視頻監(jiān)控存儲(chǔ)技術(shù)架構(gòu)與特點(diǎn)

    隨著大量視頻監(jiān)控項(xiàng)目的實(shí)施，許多不同類型的存儲(chǔ)被做用視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。視頻監(jiān)控系統(tǒng)常采用的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有DAS、NAS、SAN和IP-SAN，常采用的存儲(chǔ)設(shè)備類型有SCSI盤陣、FC和iSCSI設(shè)備。這些設(shè)備技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝實(shí)施也非常方便。然而這此設(shè)備都具有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，就是存儲(chǔ)設(shè)備在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中只能起到一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，無法替代服務(wù)器來運(yùn)行特定的應(yīng)用軟件，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中仍然需要大量專用服務(wù)器。

    視頻監(jiān)控應(yīng)用存儲(chǔ)架構(gòu)

    對(duì)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)來霽，應(yīng)用存儲(chǔ)設(shè)備是一種新型的、具有媒體管理和專用軟件應(yīng)用功能的、高性能的存儲(chǔ)設(shè)備。與普通的存儲(chǔ)相比，應(yīng)用存儲(chǔ)除了具有基本的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和安全保護(hù)等功能特點(diǎn)外，還具有網(wǎng)絡(luò)管理、媒體資產(chǎn)管理、視頻轉(zhuǎn)碼、視頻點(diǎn)播和存儲(chǔ)共享管理等功能。

    硬件參數(shù)：

    由于要在存儲(chǔ)中內(nèi)嵌應(yīng)用軟件，應(yīng)用存儲(chǔ)一般都基于PC架構(gòu)的NAS或ISCSI存儲(chǔ)設(shè)備。存儲(chǔ)設(shè)備在硬件方面采用全冗余的, 可熱插拔的硬件架構(gòu)和模塊化的設(shè)計(jì)方式，支持雙控制器, 雙電源, 雙風(fēng)扇模塊等, 消除單點(diǎn)故障，從來保證整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

    應(yīng)用存儲(chǔ)設(shè)備的控制器上的核心處理單元(CPU)位數(shù)量和緩存大小可根據(jù)系統(tǒng)壓力進(jìn)行調(diào)整。一般每控制器的CPU數(shù)量不少于2個(gè)，緩存不小于4GB，后期每控制器的CPU可擴(kuò)展到4個(gè)以上，緩存可擴(kuò)展到8GB以上�？梢愿鶕�(jù)用戶應(yīng)用的讀寫特性動(dòng)態(tài)調(diào)整讀寫比例，也可以根據(jù)各種應(yīng)用的優(yōu)先級(jí)別定義Cache的分配比例。

    在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，應(yīng)用存儲(chǔ)應(yīng)具有不低于300MB/S的實(shí)際可用帶寬，容量不小于100TB。

    以上所述是好的應(yīng)用存儲(chǔ)設(shè)備所以應(yīng)具有基本硬件配置參數(shù)，當(dāng)然，針對(duì)具體項(xiàng)目，硬件配置可以上下調(diào)整，以適應(yīng)項(xiàng)目的需要。

    集群功能：

    具有分布式均衡負(fù)載的Cluster結(jié)構(gòu)，支持多個(gè)控制器節(jié)點(diǎn)。前端主機(jī)端口可實(shí)現(xiàn)多通道動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡、支持自動(dòng)故障切換�？刂破骺蓪�(shí)現(xiàn)集群的、全Active的工作模式，且發(fā)生故障可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)failover。后端磁盤可在線進(jìn)行擴(kuò)展，數(shù)據(jù)可自動(dòng)均布在所有的磁盤或后端口存儲(chǔ)設(shè)備，提高單卷的訪問性能。

    存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)

    把數(shù)據(jù)靈活的以條帶化式分布在每一個(gè)集群中的磁盤節(jié)點(diǎn)上，創(chuàng)造一個(gè)單一的，共享的存儲(chǔ)池，來滿足企業(yè)逐漸增加的存儲(chǔ)要求和應(yīng)用要求，能有效地節(jié)省用戶初期投資，最大化投資收益比。

