網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)在安防視頻監(jiān)控方面的應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)
安防視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展可以歸結(jié)為三步:模擬化à數(shù)字化à網(wǎng)絡(luò)化。
在這三個(gè)階段中,可以清楚地看到視頻監(jiān)控技術(shù)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)結(jié)合應(yīng)用的變化與發(fā)展。最初是以模擬信號(hào)和設(shè)備為特征的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)CCTV(Closed Circuit Television),采用VCR(Video Cassette Recorders)存儲(chǔ)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù);到數(shù)字化或部分?jǐn)?shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,以DVR(Digital Video Recorder)存儲(chǔ)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù);再到現(xiàn)在蓬勃發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)(IP監(jiān)控系統(tǒng)),采用更新的存儲(chǔ)技術(shù)(DAS、NAS、IP SAN或FC SAN等)存儲(chǔ)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。
1、 視頻監(jiān)控對(duì)存儲(chǔ)的要求
近幾年,安防產(chǎn)業(yè)在國(guó)內(nèi)取得了巨大的進(jìn)步, “平安城市”、“3111工程”、“全球眼”、“寬視界”等大項(xiàng)目的開(kāi)展,視頻監(jiān)控在交通、食品、衛(wèi)生檢疫、海關(guān)、能源、金融、國(guó)防等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,市場(chǎng)前景相當(dāng)看好。市場(chǎng)的擴(kuò)展促使安防技術(shù)不斷的進(jìn)步,目前安防監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)完成了從模擬監(jiān)控到數(shù)字監(jiān)控,再到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的轉(zhuǎn)變。
監(jiān)控視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)是監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。首先數(shù)據(jù)的重要性毋庸置疑,服務(wù)器宕機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)損壞都可以修復(fù),而數(shù)據(jù)丟失是無(wú)法彌補(bǔ)的,后果非常嚴(yán)重;另外存儲(chǔ)在整個(gè)系統(tǒng)中的比重越來(lái)越大,從商業(yè)價(jià)值角度也越來(lái)越引起人們的重視。
音視頻數(shù)據(jù)7×24小時(shí)的保存到存儲(chǔ)系統(tǒng)中,并要求隨時(shí)可以調(diào)用,對(duì)存儲(chǔ)的可靠性和性能等方面都提出了新的要求,這也促使一些針對(duì)安防監(jiān)控存儲(chǔ)技術(shù)的產(chǎn)生。
海量數(shù)據(jù)的要求
監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)是7×24小時(shí)寫(xiě)入,存放時(shí)間從7天、15天……甚至到1年,數(shù)據(jù)量隨時(shí)間增加線性增長(zhǎng)。我們可以簡(jiǎn)單計(jì)算一下容量規(guī)模,以一個(gè)中小規(guī)模的例子計(jì)算:500路的監(jiān)控路數(shù),2Mbps D1格式要求,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)限30天;
需要的存儲(chǔ)容量=500路*30天*(24小時(shí)*3600秒*2Mbps/8)/(1024*1024) ≈300 TB;
