視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)特殊的系統(tǒng),,主要要求大容量和成本,,否則根本沒(méi)有那么大的資金去建立遍布全市,甚至于全國(guó)的監(jiān)控系統(tǒng),。由此可見(jiàn)監(jiān)控存儲(chǔ)是多么的重要,。
視頻監(jiān)控多種特征共存
在視頻監(jiān)控領(lǐng)域,監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)的要求是可想而知的,,數(shù)字視頻錄像的數(shù)據(jù),,有數(shù)據(jù)量大、安全性要求高,、大文件存儲(chǔ)等特點(diǎn),。這就要求存儲(chǔ)設(shè)備有很好的擴(kuò)展性能,這點(diǎn)從近期浪潮推出的AS400存儲(chǔ)系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案中,,其最大容量可以達(dá)到36TB,,最大可擴(kuò)展4GB的緩存中可以體現(xiàn)。
眾所周知,,光纖技術(shù)在高端應(yīng)用中得以普及,,由于采用了主流的4Gb光纖技術(shù),在雙控狀態(tài)下,,AS400的最大主機(jī)帶寬可以達(dá)到1600MB/s,,在磁盤(pán)通道方面,SAS技術(shù)不僅有效的消除了磁盤(pán)通道技術(shù)落后所形成的系統(tǒng)傳輸能力瓶頸,,還避免了采用高速光纖硬盤(pán)所需的巨大投入,,為用戶(hù)提供了簡(jiǎn)單的分級(jí)存儲(chǔ)方案選擇。
電信級(jí)設(shè)備強(qiáng)調(diào)模塊化設(shè)計(jì),模塊化設(shè)計(jì)的好處是:首先模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用業(yè)務(wù)模塊和控制模塊分開(kāi)設(shè)計(jì)的原則,,每個(gè)硬件模塊只負(fù)責(zé)完成特定的功能,,硬件實(shí)現(xiàn)和維護(hù)比較方便。其次,,模塊化設(shè)計(jì)便于系統(tǒng)的升級(jí)和擴(kuò)容,,無(wú)需購(gòu)置新機(jī)器,只要增加接口板卡就可以實(shí)現(xiàn);最后,,模塊化設(shè)計(jì)可以縮短新產(chǎn)品研發(fā)周期;這樣可以基本保證產(chǎn)品的穩(wěn)定和可靠,。
當(dāng)然,安全性特性是電信級(jí)系統(tǒng)重要特性之一,,例如設(shè)備冗余保護(hù),、存儲(chǔ)冗余保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全管理,、關(guān)鍵數(shù)據(jù)容災(zāi)/備份,、多級(jí)安全認(rèn)證機(jī)制等都是需要用戶(hù)考慮的,其中多級(jí)安全認(rèn)證機(jī)制中全面的權(quán)限管理功能,,也是目前電信級(jí)視頻監(jiān)控基本安全的保證,。
視頻監(jiān)控存儲(chǔ)六方面
數(shù)字化視頻監(jiān)控涉及到巨量數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和使用,。因此,,一個(gè)高效能的視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須具備高效能的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng),這關(guān)系著數(shù)據(jù)管理的效率,、數(shù)據(jù)安全以及數(shù)據(jù)利用的效率,。那么,在電信級(jí)別的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)中,,對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的要求,,一般說(shuō)來(lái),要滿(mǎn)足六個(gè)方面的要求,。
電信級(jí)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的重要特點(diǎn)之一是大量集中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分散化的前端應(yīng)用,。因此,存儲(chǔ)系統(tǒng)必須具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸能力,,否則將會(huì)影響數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和利用的效率,。
海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求和快速的增長(zhǎng)變化的特點(diǎn),要求存儲(chǔ)系統(tǒng)在必須能夠滿(mǎn)足電信級(jí)別數(shù)據(jù)監(jiān)控的海量存儲(chǔ)要求外,,同時(shí)又必須具備良好的擴(kuò)展性能,應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)量飛速增長(zhǎng)對(duì)于存儲(chǔ)空間擴(kuò)大的需求,。
