特殊的行業(yè),特殊的需求
安防作為一個新興的朝陽產業(yè),正在異軍突起,以年均15-30%的增長率快速發(fā)展著,其中,視頻監(jiān)控的年增長率超過了25%,而部分視頻監(jiān)控廠商大戶,如??低?,自上市以來,以年均超過40%的增長率在快速發(fā)展。如此迅猛的勢頭,帶動了存儲業(yè)務的快速增長。
但是,安防行業(yè)早在上世紀末就已出現(xiàn)了數(shù)字化產品,卻因沒有專業(yè)的安防存儲硬盤,導致其一直使用其它行業(yè)的存儲硬盤來滿足安防存儲業(yè)務的需求。
而安防存儲有4大特點:
.存儲時間久:少則半個月,多則1年以上;
.不間斷存儲:安防設備自啟用之日起,將會經年累月地處于工作狀態(tài)當中,若非存儲設備出現(xiàn)故障則不會中斷;
.惡劣環(huán)境適應性:需經得起高溫的考驗,還要耐得住低溫的摧殘;另外還需具備良好的防塵性能方能獨孤求敗;
.同步輸入通道多:在安防,10路視頻同步存儲的系統(tǒng),屬于很小型的項目,大多數(shù)項目的存儲通道數(shù),少則幾十路,多則上萬路視頻。
.前3個特點,對硬盤的穩(wěn)定性要求非常高,而普通硬盤沒有如此高的持續(xù)、維穩(wěn)工作的專門設計,連續(xù)工作3年,已經是此類硬盤壽命的極限了。我刊在一次NVR測試中曾遇到,一塊啟用不到3個月的2TB普通硬盤竟然出現(xiàn)了壞道,這導致整個存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)不可恢復的災難性后果。
.第三個特點,對硬盤的要求更高。高清存儲猛虎時代的正式來臨,4Mbps的帶寬需求只是200萬像素攝像機在實際應用中的最低限,實際有可能高達8-10Mbps,若以同步存儲10路200萬視頻流,按每路8Mbps計算,一天的存儲容量為:10×8×3600×24÷8÷1024=843.75GB,如此龐大的同步存儲需求,需要硬盤必須具備3大性能方可滿足:
.充裕的存儲容量:大容量硬盤是節(jié)約機房空間、延長存儲時間的必備要素;
.高速讀寫速率:只有充裕的讀寫速率,才能滿足多路數(shù)高清存儲的讀寫;
.良好的防串擾性:無論同步存儲多少路視頻流,都必須保證各路視頻流清晰、流暢,不得出現(xiàn)相互干擾、串擾、丟幀現(xiàn)象。
安防行業(yè)如此高的安防存儲標準,勢必要求硬盤需是特別定制的,才可滿足要求,尤其是現(xiàn)在300萬、600萬、4K等更高分辨率的高清網絡攝像機的出現(xiàn),而60fps、120fps等高幀率攝像機的逐步推廣,對硬盤的需求更為嚴苛,真可謂是“非專業(yè)不可勝任”。
西數(shù)紫盤正是在這樣的背景下應運而生,可以說是安防行業(yè)大發(fā)展的必然產物。而西部數(shù)據(jù),為滿足不同安防用戶對容量的不同需求,專門開發(fā)了1TB、2TB、3TB、4TB等4款不同容量的系列硬盤產品。本次,我們就從安防應用角度,以4TB硬盤WD40PURX來檢測西部數(shù)據(jù)紫盤對安防存儲需求的適應性和優(yōu)越性。
最大64路寫入
