詳解：視頻監(jiān)控海量存儲(chǔ)方案及解決之道

    隨著全國(guó)各地“和諧社會(huì)、平安城市”建設(shè)速度的加快，每個(gè)平安項(xiàng)目監(jiān)控點(diǎn)成千上萬，甚至數(shù)十萬，根據(jù)政府、公安部門的要求，平安城市監(jiān)控錄像資料至少保存15天以上，因此產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)是非常驚人的，采用傳統(tǒng)的硬盤錄像機(jī)（DVR/NVR）無法滿足實(shí)際的需求，但是作為其海量存儲(chǔ)的載體——存儲(chǔ)系統(tǒng)卻往往由于性能、價(jià)格、兼容性等多方面因素成為困擾安防廠商的一個(gè)難題。

    2、存儲(chǔ)技術(shù)及架構(gòu)分析

    傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)較為成熟和完善，目前，主流存儲(chǔ)架構(gòu)有NAS、SAN兩種，而SAN又可分為FCSAN和IPSAN兩種。下面就針對(duì)監(jiān)控行業(yè)對(duì)存儲(chǔ)的需求特點(diǎn)，結(jié)合用戶的實(shí)際應(yīng)用，將這三種存儲(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行一個(gè)比較和遴選。

    2.1NAS存儲(chǔ)架構(gòu)

    2.1.1文件級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

    NAS設(shè)備最主要的應(yīng)用就是企業(yè)或部門內(nèi)部的文件共享。由于NAS本身就是一臺(tái)瘦服務(wù)器，有自己的操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)，可以直接與本地局域網(wǎng)連接，提供文件級(jí)的數(shù)據(jù)共享，但NAS設(shè)備無法成為服務(wù)器的本地硬盤，無法提供數(shù)據(jù)塊的存儲(chǔ)。

    2.1.2帶寬有限

    NAS是在局域網(wǎng)中傳輸，且有自己的操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)，這些因素都會(huì)導(dǎo)致NAS設(shè)備的帶寬降低，增加NAS設(shè)備的讀寫響應(yīng)時(shí)間。

    2.2FCSAN存儲(chǔ)架構(gòu)

    2.2.1高性能

    FCSAN最大的優(yōu)勢(shì)在于其出色的性能。目前的主流FC產(chǎn)品的帶寬為2Gb/s，4Gb/s產(chǎn)品也已經(jīng)相當(dāng)普遍，這是FCSAN高性能的標(biāo)志。而光纖磁盤本身的高性能，也為FC磁盤陣列提供了高速運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。

    2.2.2成本較高

    FCSAN的高性能帶來的另外一個(gè)特點(diǎn)就是高成本，從光纖陣列本身到光纖磁盤再到光纖交換設(shè)備、光纖HBA卡等周邊設(shè)備的成本都是最高的，而采用光纖磁盤陣列帶來的管理維護(hù)成本，也將是用戶一筆不小的開支。

    2.3IPSAN存儲(chǔ)架構(gòu)

    IPSAN中所采用iSCSI通信協(xié)議實(shí)際上是一個(gè)互聯(lián)協(xié)議，是SAN結(jié)構(gòu)的一種。通過將SCSI協(xié)議封裝在IP包中，使得SCSI協(xié)議能夠在LAN/WAN中進(jìn)行傳輸。

    2.3.1IPSAN的特點(diǎn)

    1）為存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)定義(SANs)。IPSAN是SAN的一種，通過IP實(shí)現(xiàn)的SAN，即IPSAN.

    2）支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用所需的基于塊的存儲(chǔ)。雖然是通過IP傳輸，但iSCSI卻是基于塊的存儲(chǔ)，這有別于NAS的基于文件的存儲(chǔ)。

    3）基于TCP/IP，iSCSI是被封裝在IP包中進(jìn)行傳輸?shù)模�所以它具有TCP/IP的所有優(yōu)點(diǎn)，諸如可靠傳輸，可路由等。

    4）建立和管理基于IP的存儲(chǔ)設(shè)備，主機(jī)和客戶端之間的連接是建立在廣泛使用的，為大家所熟悉的開放標(biāo)準(zhǔn)上的

    5）提供高級(jí)的IP路由，管理和安全工具。現(xiàn)有的絕大部分網(wǎng)絡(luò)管理工具都可以用來管理IPSAN.

