인 Linux 배포판의 설명서를 참조하세요.

네트워크 구성 단계별 가이드#

다음 단계에 따라 네트워크 설정에 Stereo ace 카메라를 연결할 수 있습니다.

1. 카메라에 IP 주소를 할당하는 방식을 결정합니다. 다음 사항을 고려하십시오.
   • 몇 대의 카메라를 사용할 예정이신가요?
   • 사용 중인 네트워크 어댑터는 몇 개인가요? 모든 카메라에 전용 어댑터가 할당되어 있나요?
     자세한 내용은 권장 네트워크 아키텍처를 참조하세요.
   • 사용 가능한 DHCP 서버가 있나요?
     DHCP 서버가 있는 경우 해당 서버를 사용하세요. 구성이 훨씬 간단해집니다.
     DHCP 서버가 없는 경우, 고정 IP 주소 또는 Auto IP 중 하나를 사용할 수 있습니다.
     • Auto IP는 Auto IP를 사용하도록 구성된 네트워크 어댑터가 하나뿐인 경우에만 사용할 수 있습니다. 여러 어댑터를 Auto IP로 구성하면 카메라 검색이 불가능해집니다.
     • 정적 주소를 사용하는 여러 네트워크 어댑터를 사용하는 경우, 각 어댑터는 서로 다른 서브넷에 속해야 합니다.
2. 네트워크 어댑터의 IP 주소를 구성합니다.
3. pylon IP Configurator를 사용하여 카메라의 IP 주소를 구성합니다.

4. pylon IP Configurator에서 연결을 확인합니다.

   1. 상태가 OK이면 정상입니다.

   2. 상태가 Not reachable이면 다음 사항을 확인하십시오.

      1. 다른 응용 프로그램에서 카메라에 액세스하고 있지 않은지 확인합니다.
      2. 어댑터의 서브넷 마스크가 카메라의 서브넷 마스크와 동일한지 확인합니다.
      3. 어댑터와 카메라의 주소가 동일한 서브넷에 있는지 확인합니다.
         예: 서브넷 마스크가 255.255.0.0인 경우 IP 주소의 처음 두 블록이 동일해야 합니다.
      4. 다른 모든 네트워크 어댑터가 카메라가 연결된 서브넷과 다른 서브넷으로 구성되어 있는지 확인합니다.
      5. 다른 네트워크 장치에 카메라와 동일한 주소가 할당되어 있지 않은지 확인합니다.

   3. 카메라가 목록에 나타나지 않으면 다음 사항을 확인하십시오.

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

권장 네트워크 아키텍처#

네트워크를 계획하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 적합한 구성을 선택하는 데 도움이 되도록 아래에 차이점이 나열되어 있습니다.

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 어댑터 또는 호스트 컴퓨터의 멀티포트 어댑터에 연결할 수 있습니다.

• 장점: 각 카메라가 호스트 컴퓨터와 개별적으로 연결됩니다. 따라서 각 카메라는 획득한 이미지 전송에 전체 연결 대역폭을 온전히 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#

또는 네트워크 스위치를 통해 카메라와 호스트 컴퓨터를 연결할 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 많은 카메라를 연결할 수 있습니다.
• 장점: 장치 간 케이블 길이를 각각 최대 100미터까지 늘릴 수 있어 전체 케이블 길이가 더 길어집니다.
• 단점: 스위치와 컴퓨터 간의 연결은 단일 GigE로만 이루어집니다. 따라서 카메라는 이 단일 경로에서 사용 가능한 대역폭을 공유해야 합니다. 단일 경로에서 사용할 수 있는 대역폭은 약 125 MByte/s입니다. 이 대역폭이 충분하지 않은 경우, 간단한 시스템 전환을 통해 5GigE 업링크로 전환하면 5배의 속도를 달성할 수 있습니다.

권장 네트워크 어댑터#

최고의 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(또는 "정적" 또는 "고정(persistent)" 주소라고도 함) 할당
• DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) 또는 Auto IP(Automatic Private IP Addressing, 링크 로컬 주소(LLA) 기반)를 통한 자동 주소 지정 구성.

Windows#

고정 IP 주소 할당#

네트워크 어댑터에 고정 IP 주소를 할당하려면:

1. Windows 제어판에서 네트워크 연결 창을 엽니다.
   빠르게 접근하려면 Win+R을 누르고 ncpa.cpl을 입력한 다음 다음과 같이 입력합니다..
2. 카메라에 사용하는 네트워크 어댑터 연결을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭한 다음 속성을 클릭합니다.
   속성 창이 열립니다.
3. 인터넷 프로토콜 버전 4(TCP/IPv4)를 더블 클릭합니다.
   인터넷 프로토콜 버전 4(TCP/IPv4) 속성 창이 열립니다.
4. 다음 IP 주소 사용을 클릭합니다.
5. IP 주소, 서브넷 마스크, 기본 게이트웨이 필드에 IP 주소, 서브넷 마스크, 기본 게이트웨이 주소를 입력합니다.

