【安防知識(shí)網(wǎng)】安防視頻中的數(shù)據(jù)存放問(wèn)題非常重要,然而在實(shí)際應(yīng)用中卻是錯(cuò)事連連。經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)掉盤(pán)、卷鎖死等諸多問(wèn)題,嚴(yán)重影響了整體監(jiān)控系統(tǒng)的正常使用,所以視頻數(shù)據(jù)專用存儲(chǔ)已經(jīng)成為市場(chǎng)上最關(guān)注的安防產(chǎn)品之一。
視頻數(shù)據(jù)專用存儲(chǔ)概念
1.傳統(tǒng)方式所帶來(lái)的問(wèn)題
無(wú)論采用何種架構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)系統(tǒng)的搭建,一般都采用的是通用存儲(chǔ)設(shè)備,而在實(shí)際使用中,特別是大型項(xiàng)目中也造成了以下的問(wèn)題。
(1)成本激增
在大型項(xiàng)目中,前端圖像信息采集點(diǎn)過(guò)多,單臺(tái)服務(wù)器承載量有限,就造成需要配置幾十臺(tái),甚至上百臺(tái)服務(wù)器的狀況。這就必然導(dǎo)致建設(shè)成本、管理成本、維護(hù)成本、能耗成本的急劇增加。
(2)磁盤(pán)碎片問(wèn)題
由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)往往采用回滾寫(xiě)入方式,這種無(wú)序的頻繁讀寫(xiě)操作,導(dǎo)致了磁盤(pán)碎片的大量產(chǎn)生。隨著使用時(shí)間的增加,將嚴(yán)重的影響整體存儲(chǔ)系統(tǒng)的讀寫(xiě)性能,甚至導(dǎo)致存儲(chǔ)系統(tǒng)被鎖定為只讀,而無(wú)法寫(xiě)入新的視頻數(shù)據(jù)。
(3)性能問(wèn)題
由于數(shù)據(jù)量的激增,視頻數(shù)據(jù)的索引效率也變得越來(lái)越為人們關(guān)注。而動(dòng)輒上TB的數(shù)據(jù)。甚至是幾百TB的數(shù)據(jù),在索引時(shí)往往需要花上幾分鐘的時(shí)間。
2.視頻數(shù)據(jù)專用存儲(chǔ)的產(chǎn)生
應(yīng)該說(shuō)以上這些問(wèn)題并不是存儲(chǔ)系統(tǒng)乃至存儲(chǔ)設(shè)備本身的問(wèn)題,只是因?yàn)橐曨l監(jiān)控系統(tǒng)特殊的應(yīng)用模式而導(dǎo)致的。但這些問(wèn)題很難在系統(tǒng)平臺(tái)層面上進(jìn)行改進(jìn),所以存儲(chǔ)行業(yè)為了更好的適應(yīng)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用,提出了視頻監(jiān)控專用存儲(chǔ)的概念。
最先提出的視頻監(jiān)控專用存儲(chǔ)在市場(chǎng)上也稱為直寫(xiě)方式的存儲(chǔ)(最近也開(kāi)始叫NVR)。所謂直寫(xiě),就是前端數(shù)字編碼設(shè)備將數(shù)字化后的視頻數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入IP—SAN設(shè)備中。見(jiàn)圖4、圖5。采用直寫(xiě)技術(shù)既可以保持原有的系統(tǒng)架構(gòu)不做大的變動(dòng),又可以有效地減少設(shè)備數(shù)量,降低整體系統(tǒng)的管理難度、維護(hù)強(qiáng)度,以及能源消耗。
目前市場(chǎng)上的直寫(xiě)存儲(chǔ)設(shè)備基本上都采用服務(wù)器架構(gòu)的存儲(chǔ),通過(guò)移植服務(wù)器上的視頻監(jiān)控平臺(tái)的存儲(chǔ)功能模塊至存儲(chǔ)設(shè)備上完成DVS直寫(xiě)功能。所以直寫(xiě)的存儲(chǔ)設(shè)備雖然經(jīng)歷了3年的市場(chǎng)運(yùn)作。但市場(chǎng)份額占有率仍不足5%,究其原因主要有如下幾點(diǎn):
(1)無(wú)法解決磁盤(pán)碎片問(wèn)題
采用直寫(xiě)方式的設(shè)備,一般都是通過(guò)簡(jiǎn)單的移植原有平臺(tái)的存儲(chǔ)功能模塊,對(duì)于其存儲(chǔ)的方式以及讀寫(xiě)策略未能進(jìn)行有效的優(yōu)化。所以傳統(tǒng)系統(tǒng)中存在的磁盤(pán)碎片問(wèn)題,依然會(huì)存在于直寫(xiě)存儲(chǔ)設(shè)備中。
(2)設(shè)備穩(wěn)定性下降