對(duì)于一個(gè)平安城市項(xiàng)目而言,總的監(jiān)控路數(shù)通常幾千到上萬(wàn)路,上千TB的項(xiàng)目比較常見(jiàn),這對(duì)于傳統(tǒng)的存儲(chǔ)行業(yè)是難以想象的。
性能的要求
視頻監(jiān)控主要是視頻碼流的寫(xiě)入,表征性能的是存儲(chǔ)能支持多少路碼流(通常是384Kbps-2Mbps)。傳統(tǒng)意義的性能如IO率(IOps)、存儲(chǔ)帶寬(MBps)在監(jiān)控系統(tǒng)里面不具備參考價(jià)值;
在多路并發(fā)寫(xiě)的情況下,對(duì)存儲(chǔ)的壓力還是很大的,需要做性能優(yōu)化處理。
價(jià)格的敏感
安防監(jiān)控行業(yè)的海量存儲(chǔ),由于總?cè)萘看?,造成總的價(jià)格成本上升。反而言之,對(duì)單位容量成本(每TB價(jià)格)的要求很高;
通常情況下,不易采用國(guó)外高價(jià)的存儲(chǔ)產(chǎn)品或FC存儲(chǔ)。另外對(duì)于磁盤(pán)介質(zhì),希捷SATA企業(yè)級(jí)硬盤(pán)的穩(wěn)定性,在高負(fù)載環(huán)境中,能夠?qū)崿F(xiàn)7×24全天候不間斷工作(工作強(qiáng)度要高于桌面級(jí)產(chǎn)品的5×8工作時(shí)長(zhǎng)),并且可以提供長(zhǎng)達(dá)120萬(wàn)小時(shí)的MTBF(平均無(wú)故障時(shí)間),使產(chǎn)品使用壽命大大提高。希捷SATA企業(yè)級(jí)硬盤(pán)還具有大容量、高性?xún)r(jià)比的特點(diǎn),500GB、750GB、1TB的硬盤(pán)已成為監(jiān)控行業(yè)存儲(chǔ)最常見(jiàn)的磁盤(pán)介質(zhì)。
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可管理性的要求
安防監(jiān)控海量存儲(chǔ),應(yīng)用了大量存儲(chǔ)設(shè)備,存儲(chǔ)設(shè)備中的海量數(shù)據(jù),必須被有效的管理起來(lái),對(duì)最終用戶(hù)的使用提供方便、可靠的支持。
絡(luò)化要求
TCP/IP網(wǎng)絡(luò)是安防監(jiān)控技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)技術(shù)將在安防監(jiān)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程中發(fā)揮不可替代的作用。
2、目前視頻監(jiān)控中常用的幾種存儲(chǔ)技術(shù)
2.1 DVR存儲(chǔ)
編解碼器內(nèi)部存儲(chǔ)――DVR存儲(chǔ)是目前最常見(jiàn)的一種存儲(chǔ)模式,編解碼器設(shè)備直接掛接硬盤(pán),目前最多可帶8盤(pán)硬盤(pán)。但由于編解碼設(shè)備性能的限制,一般采用硬盤(pán)順序?qū)懭氲哪J?,沒(méi)有應(yīng)用RAID冗余技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的保護(hù)。隨著硬盤(pán)容量的不斷增大,單片硬盤(pán)故障導(dǎo)致關(guān)鍵數(shù)據(jù)丟失的幾率在同步增長(zhǎng),且DVR性能上的局限性也影響了圖像數(shù)據(jù)的共享及分析。
這種方式的特點(diǎn)是:價(jià)格便宜,使用起來(lái)方便,通過(guò)遙控器和鍵盤(pán)就可以操作;DVR方式適合于小規(guī)模、分布式的部署。國(guó)產(chǎn)DVR產(chǎn)品例如海康、大華的產(chǎn)品,都已經(jīng)十分成熟。
2.2 編解碼器 + 存儲(chǔ)
編解碼器外掛存儲(chǔ)設(shè)備,通過(guò)編解碼器的外部存儲(chǔ)接口連接,主要采用SATA、USB、iSCSI和NAS 等存儲(chǔ)協(xié)議擴(kuò)展。
這種方式可以實(shí)現(xiàn)編解碼器容量的再擴(kuò)展,適合于中小規(guī)模的部署,監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)通過(guò)RAID技術(shù)在可靠性上得到了一定保證。其中SATA/USB模式采用的直連方式,不能共享并且擴(kuò)展能力較低;IP網(wǎng)絡(luò)(iSCSI和NAS)方式下具有更好的擴(kuò)展能力和共享能力。??档腄S系列監(jiān)控NAS存儲(chǔ)產(chǎn)品,邦諾存儲(chǔ)的SMI系列存儲(chǔ)產(chǎn)品在監(jiān)控行業(yè)的應(yīng)用都已十分成熟。
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2.3 集中存儲(chǔ)