    2.3.2IPSAN的優(yōu)勢(shì)

    1)低成本

    由于通過以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸，用戶可以利用現(xiàn)有的以太網(wǎng)設(shè)施來部署iSCSI存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，而不需要更改用戶的網(wǎng)絡(luò)體系，所以他的部署成本比較低。

    2)協(xié)議本身沒有距離限制

    由于使用TCP/IP進(jìn)行傳輸，他不但可以在局域網(wǎng)中進(jìn)行部署，也可以跨過路由設(shè)備在廣域網(wǎng)中進(jìn)行部署，大大擴(kuò)展了iSCSI存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的部署范圍。

    3)易于使用

    iSCSI結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易理解，協(xié)議通用，不同廠家的產(chǎn)品可以有機(jī)的結(jié)合起來共同使用，極大地保護(hù)了用戶的投資。

    4)易于擴(kuò)展

    由于iSCSI存儲(chǔ)系統(tǒng)可以直接在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中進(jìn)行組建，并不需要改變網(wǎng)絡(luò)體系，加上運(yùn)用交換機(jī)來連接存儲(chǔ)設(shè)備，對(duì)于需要增加存儲(chǔ)空間的企業(yè)用戶來說，只需要增加存儲(chǔ)設(shè)備就可完全滿足，因此，iSCSI存儲(chǔ)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性高。

    綜上所述，針對(duì)視頻監(jiān)控用戶的需求和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)用特點(diǎn)，IPSAN架構(gòu)無疑是最合適的，其較FCSAN的成本優(yōu)勢(shì)，較NAS的性能優(yōu)勢(shì)和數(shù)據(jù)塊級(jí)的存儲(chǔ)都為IPSAN成為最適合視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的先天性優(yōu)勢(shì)。

    3、天地偉業(yè)視頻監(jiān)控海量存儲(chǔ)解決之道

    針對(duì)以上問題，天地偉業(yè)開發(fā)了基于iSCSI技術(shù)的監(jiān)控專用存儲(chǔ)子系統(tǒng)。該系列產(chǎn)品采用了全模塊化的設(shè)計(jì)，提供最高可達(dá)500MB/S的傳輸速率，針對(duì)構(gòu)建低成本的IPSAN存儲(chǔ)環(huán)境提供極高性價(jià)比的解決方案。適用于平安城市、電子監(jiān)考、電力行業(yè)、工礦企業(yè)等規(guī)模視頻監(jiān)控的海量存儲(chǔ)，并且要求單位存儲(chǔ)成本低廉需求的用戶。

    3.1解決方案一——分布式存儲(chǔ)集中管理

    對(duì)于大規(guī)模的城市聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，通常采用多個(gè)層次型的監(jiān)控中心體系，每個(gè)基層的監(jiān)控中心管理其轄區(qū)內(nèi)的監(jiān)控資源并進(jìn)行存儲(chǔ)，因此會(huì)采用分布式存儲(chǔ)集中管理的模式進(jìn)行構(gòu)建，這種模式有助于減輕網(wǎng)絡(luò)的壓力，同時(shí)將資源下沉有助于實(shí)戰(zhàn)部門掌握更多的資源。一級(jí)監(jiān)控中心統(tǒng)一管理所有的視頻資源和錄像文件。

    3.2解決方案二——集中存儲(chǔ)分布式管理

    對(duì)于只有一個(gè)集中管理中心的中小規(guī)模聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，如縣/地級(jí)市，某大城市公安分局，某大型工礦企業(yè)，數(shù)據(jù)一般集中存儲(chǔ)在一級(jí)監(jiān)控中心，其他的基層監(jiān)控中心安裝系統(tǒng)平臺(tái)的分控客戶端進(jìn)行瀏覽和管理部分前端。在這種情況下，存儲(chǔ)服務(wù)器集中放置在一級(jí)監(jiān)控中心，通過虛擬卷和網(wǎng)格存儲(chǔ)技術(shù)，形成一個(gè)無限容量的存儲(chǔ)池，使存儲(chǔ)擴(kuò)展對(duì)用戶透明。

    3.3解決方案三——混合型存儲(chǔ)

    將前面兩種方式進(jìn)行結(jié)合，以分布式存儲(chǔ)作為基礎(chǔ)，同時(shí)在一級(jí)監(jiān)控中心設(shè)置網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)器。短期的數(shù)據(jù)臨時(shí)存放在基層監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)器內(nèi)，長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)存上傳一級(jí)監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)器中。重要監(jiān)控點(diǎn)位的視頻資料不僅存儲(chǔ)在基層監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)器，也實(shí)時(shí)的傳輸?shù)揭患?jí)監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)器中作為備份。在基層監(jiān)控中心建立備份計(jì)劃，采用定時(shí)自動(dòng)備份的方式，將超過30天的視頻文件備份到網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)器相對(duì)應(yīng)的目錄中。

    4、結(jié)束語

    一直以來，天地偉業(yè)在安防業(yè)界以全線產(chǎn)品和完善完整的解決方案而著稱，針對(duì)視頻監(jiān)控海量存儲(chǔ)子系統(tǒng)，天地偉業(yè)根據(jù)多年來對(duì)視頻數(shù)據(jù)采集、傳輸、控制和存儲(chǔ)特性的深度理解，開發(fā)出的視頻監(jiān)控存儲(chǔ)子系統(tǒng)，特別針對(duì)中大規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間（超過15天）存儲(chǔ)需求，具有較高的行業(yè)專用、專業(yè)的特色，在許多平安城市、金融行業(yè)、工礦企業(yè)等場(chǎng)合有很好的應(yīng)用。