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視頻監(jiān)控中分布式存儲技術方案
摘要: 在一個視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,,選擇什么樣的存儲解決方案直接決定了整個系統(tǒng)的系統(tǒng)架構以及系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定程度,,目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的存儲方案大致上有兩種,。視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲方案一種是在攝像監(jiān)控前端采用有一定存儲
Abstract:
Key words :

在一個視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,,選擇什么樣的存儲解決方案直接決定了整個系統(tǒng)的系統(tǒng)架構以及系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定程度,,目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的存儲方案大致上有兩種,。視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲方案

  一種是在攝像監(jiān)控前端采用有一定存儲容量(如1.2T)的DVR設備,,所有需要的數(shù)據(jù)均保存在前端DVR的存儲設備中,,比較好的方案中,后臺軟件可以管理和維護多臺的DVR設備,,包括這些DVR設備的存儲數(shù)據(jù),,如錄像的轉存、刪除和回放等功能,。這種方案中所有數(shù)據(jù)主要保存在DVR中,,后臺主要負責維護和必要的存儲。

  另一種是在攝像監(jiān)控前端采用DVR或者網(wǎng)絡視頻服務器,,而存儲主要在遠端通過后臺的PC或者服務器軟件來將數(shù)據(jù)保存在后臺的存儲設備上,。

  上述兩種存儲方案均有很多弊端,尤其當監(jiān)控點很多,,需要的存儲量又很大的情況下,,這些可能的弊端包括:由于存儲分散導致難以維護;由于存儲的專業(yè)程度不高導致存儲的可靠性不高,進而導致整個系統(tǒng)的可靠性不高;存儲的利用率不高;存儲的擴展性不好,。

  為了克服這些弊端,,現(xiàn)在有推薦使用基于分布式存儲、集中管理思路的,、以及基于iSCSI技術的IPSAN來作為視頻監(jiān)控的存儲解決方案,,這個方案的主要特點包括:

  1,、分布式存儲,集中管理;

  2,、基于iSCSI技術的IPSAN(STorageAreaNetwork);

  3,、流媒體網(wǎng)關可以作為存儲解決方案的核心設備。

  分布式存儲,,集中管理

  在這個方案中,,共有三級:

  1、上級監(jiān)控中心:上級監(jiān)控中心通常只有一個,,主要由數(shù)字矩陣,、認證服務器和VSTARClerk軟件等。

  2,、本地監(jiān)控中心:本地監(jiān)控中心可以有多個,,可依據(jù)地理位置設置,或者依據(jù)行政隸屬關系設立,,主要由數(shù)字矩陣、流媒體網(wǎng)關,、iSCSI存儲設備,、VSTARRecorder軟件等組成;音視頻的數(shù)據(jù)均主要保存在本地監(jiān)控中心,這就是分布式存儲的概念,。

  3,、監(jiān)控前端:主要由攝像頭、網(wǎng)絡視頻服務器組成,,其中VE4000系列的網(wǎng)絡視頻服務器可以帶硬盤,,該硬盤主要是用于網(wǎng)絡不暢時,暫時對音視頻數(shù)據(jù)進行保存,,或者需要在前端保存一些重要數(shù)據(jù)的情況,。

  本地監(jiān)控中心的存儲設備也可以用一臺服務器,帶SCSI磁盤陣列的形式,,但由于服務器的網(wǎng)絡收發(fā)性能有限,,從而影響整個存儲系統(tǒng)的性能,因此有建議選用專業(yè)的iSCSI存儲設備,?;趇SCSI技術的IPSAN

  iSCSI原理簡介

  這是由IETF開發(fā)的一種基于存儲網(wǎng)絡的新的Internet協(xié)議,其原理是將SCSI命令通過IP網(wǎng)絡傳輸,,這樣就可以使在網(wǎng)絡上傳送數(shù)據(jù)更加便利,,而且可以實現(xiàn)遠程存儲管理。