    自動(dòng)負(fù)載均衡技術(shù)

    當(dāng)新的控制器節(jié)點(diǎn)和新的存儲(chǔ)設(shè)備加入集群中時(shí)，利用自動(dòng)負(fù)載均衡技術(shù)能夠把在同一時(shí)間的負(fù)荷均勻的分布在集群中所有節(jié)點(diǎn)上，避免瓶頸產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)空間充分利用，發(fā)揮其最大性能，不需要down機(jī)的時(shí)間。

    視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備的應(yīng)用特點(diǎn)

    視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般具有監(jiān)控點(diǎn)多，攝像頭數(shù)量多，監(jiān)控時(shí)間長(zhǎng)，采集數(shù)據(jù)的時(shí)間往往長(zhǎng)達(dá)幾天或幾十天。視頻監(jiān)控系統(tǒng)中采用的存儲(chǔ)設(shè)備在數(shù)據(jù)讀寫方式上具有與其它類型系統(tǒng)不同的特點(diǎn).

    1)數(shù)字視頻編碼器或視頻服務(wù)器以流媒體方式將數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)控點(diǎn)回傳的圖像和畫面以流媒體方式保存在存儲(chǔ)中，回放工作站以流媒體方式來讀取已存儲(chǔ)的視頻文件。這種讀寫方式與普通數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或文件服務(wù)器系統(tǒng)中存儲(chǔ)采用的小數(shù)據(jù)塊或文件級(jí)讀寫方式完全不同，因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)在技術(shù)參數(shù)要求方面與其它應(yīng)用系統(tǒng)有較大的區(qū)別。

    2)大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中往往有2000-3000個(gè)，甚至更多個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭，每個(gè)攝像頭一般采用D1格式回傳圖像。每路D1圖像的碼率為2Mb/s,所有攝像頭累加超來總共需要500-750MB/S的帶寬。

    視頻采集過程中，視頻文件格式一般都不會(huì)發(fā)生變化，且碼率保持恒定，視頻圖像的幀率一般都在15-25幀/S之間，也就是說在存儲(chǔ)的讀寫操作中，必須保證每1/25秒內(nèi)都能夠達(dá)到500-750MB/S的帶寬，否則圖像采集或回放就會(huì)出現(xiàn)丟幀現(xiàn)象，除非存儲(chǔ)設(shè)備本身配置一個(gè)大容量的緩存。因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)不僅要求帶寬大，還要求帶寬恒定。

    3)數(shù)據(jù)讀寫操作的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。由于攝像頭一般都是7*24小時(shí)工作的，即使流媒體文件采用分段保存方式，寫入操作的持續(xù)時(shí)間也有可能長(zhǎng)達(dá)2-6個(gè)小時(shí)，后期回放時(shí)也需要相同的時(shí)間。因此要求存儲(chǔ)具有超強(qiáng)的長(zhǎng)時(shí)間工作能力，保持長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性。

    4)視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般具有攝像頭數(shù)量多，視頻圖像存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)，因此存儲(chǔ)容量需求巨大，且隨著圖像存儲(chǔ)時(shí)間的增加，存儲(chǔ)容量需求呈線性的、爆炸性的增長(zhǎng)。因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)必須支持大容量，且容量具有高擴(kuò)展性，滿足長(zhǎng)時(shí)間大容量視頻圖像存儲(chǔ)的需求。

    5)數(shù)字視頻編碼器一般對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)的IP接口或iSCSI接口，通過在ADSL、城域網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)上傳輸TCP/IP協(xié)議包文或iSCSI協(xié)議包文來向后方監(jiān)控中心回傳數(shù)據(jù)。如果存儲(chǔ)設(shè)備具有與數(shù)字視頻編碼器相同的接口，編碼器就有可能直接將數(shù)據(jù)寫存儲(chǔ)，從而就會(huì)大大減少監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)，提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的效率。