服務(wù)器連接前端編解碼器,通過(guò)流媒體協(xié)議下載數(shù)據(jù),然后存放到存儲(chǔ)設(shè)備上。服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備之間可以通過(guò)SCSI、iSCSI、NAS、FC協(xié)議連接。集中存儲(chǔ)方式適合于大中型平臺(tái)的部署。
集中存儲(chǔ)方式中,IP連接模式(iSCSI、NAS)有良好的擴(kuò)展能力和可管理性,具備高性能價(jià)格比。
3、IP網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)在監(jiān)控行業(yè)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)
綜合上面對(duì)目前視頻監(jiān)控中常用的幾種存儲(chǔ)技術(shù)的分析,我們可以從存儲(chǔ)技術(shù)和監(jiān)控存儲(chǔ)應(yīng)用兩方面作一下橫向的比較。
從以上的兩個(gè)對(duì)比表可以看到,IP網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)無(wú)論從高性能、可擴(kuò)展性、穩(wěn)定性、管理的集中性、實(shí)施的便捷性,以及集成成本可控性,都十分適合安防監(jiān)控行業(yè)的應(yīng)用需求。
同時(shí),如邦諾存儲(chǔ)這樣的擁有自主核心存儲(chǔ)技術(shù)的公司,可以提供開(kāi)放的API,和特定功能選擇,如帶寬預(yù)留、WORM、磁盤(pán)休眠。這將極為有利于存儲(chǔ)產(chǎn)品和監(jiān)控前端產(chǎn)品、監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)整合。
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視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)――NVR技術(shù)
隨著近幾年,安防監(jiān)控行業(yè)對(duì)存儲(chǔ)產(chǎn)品的需求急速上升,IP網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)以其高性?xún)r(jià)比的解決方案優(yōu)勢(shì)異軍突起。同時(shí),在監(jiān)控產(chǎn)品、監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)與存儲(chǔ)產(chǎn)品相集成化的過(guò)程中,新的技術(shù)發(fā)展方向也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。
存儲(chǔ)技術(shù)和監(jiān)控應(yīng)用相結(jié)合的NVR技術(shù)應(yīng)用而生,并將成為未來(lái)真正面向監(jiān)控行業(yè)的存儲(chǔ)產(chǎn)品。
1、NVR解決方案
關(guān)于NVR的定義,目前不同廠商尚存在分歧,我們這里定義的NVR如下:
NVR可以通過(guò)流媒體協(xié)議從編解碼器下載錄像;
NVR具備編索引存儲(chǔ)功能,以及檢索取數(shù)據(jù)功能;
客戶(hù)端可以從NVR下載播放錄像;
此外,NVR應(yīng)具備存儲(chǔ)系統(tǒng)功能,包括RAID管理、配置、報(bào)警等功能。
2、NVR方案具有的優(yōu)勢(shì)
由于是專(zhuān)用存儲(chǔ)系統(tǒng),設(shè)計(jì)上可以徹底解決監(jiān)控存儲(chǔ)特有的常見(jiàn)存儲(chǔ)問(wèn)題,例如因突然斷電斷網(wǎng)而引起的文件系統(tǒng)損壞,造成視頻圖像無(wú)法調(diào)用或者錄像的問(wèn)題;
不需要存儲(chǔ)服務(wù)器,減少了單故障點(diǎn)和性能瓶頸,例如檢索視頻圖像慢,回看相應(yīng)時(shí)間慢的問(wèn)題,以及反復(fù)覆蓋寫(xiě)后,存儲(chǔ)性能下降的問(wèn)題;同時(shí)也降低了集成商成本開(kāi)銷(xiāo);
NVR可以針對(duì)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)應(yīng)用設(shè)置專(zhuān)用的功能,如帶寬預(yù)留等;
NVR也可以針對(duì)視頻監(jiān)控進(jìn)行性能優(yōu)化。
通過(guò)NVR解決了通用存儲(chǔ)的不足,可以說(shuō)是視頻監(jiān)控技術(shù)和存儲(chǔ)技術(shù)的完美結(jié)合。北京邦諾存儲(chǔ)公司已與多家主流前端設(shè)備及監(jiān)控平臺(tái)廠家合作,率先推出了這種基于監(jiān)控行業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)的NVR存儲(chǔ)產(chǎn)品。