西部數(shù)據(jù)WD40PURX 4TB大容量節(jié)能型安防紫盤采用6Gbps標準SATA口,并內置有64MB高速緩存,硬盤容量為4TB,實際可用存儲空間為3.63TB。經HDTune專業(yè)硬盤檢測工具檢測得知,該硬盤的磁盤轉速為5400轉/s、扇區(qū)大小為512kbps,具備S.M.A.R.T、寫入緩存、電源管理、待機時通電、固件升級、安全模式等特性,其平均讀取速度與寫入速度相差無幾,約為142-145MB/s,其中最高寫入速度為245MB/s,最高讀取速度為234MB/s,接近30GB的系統(tǒng)文件,不到4分鐘即拷貝完成,傳輸速率快速。
其高速的讀寫性能,也為該硬盤的讀+寫通道數(shù)達到64路碼流提供了可能。即該硬盤僅作錄像應用時,可容納最多64路高清視頻流的同步寫入;若讀、寫同時應用時,最大可滿足32路視頻的存儲。而這64路的數(shù)據(jù)僅限于單塊硬盤,若是搭配海康威視匯聚層NVR的RAID 5磁盤陣列技術,在NVR帶寬限制范圍內,僅需3塊硬盤,可實現(xiàn)高達256路甚至更高的通道路數(shù)的存儲需求。
本次搭配??低?臺匯聚層NVR、3臺接入層NVR進行檢測,共以11路720P/1080P視頻在8Mbps帶寬下進行存儲,完成后,調用任意時段錄像,發(fā)現(xiàn)回放反應快速,錄像畫質較NVR、視頻源實時畫質效果基本一致。
紫盤存儲的清晰度、色彩等錄像畫質與視頻源效果一致,未見異常
再通過海康威視的NVR對3塊WD40PURX硬盤進行RAID5的創(chuàng)建測試中,3塊4TB硬盤的創(chuàng)建時間約為25分鐘,較為快速;完成創(chuàng)建后,再拔一塊硬盤破壞RAID陣列,此時調閱錄像,未見異常;再插入拔出的硬盤以恢復RAID,因磁盤容量較大,加上同步錄像11路高清視頻,恢復過程稍慢,3塊4TB WD40PURX硬盤的RAID5恢復時間約需40個小時;但RAID恢復過程中,錄像錄制及回放正常,硬盤中數(shù)據(jù)保存完好,與處理設備的實時畫面、視頻源圖像相比,無扭曲、丟幀、干擾跡象。直接證明了西部數(shù)據(jù)的這塊監(jiān)控專用紫盤對數(shù)據(jù)的處理控制合理,完全能滿足當前高清、多通道監(jiān)控存取的需求。
借助NVR的RAID技術,紫盤中錄像在拔盤、插盤操作中,存錄效果一致
全幀糾錯技術“幀”心呵護
西部數(shù)據(jù)為使硬盤適應安防大數(shù)據(jù)的讀寫需求,采用了獨有的AllFrameTM全幀糾錯技術,當系統(tǒng)支持ATA流處理時,AllFrameTM技術借助獨有的緩存策略管理技術,最大程度地防止視頻片段的丟失和數(shù)據(jù)傳輸中斷等錯誤,以改善數(shù)據(jù)流與回放的性能。該盤還可獲得獨有的固件更新,用于避免視頻監(jiān)控系統(tǒng)中出現(xiàn)的跳幀和中斷的問題。
在以上測試中,雖然采用的是不同類型NVR來搭配做測試,但因用的都是西數(shù)的紫盤,由始至終,兩臺NVR的同時段錄像未見丟幀跡象。
為檢驗紫盤AllFrameTM全幀糾錯技術對視頻流中每一幀的保護效果,我們進行了更為深入的測試。利用兩臺同類型??低昇VR同時對同一路視頻進行錄像存儲,其中一臺NVR內置的是西數(shù)紫盤,另一臺內置的是第三方容量為80GB的老硬盤,然后調出同時段錄像進行播放回看。因??低昇VR自身做了很多編解碼算法的優(yōu)化,在長達3天的回放檢驗及比對中,兩臺NVR所得錄像均未見明顯丟幀跡象。不過,采用老硬盤所得的錄像,會出現(xiàn)間歇性細微的鋸齒跡象,對某段存在鋸齒現(xiàn)象錄像段進行多次重復回放,此情況出現(xiàn)的幾率占到一半;但采用西數(shù)紫盤存儲的錄像,多次回放同時段錄像驗證,未見鋸齒跡象。而在廠家提供的一段檢測錄像資料顯示,非AllFrameTM硬盤出現(xiàn)過明顯的丟幀跡象,但紫盤則始終存儲完整、不丟幀。