  iSCSI使標準的SCSI命令能夠在TCP/IP網(wǎng)絡上的主機系統(tǒng)(啟動器,,Initiator)和存儲設備(目標器,,target)之間傳送,,而且iSCSI協(xié)議支持在系統(tǒng)之間傳送標準的SCSI命令。在系統(tǒng)之間的連接是通過標準的IP網(wǎng)絡基礎設施實現(xiàn)的,,iSCSI的工作原理是:當終端用戶或應用程序(啟動器)發(fā)送一個請求后,,操作系統(tǒng)將生成一個適當?shù)腟CSI命令和數(shù)據(jù)請求,SCSI命令通過封裝,,在需要加密的時候要執(zhí)行加密處理,。這些命令加上TCP/IP協(xié)議的包頭,就可以在以太網(wǎng)上傳輸,。接收端(目標器)在收到這個數(shù)據(jù)包后按照相反的方向進行解包,,解析出SCSI命令和數(shù)據(jù)請求,SCSI命令再發(fā)送給SCSI存儲設備驅動程序,,因為iSCSI是雙向的協(xié)議,,所以它可以將數(shù)據(jù)返回給原來的請求?;贗PSAN的網(wǎng)絡存儲方案

 

  在這個解決方案中,,網(wǎng)絡視頻服務器需要支持iSCSI協(xié)議,是啟動器,,而位于監(jiān)控中心的iSCSI存儲設備則是目標器,。本地監(jiān)控中心的iSCSI存儲設備可以充當多個網(wǎng)絡視頻服務器的存儲設備,而且iSCSI存儲設備還可以再外掛磁帶設備,,進一步擴大存儲容量,。

  與流媒體網(wǎng)關配合的網(wǎng)絡存儲方案

  在網(wǎng)絡存儲方案中,每臺網(wǎng)絡視頻服務器均占有一個IP,,如果希望通過Internet來進行遠程監(jiān)控,,則網(wǎng)絡視頻服務器的IP地址必須是公網(wǎng)IP,在通常情況,,公網(wǎng)IP地址都是稀有資源;另外遠程監(jiān)控受到網(wǎng)絡容量的限制以及網(wǎng)絡擁塞的影響,,帶寬通常不能保證,給遠程監(jiān)控帶來了不便,,而現(xiàn)在市場上已有一種流媒體網(wǎng)關可以解決這兩個問題,。

  該流媒體網(wǎng)關是一個嵌入式的硬件設備,所有的報文轉發(fā)均是基于硬件轉發(fā)(如果是軟件轉發(fā),,性能達不到要求),,轉發(fā)能力可以達到1Gbps以上。該流媒體網(wǎng)關的主要功能包括:

  1,、支持NAT轉換功能;

  2,、支持視頻分發(fā)功能,當多個遠程監(jiān)控的用戶訪問同一臺網(wǎng)絡視頻服務器的時候,,均需要向流媒體網(wǎng)關發(fā)請求,,然后流媒體網(wǎng)關再向網(wǎng)絡視頻服務器發(fā)出請求,,當流媒體網(wǎng)關收到網(wǎng)絡視頻服務器的數(shù)據(jù)后(注意視頻服務器與流媒體網(wǎng)關之間的數(shù)據(jù)流只有一份)再負責分發(fā)給遠端的多個監(jiān)控用戶;

  3、支持視頻點播服務,,遠端用戶可以通過流媒體網(wǎng)關完成視頻點播的功能;

  4,、支持iSCSI的Initiator。

  對上述的功能流媒體網(wǎng)關還可以分別進行配置,。

  結語

  在目前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,,由于存儲方案的局限導致的視頻監(jiān)控系統(tǒng)性能和可靠性的下降,時時困擾著我們,,而基于iSCSI的IPSAN存儲方案無疑是解決存儲問題的一個良方,,尤其當iSCSI的存儲設備的性能不斷提高、價格不斷降低的時候,,采用這種方式就更是必然的選擇,,可以深信,基于iSCSI技術的存儲解決方案會逐漸成為大型網(wǎng)絡視頻監(jiān)控中存儲技術的主流,。

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