另外,,由于監(jiān)控系統(tǒng)一般要求實(shí)時(shí)的錄像輸入,所以這種實(shí)時(shí)錄像輸入對(duì)盤(pán)陣的數(shù)據(jù)寫(xiě)能力提出了較高的要求,否則在寫(xiě)速度達(dá)不到要求的情況下,,數(shù)據(jù)大量集中在緩存中,,最終將會(huì)導(dǎo)致緩存數(shù)據(jù)溢出以致主機(jī)死機(jī)。
目前監(jiān)控錄像需要在間隔一段時(shí)間后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除,,在數(shù)據(jù)刪除后,,會(huì)有一定時(shí)間的間隔,數(shù)據(jù)不能立即寫(xiě)入,,這時(shí)候數(shù)據(jù)都是保存在緩存里,,較大的緩存可以保證更多的數(shù)據(jù)滯留在緩存中,等待向硬盤(pán)空間的重新寫(xiě)入,。
除此以外,,對(duì)于電信級(jí)別系統(tǒng)而言,良好的穩(wěn)定性是必需的,,如果缺乏穩(wěn)定性,,則會(huì)給眾多用戶(hù)帶來(lái)巨大困擾,甚至帶來(lái)巨大的損失,。
電信級(jí)龐大的存儲(chǔ)需求決定了對(duì)存儲(chǔ)良好管理性的要求,。簡(jiǎn)單有序的管理性可以幫助用戶(hù)降低運(yùn)營(yíng)維護(hù)的成本,同時(shí)也是系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要保障,。
分布式和集中式存儲(chǔ)的選擇
集中存儲(chǔ)的優(yōu)缺點(diǎn)是,,物理介質(zhì)集中布放;視頻流上傳到中心對(duì)機(jī)房環(huán)境要求高,要求機(jī)房空間大,,承重,、空調(diào)等都是需要考慮的問(wèn)題。
分布存儲(chǔ),,集中管理的優(yōu)缺點(diǎn)是,,物理介質(zhì)分布到不同的地理位置;視頻流就近上傳,對(duì)骨干網(wǎng)帶寬沒(méi)有什么要求;可采用多套低端的小容量的存儲(chǔ)設(shè)備分布部署,,設(shè)備價(jià)格和維護(hù)成本較低;小容量設(shè)備分布部署,,對(duì)機(jī)房環(huán)境要求低。
對(duì)于城市監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),,各個(gè)區(qū)域是否集中,,怎么集中很多時(shí)候和一個(gè)城市的行政劃分有關(guān),一個(gè)城市的區(qū)域大小和可用的網(wǎng)絡(luò)狀況有關(guān),。城市越小,,網(wǎng)絡(luò)條件越好,越容易實(shí)現(xiàn)集中存儲(chǔ),。反之就越需要進(jìn)行分布式存儲(chǔ),。如北京有8個(gè)區(qū),。建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)時(shí),可以每個(gè)區(qū)域先集中,,再匯聚到總中心,,如應(yīng)急 指揮中心。
視頻監(jiān)控存儲(chǔ)采購(gòu)需要注意的問(wèn)題因?yàn)楸O(jiān)控是一個(gè)視頻應(yīng)用類(lèi)系統(tǒng),,具有和其它系統(tǒng)不同的訪(fǎng)問(wèn)特點(diǎn):以流媒體方式對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn),,多路視頻長(zhǎng)時(shí)間同時(shí)寫(xiě)入同一個(gè)存儲(chǔ),實(shí)時(shí)多路視頻訪(fǎng)問(wèn)同一個(gè)文件,,視頻訪(fǎng)問(wèn)帶寬恒定,,帶寬穩(wěn)定性要求高,為1/25秒的平均值,,視頻訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間長(zhǎng),,容量需求巨大,存儲(chǔ)擴(kuò)展性能高,。視頻存儲(chǔ)對(duì)存儲(chǔ)環(huán)境沒(méi)有特殊的要求,。按常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基本上都是臨時(shí)性,超過(guò)在線(xiàn)存儲(chǔ)時(shí)間(如7天,、15天,,個(gè)別會(huì)要求30天)后,就可以刪除了,,因此監(jiān)控系統(tǒng)的備份很多時(shí)候只要能滿(mǎn)足一個(gè)月就可以了,。
因此的設(shè)備選型時(shí),不一定非要選帶寬最大的,,而要選擇帶寬波動(dòng)最小的,,曲線(xiàn)最平穩(wěn)的。因?yàn)橐L(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,,最好在用控制器架構(gòu)的存儲(chǔ)設(shè)備,,不要選擇PC架構(gòu)的,選擇容量可以擴(kuò)張的設(shè)備,。