同時,在AllFrameTM技術支持下,西數(shù)紫盤可將存儲設備所能編解碼的視頻完好地進行存儲。本次所采用的??低昇VR支持高像素、高幀率編解碼存儲。為NVR接入??低?00萬@30fps高像素及300萬@60fps高幀率視頻流,NVR即自適應地進行存儲,回放過程中可發(fā)現(xiàn),所得600萬像素錄像可識別到的清晰度與視頻源的1900TVL基本一致;相同場景及視野錄像中,高幀率的視頻則較30fps的高像素視頻順暢許多,動態(tài)物體軌跡平滑。
紫盤在600萬高像素、60fps@300萬視頻的存儲中,錄像也都完好無損
7×24小時全天候值守
3.5英寸的標準尺寸及規(guī)格上,紫盤WD40PURX并未標新立異,其安裝方式、結構設計、膠墊緩沖設計與保護等,讓該硬盤可快速搭配安防設備完成安裝,并在多塵的機房環(huán)境中能長期“潔身自好”,不受塵埃侵蝕。
該機結構設計良好,抗振、防塵效果好
同時WD40PURX也是一款適應寬溫環(huán)境的產品。本次將硬盤從-16℃~70、80℃的不同硬盤溫度開始啟動,發(fā)現(xiàn)硬盤都能良好地啟動并運行,從高低溫啟動到硬盤溫度接近23℃的環(huán)境溫度過程中的錄像均保存完好,且錄像回放順暢、自然,與常溫下啟動所得的錄像一致,未見異常跡象。
西數(shù)紫盤作為專業(yè)安防存儲產品,其除了延續(xù)西數(shù)紅盤的專業(yè)級存儲的性能優(yōu)點外,還具有綠盤低功耗的特性。正常讀寫工作狀態(tài)下,其功耗可低至約5.2W,硬盤若是處于休眠狀態(tài),功耗將接近于0W;如本次搭配測試的4臺??低昇VR均具有磁盤休眠技術,可讓進入休眠狀態(tài)的紫盤達到此低功耗效果。
在良好的結構設計及功能保護下,該硬盤可實現(xiàn)的MTBF平均無故障時間為100萬小時。本次先用5塊硬盤在為期半個月的時間內持續(xù)進行了超過500次的專門上電插拔實驗,并在本次多次的高低溫、正常存儲、格式化、RAID創(chuàng)建與刪除實驗,甚至進行了長達半小時超過20次的短路實驗,并在后續(xù)3至4個月的時間內斷斷續(xù)續(xù)對硬盤進行各種格式化、RAID創(chuàng)建/恢復與刪除、存儲操作,所有參測硬盤無一有損壞跡象。
歷經高低溫、干擾、振動、短路等考驗,紫盤正常存、放錄像始終正常
值得一提的是,西數(shù)紫盤搭配??低昇VR,兩者強強聯(lián)合,雖然經歷了電磁、電源、無線電波等多種信號源干擾,但所得的錄像,均未見異常,足見NVR和硬盤的抗干擾性表現(xiàn)良好。
本次采取的硬盤穩(wěn)定性檢測手段遠遠超出了正常使用硬盤時可能遇到的各類問題,但硬盤始終一如既往地維持其良好性能,為滿足7×24小時的無故障全天候應用提供了良好的保障。
號外:良好的兼容性和適應性
本次測試中,將紫盤與各類型臺式電腦、數(shù)十家NVR進行接入,均能實現(xiàn)良好的應用;將西數(shù)紫盤與其它品牌硬盤同時接入??低昇VR,也都能實現(xiàn)良好的兼容并錄像。紫盤雖為安防而生,但也兼顧了專業(yè)存儲與綠色設計及適宜的價格,勢必會在安防專業(yè)存儲領域、非安防的商用及民用領域大展拳腳。
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