這種直寫(xiě)方式與服務(wù)器十硬盤(pán)的方式無(wú)異,會(huì)增加存儲(chǔ)設(shè)備的負(fù)擔(dān)。導(dǎo)致存儲(chǔ)設(shè)備經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)RAID組崩潰等問(wèn)題。更致命的是,當(dāng)RAID重組時(shí),一旦仍有視頻數(shù)據(jù)寫(xiě)入。將導(dǎo)致服務(wù)器架構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備的徹底崩潰。
當(dāng)系統(tǒng)查找數(shù)據(jù)時(shí),整體設(shè)備的性能更是有較大幅度的下降。
(3)系統(tǒng)成本不降反增
同樣是因?yàn)槠浯鎯?chǔ)功能模塊源自前端監(jiān)控平臺(tái),所以對(duì)其平臺(tái)的依賴性非常嚴(yán)重。而監(jiān)控平臺(tái)又缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致一旦采用直寫(xiě)存儲(chǔ)設(shè)備,其一整套設(shè)備均需配套采購(gòu)。同時(shí)由于存儲(chǔ)設(shè)備穩(wěn)定性的下降,也導(dǎo)致后期維護(hù)成本的大幅提升。
正是以上原因,使得支持直寫(xiě)的存儲(chǔ)設(shè)備變成了看上去是很美的一個(gè)概念。
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那么視頻數(shù)據(jù)專用存儲(chǔ)究竟應(yīng)該具備怎樣的結(jié)構(gòu)和功能才是真正能夠滿足市場(chǎng)的產(chǎn)品呢?目前,監(jiān)控領(lǐng)域的存儲(chǔ)廠商不斷總結(jié)過(guò)往項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。并就整體監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)的需求進(jìn)行不斷的分析,得出以下結(jié)論:
1.高效穩(wěn)定的存儲(chǔ)設(shè)備
為了保證存儲(chǔ)系統(tǒng)得高效、穩(wěn)定。必須采用全模塊化的設(shè)計(jì),所有關(guān)鍵部件以及易損部件,包括控制器、電源、風(fēng)扇、硬盤(pán)等均應(yīng)支持熱插拔功能,并采用Cable—Less設(shè)計(jì),防止設(shè)備連接部件因常年7.24小時(shí)工作而導(dǎo)致的氧化、變形等問(wèn)題。提供多種最高到RAID6級(jí)別的數(shù)據(jù)保護(hù),保證硬盤(pán)損毀時(shí),數(shù)據(jù)的可用性。
2.基于塊級(jí)的視頻流讀寫(xiě)優(yōu)化
數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備最終將以塊為單位進(jìn)行存儲(chǔ)。所以基于塊級(jí)別進(jìn)行數(shù)據(jù)處理將大大縮短數(shù)據(jù)讀寫(xiě)時(shí)的無(wú)謂開(kāi)銷。提升整體存儲(chǔ)設(shè)備的性能。
3.存儲(chǔ)設(shè)備Cache調(diào)度算法的優(yōu)化
眾所周知,Cache的讀寫(xiě)遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于硬盤(pán)的讀寫(xiě),所以針對(duì)Cache調(diào)度算法的優(yōu)化,可以有效地提升存儲(chǔ)性能,更為重要的是,在進(jìn)行歷史視頻調(diào)度時(shí),Cache中的索引可以以最快的速度進(jìn)行響應(yīng),將上百TB級(jí)別的存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)查詢時(shí)間縮短到秒級(jí)的水平。
4.提供標(biāo)準(zhǔn)的API接口
雖然目前還無(wú)法要求所有的視頻監(jiān)控平臺(tái)廠商采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行平臺(tái)設(shè)計(jì),但作為視頻存儲(chǔ)專用存儲(chǔ),應(yīng)能提供標(biāo)準(zhǔn)的API接口,為各廠商的平臺(tái)接入提供友好的通道。各平臺(tái)廠商只需要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的開(kāi)發(fā),即可使得平臺(tái)與存儲(chǔ)可以通訊。
具備了以上特性的視頻數(shù)據(jù)專用存儲(chǔ)設(shè)備才可以真正有效的解決目前視頻監(jiān)控存儲(chǔ)系統(tǒng)中的技術(shù)問(wèn)題。