另外,,在超過(guò)100TB容量的情況下,F(xiàn)C-sata設(shè)備的價(jià)格不一定就比ISCSI設(shè)備貴,。FC支持的磁盤(pán)數(shù)量多,,ISCSI設(shè)備一般支持的數(shù)量少,假設(shè)容量要求為500TB,,F(xiàn)C-sata只需要一套就可以,,而ISCSI設(shè)備就需要很多到才行,僅僅ISCSI設(shè)備的控制器部門(mén)的費(fèi)用就是很大一塊,。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)首先是一個(gè)視頻應(yīng)用系統(tǒng),,因?yàn)榇鎯?chǔ)設(shè)備要能夠提供穩(wěn)定的帶寬輸出,,滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間視頻讀寫(xiě)的要求,,其次,,視頻監(jiān)控系統(tǒng)既要滿(mǎn)足大量攝像頭的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寫(xiě)入,和要滿(mǎn)足大量監(jiān)控端的視頻回放需求,,因此,,還要考慮存儲(chǔ)系統(tǒng)可以提供足夠的IOPS性能。
由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般遍布全市甚至全國(guó),,因此存儲(chǔ)設(shè)備還要考慮是否可以實(shí)現(xiàn)物理上分散,,但管理和監(jiān)控上可以統(tǒng)一的功能。
網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)的存儲(chǔ)方案選擇視頻應(yīng)用類(lèi)系統(tǒng)包括如網(wǎng)絡(luò)視頻,、IPTV,、VOD點(diǎn)播和視頻監(jiān)控。但由于網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)的碼率一般相對(duì)較小,,大約為100Kb/S-200Kb/s左右,,因此對(duì)帶寬要求相對(duì)較小。需要在線(xiàn)播放的用戶(hù)很多,,因此一般來(lái)將存儲(chǔ)設(shè)備的IOPS性能要求很高,,一般網(wǎng)站機(jī)房的總帶寬一般都在1-2Gb/s(實(shí)際可用的帶寬)左右,個(gè)別大型網(wǎng)站可能達(dá)到4-5Gb/s.能分配給網(wǎng)絡(luò)視頻板塊的也就差不多100-200MB/S,,因此對(duì)于帶寬來(lái)講一般的ISCSI存儲(chǔ)和FC存儲(chǔ)都可以輕松滿(mǎn)足,,但如果采用NAS存儲(chǔ),則需要中高端產(chǎn)品,。
雖然采用高端NAS設(shè)備的成本較高,,但NAS本身對(duì)外提供共享的文件系統(tǒng),在網(wǎng)絡(luò)視頻的管理和共享方面區(qū)有天然的優(yōu)勢(shì),,方便后期的視頻服務(wù)器數(shù)量擴(kuò)張和升級(jí),。ISCSI和中低端的FC設(shè)備由于采用低成本的SATA磁盤(pán),IOPS新能一般都在6w-10w左右,,因此無(wú)法用與大型的網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng),。
建議網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)選型是要從帶寬和IOPS兩個(gè)方面去考慮,在兩個(gè)方面都滿(mǎn)足的情況,,盡量采用NAS產(chǎn)品,。大型系統(tǒng)建議采用FC磁盤(pán)的光纖設(shè)備。
如果系統(tǒng)有一個(gè)好的視頻管理系統(tǒng)和分發(fā)軟件系統(tǒng)的話(huà),,可以采用小容量的高性能存儲(chǔ)作為在線(xiàn)存儲(chǔ)為用戶(hù)提高實(shí)時(shí)訪(fǎng)問(wèn),,再采用一臺(tái)低成本的ISCSI或NAS設(shè)備作為二級(jí)存儲(chǔ)。
例如安防盡量采用星型連接方式,,同時(shí)也可以用總線(xiàn)的方式或者無(wú)線(xiàn)的方式做為補(bǔ)充,。電力線(xiàn)載波很難用于安防探頭的連接方式,,因?yàn)闊o(wú)法解決停電時(shí)的信號(hào)傳輸問(wèn)題。星型連接還是信息綜合布線(xiàn)的最佳解決方案,。燈光和除了信息類(lèi)家電以外的電器如空調(diào),、電飯煲等的控制可以采用總線(xiàn)、電力線(xiàn),、無(wú)線(xiàn)或紅外等方 式,。
視頻監(jiān)控存儲(chǔ)系統(tǒng)選購(gòu)注意事項(xiàng)
1 使用硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置的DVR , NVR或服務(wù)器,。這仍然是目前最常見(jiàn)的存儲(chǔ)形式,。
2 直連存儲(chǔ)即在硬盤(pán)以外使用DVR ,NVR或服務(wù)器,。NAS或SAN系統(tǒng)提供了更大的擴(kuò)展性,,靈活性和空間。
3 集中存儲(chǔ),。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)特殊的系統(tǒng),,主要要求大容量和成本,否則根本沒(méi)有那么大的資金去建立遍布全市,,甚至于全國(guó)的監(jiān)控系統(tǒng),。因此選擇大容量低成本的IP存儲(chǔ)是監(jiān)控系統(tǒng)本身的特點(diǎn)和需求決定的,同時(shí)可以保證系統(tǒng)的安全性,。