6. 기본 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 2~6단계를 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 서버로부터 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 어댑터에서 사용할 수 있는 DHCP 서버가 없습니다. 따라서 기본 설정을 사용하면 어댑터는 자동 IP 주소 지정 방식을 사용하여 스스로 IP 주소를 할당하게 됩니다.

DHCP / Auto IP를 사용하여 IP 주소를 할당하려면:

1. Windows 제어판에서 네트워크 연결 창을 엽니다.
   빠르게 접근하려면 Win+R을 누르고 ncpa.cpl을 입력한 다음 다음과 같이 입력합니다..
2. 카메라에 사용하는 네트워크 어댑터 연결을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭한 다음 속성을 클릭합니다.
   속성 창이 열립니다.
3. 인터넷 프로토콜 버전 4(TCP/IPv4)를 더블 클릭합니다.
   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 구성 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 방식을 자동(DHCP)으로 설정합니다.
   • 정적 주소 할당을 위해 IPv4 Method를 Manual(으)로 설정하고 Addresses 영역에서 Address, Netmask 및 필요한 경우 Gateway를 입력합니다.
   • 자동 주소 할당을 위해 IPv4 Method를 Link-Local Only(으)로 설정합니다.

4. 설정을 저장하려면 Apply를 클릭합니다.

카메라 IP 주소 구성#

카메라의 IP 구성을 변경하려면 pylon IP Configurator를 사용하십시오.

• Windows: Start > Basler > pylon IP Configurator를 클릭합니다.
• Linux: 다음 명령을 실행합니다: /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.
   고급 보안이 포함된 Windows Defender 방화벽 창이 열립니다.

2. Windows Firewall Properties를 클릭합니다.

   

   로컬 컴퓨터의 고급 보안이 포함된 Windows 방화벽 속성… 창이 열립니다.

3. 방화벽 보호를 해제하려는 프로필의 탭을 클릭합니다.
   일반적으로 Public Profile 탭이 됩니다. 그러나 전용 네트워크 카드를 사용하는 경우 Basler는 다른 프로필에 대해서도 방화벽 보호를 비활성화할 것을 권장합니다.

4. Customize를 클릭합니다.

   

   공용 프로필의 보호된 네트워크 연결 창이 열립니다. 이 창에는 방화벽이 켜져 있는 연결이 나열됩니다.

   

5. 카메라인 연결의 선택을 해제합니다. 그러면 해당 연결의 방화벽 보호가 꺼집니다.

6. 방화벽 보호를 해제하려는 모든 프로필에 대해 3~5단계를 반복합니다.

Linux#

카메라가 연결된 네트워크 어댑터의 방화벽은 반드시 비활성화해야 합니다. 그렇지 않으면 디바이스 검색이나 카메라로부터의 데이터 스트림 수신이 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.

방화벽을 비활성화하려면 다음을 입력하십시오:

sudo ufw disable

성능 최적화#

Windows#

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

먼저, Basler는 필터 드라이버를 방해할 수 있는 특정 프로토콜이나 서비스를 비활성화할 것을 권장합니다.

프로토콜 또는 서비스를 비활성화하려면:

1. Windows 제어판에서 네트워크 연결 창을 엽니다.
   빠르게 접근하려면 Win+R 을 누르고 ncpa.cpl을 입력한 다음 다음과 같이 입력합니다..
2. 카메라에 사용하는 네트워크 어댑터 연결을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭한 다음 속성을 클릭합니다.
   속성 창이 열립니다.

3. pylon GigE Vision Driver 및 Internet Protocol Version 4 (TCP/IPv4) 체크박스를 제외한 모든 체크박스의 선을 해제합니다:

   

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

다음으로, Basler는 특정 어댑터 속성을 최적화할 것을 권장합니다.

어댑터 속성을 최적화하려면:

1. Windows 제어판에서 네트워크 연결 창을 엽니다.
   빠르게 접근하려면 Win+R 을 누르고 ncpa.cpl을 입력한 다음 다음과 같이 입력합니다..
2. 카메라에 사용되는 네트워크 어댑터 연결을 마우스 우클릭한 후 Properties를 클릭합니다.
   Properties 창이 열립니다.
3. Configure를 클릭합니다.
   네트워크 드라이버의 구성 창이 열립니다.
4. Advanced를 클릭합니다.
5. 다음 속성을 조정합니다(아래 참고 사항 참조):
   1. Jumbo Frames 속성을 최댓값으로 설정합니다.
      Jumbo Frames 속성이 없는 경우, 프레임 크기와 관련된 파라미터를 선택하여 최댓값으로 설정합니다.
   2. 수신 디스크립터 수와 관련된 파라미터(예: Receive Descriptors)를 선택하고 최댓값으로 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 활성화하기 위해 별도의 파라미터를 사용해야 할 수도 있습니다.
   4. 속도 및 듀플렉스 모드와 관련된 파라미터(예: Speed and Duplex Mode)를 선택하고 자동(예: Auto Negotiation)으로 설정합니다.
6. 해당하는 모든 네트워크 어댑터에 대해 2~5단계를 반복합니다.