按照監(jiān)控系統(tǒng)配置選擇存儲(chǔ)設(shè)備的容量考慮存儲(chǔ)設(shè)備容量的大小,,除了與攝像頭數(shù)量有關(guān)外,還與視頻的格式,,碼率,,存儲(chǔ)的天數(shù)有關(guān)。存儲(chǔ)系統(tǒng)容量的計(jì)算方法如下:假設(shè)視頻的格式為D1,,碼率為2Mb/s.單路視頻每天存儲(chǔ)容量為:1路*(2Mb/s*3600s)/8bit*24小時(shí)=21GB.單路視頻每月存儲(chǔ)容量為:1路*(2Mb/s*3600s)/8bit*24小時(shí)*30天=648GB.攝像頭數(shù)量,、碼率、存儲(chǔ)時(shí)間可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇,。
由于監(jiān)控領(lǐng)域的系統(tǒng)集成商沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的存儲(chǔ)工程師,,對(duì)存儲(chǔ)行業(yè)也不是很了解,所以建議系統(tǒng)集成商在選擇存儲(chǔ)設(shè)備的時(shí)候注意以下幾點(diǎn):
1.設(shè)備的管理和維護(hù)要非常簡(jiǎn)單
選擇具有嵌入式Web管理功能的設(shè)備,,不需要在管理終端上安裝軟件,,就可以隨時(shí)隨地進(jìn)行設(shè)備的安裝調(diào)試,維護(hù)起來(lái)非常簡(jiǎn)單,。ERASTOR所有的設(shè)備都不需要專(zhuān)業(yè)的存儲(chǔ)工程師去安裝調(diào)試,,在ERASTOR工程師的電話(huà)支持下,5分鐘就可以教會(huì)系統(tǒng)集成商的工程師或者用戶(hù)如何安裝調(diào)試自己的設(shè)備,。
2.選擇質(zhì)量穩(wěn)定的設(shè)備
存儲(chǔ)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠是壓倒一切的,,特別是系統(tǒng)集成商和用戶(hù)都沒(méi)有專(zhuān)業(yè)存儲(chǔ)硬件工程師的情況下,,設(shè)備的安全穩(wěn)定更為重要。如果產(chǎn)品不穩(wěn)定,,經(jīng)常發(fā)生一些小問(wèn)題,,那么維護(hù)的成本將非常高。所謂的Cable-less架構(gòu)就是整個(gè)設(shè)備里面沒(méi)有一根線(xiàn)纜,,控制器,、電源,、風(fēng)扇,、背板、硬盤(pán)之間的連接全部都是電路板,。因?yàn)榇疟P(pán)陣列中的硬盤(pán)數(shù)量較多,,產(chǎn)生的熱量很多,而且傳輸?shù)男盘?hào)是高頻信號(hào),,時(shí)間一長(zhǎng),,線(xiàn)纜兩頭的合金金屬片會(huì)因?yàn)檠趸a(chǎn)生較大的信號(hào)衰減,導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定,。
存儲(chǔ)產(chǎn)品的穩(wěn)定性和生產(chǎn)工藝有著非常大的關(guān)系,,生產(chǎn)工藝可以從電路板的印刷整齊情況、各個(gè)部件之間銜接的空間誤差大小情況等看出工藝的好壞,。例如,,硬盤(pán)托架和插槽之間銜接松緊程度和硬盤(pán)的使用壽命有非常大的關(guān)系。因?yàn)橛脖P(pán)中的磁碟在高速轉(zhuǎn)動(dòng),,如果銜接不緊就容易使硬盤(pán)產(chǎn)生振動(dòng),,從而大大降低硬盤(pán)的使用壽命。另外,,如果背板工藝差意味著電壓和電流波動(dòng)會(huì)比較大,,也會(huì)使硬盤(pán)的使用壽命大打折扣,系統(tǒng)也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)故障,。
3.選擇智能化程度較高的設(shè)備
什么是Roaming功能呢?舉例說(shuō),,我有2TB的數(shù)據(jù)存在5塊500GB硬盤(pán)作為一組的RAID上,如果設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),,可以把這5塊硬盤(pán)拔出來(lái),,插入到同一系列的任何一臺(tái)設(shè)備上,照樣可以讀寫(xiě)這些數(shù)據(jù),。這種功能最大限度地保護(hù)了用戶(hù)的數(shù)據(jù)安全,,對(duì)于那種購(gòu)買(mǎi)多臺(tái)同一品牌設(shè)備的用戶(hù)尤為實(shí)用。
虛擬卷技術(shù)原本是使用在高端存儲(chǔ)產(chǎn)品上的一種技術(shù),。由于虛擬卷技術(shù)的實(shí)用性,、靈活性,,更能滿(mǎn)足客戶(hù)多種應(yīng)用需求的存儲(chǔ),因此被越來(lái)越多地應(yīng)用在中低端存儲(chǔ)產(chǎn)品上,。如果客戶(hù)有3種以上的數(shù)據(jù),,需要不同的安全保護(hù)級(jí)別,而且單位數(shù)據(jù)的大小,、傳輸速度也不一樣,,這時(shí)普通的磁盤(pán)陣列很難滿(mǎn)足用戶(hù)的存儲(chǔ)需求,而采用虛擬卷技術(shù)的陣列就可以滿(mǎn)足應(yīng)用需求,。