Linux#

패킷 손실을 방지하기 위해 가장 먼저 해야 할 일은 jumbo frames 활성화 및 UDP 수신 버퍼 크기 증가입니다. 이 작업을 수행한 후에도 패킷 드롭 문제가 계속 발생한다면 real-time priority, ring buffer size, interrupt moderation rate 조정을 시도해 보세요.

점보 프레임(Jumbo Frames) 활성화#

jumbo frames 사용은 오버헤드와 CPU 부하를 줄이는 데 중요합니다. 프레임 크기가 클수록 생성되는 CPU 인터럽트가 줄어들며, 결과적으로 CPU 부하가 낮아집니다. 다음을 사용하여 MTU(Maximum Transmission Unit)를 최대값인 9000으로 설정하여 jumbo frames를 활성화합니다. ifconfig command.

다음에 대한 MTU를 설정하려면 eth0 네트워크 인터페이스를 9000으로 설정하려면 다음을 입력합니다.

sudo ifconfig eth0 mtu 9000

UDP 수신 버퍼 크기 늘리기#

Stereo ace 카메라로 안정적인 이미지 취득을 수행하려면, 시스템의 최대 UDP 수신 버퍼 크기를 늘려 안정적인 이미지 취득을 보장하는 것을 Basler는 권장합니다. 최소 4 MB 이상의 최대 크기가 권장됩니다.

최대 UDP 수신 버퍼 크기를 늘리려면 다음을 입력합니다.

sudo sysctl net.core.rmem_max=4194304

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

실시간 우선순위 설정#

pylon SDK는 이미지 데이터 수신을 위해 스레드를 사용합니다. 지연(jitter)과 패킷 손실을 최소화하기 위해 수신 스레드의 스레드 우선순위를 실시간 스레드 우선순위로 설정하려고 시도합니다. 이는 일반적으로 특별한 권한이 필요합니다.

그러나 Linux 커널 2.6.13 이상인 시스템에서는 root 권한이 없는 프로세스도 실시간 스케줄링 정책을 설정할 수 있도록 허용할 수 있습니다. Ubuntu 시스템에서는 사용자별 또는 그룹별로 /etc/security/limits.conf 파일을 통해 권한이 없는 프로세스의 최대 실시간 우선순위를 제어할 수 있습니다.

예를 들어, /etc/security/limits.conf에 다음 라인을 추가하면 모든 사용자가 스레드 우선순위를 실시간 우선순위로 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 응용 프로그램을 실행하는 모든 사용자에게 최대 실시간 우선순위 ≥1을 지정할 것을 권장합니다.

커널 2.6.12 이하 버전의 경우, Basler는 루트 권한으로 pylon SDK 기반 응용 프로그램을 시작하거나 pylon 기반 응용 프로그램의 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 펼칩니다. 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) 링 버퍼는 카메라에서 수신된 이미지 데이터를 수신하고 처리하기 위해 NIC 드라이버가 사용하는 버퍼의 수를 정의합니다. 일반적으로 링 버퍼는 작게 설정되어 있으며, 트래픽 볼륨이 높은 네트워크를 수신하는 시스템에서는 늘려야 할 수 있습니다.

ethtool 명령을 사용하여 링 버퍼 크기를 늘리려면:

예: 네트워크 인터페이스의 수신(Rx) 및 전송(Tx) 링 버퍼 크기를 eth0 4096으로 설정하려면 다음을 입력합니다:

sudo ethtool -G eth0 rx 4096 tx 4096

인터럽트 조절 속도 구성#

인터럽트 조절률(IMR)은 대기 시간과 성능 간의 절충안을 정의합니다. IMR은 컨트롤러가 인터럽트를 조절하는 속도인 인터럽트 스로틀 비율(ITR)을 제어합니다. ITR이 낮을수록 드라이버의 응답성이 높아지지만, 더 많은 인터럽트가 생성되므로 CPU 부하도 높아집니다. 반대로 ITR이 높을수록 인터럽트 처리 대기 시간은 길어지지만 CPU 부하는 낮아집니다. 따라서 대부분의 애플리케이션의 경우 Basler는 Extreme 또는 3600과 같이 더 높은 IMR 값을 사용하는 것을 권장합니다. 더 낮은 대기 시간이 필요한 경우 더 낮은 값을 사용하십시오.

ethtool 명령을 사용하여 인터럽트 조절률을 구성하려면:

예: 네트워크 인터페이스에 권장 설정 eth0 을 적용하려면 다음을 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 Using Stereo ace cameras를 참조하십시오.