隨著視頻監(jiān)控圖像越來越清晰,，存儲時間越來越長,，存儲的可靠性要求越來越高，視頻數(shù)據(jù)的存儲也從數(shù)字硬盤錄像機（DVR）,，逐步轉(zhuǎn)向?qū)I(yè)的IPSAN專業(yè)存儲設(shè)備,，尤其在園區(qū)監(jiān)控中表現(xiàn)更加明顯。

但是,，園區(qū)監(jiān)控中不但要做到園區(qū)安防監(jiān)控,，還要對生產(chǎn)業(yè)務進行監(jiān)控。傳統(tǒng)監(jiān)控中,，媒體服務器文件存儲模式已經(jīng)不能很好的解決新的存儲業(yè)務的需求,，比如媒體服務器的“啞鈴”效應問題，生產(chǎn)監(jiān)控應急的快速檢索和歷史錄像回放問題等,。

上述問題的解決需要重新思考監(jiān)控中的存儲模式的選擇,，打破傳統(tǒng)監(jiān)控中媒體流的文件存儲模式。

媒體流的文件存儲

傳統(tǒng)的監(jiān)控采用將流數(shù)據(jù)組成一個個文件進行存儲,，所有歷史圖像回放都是通過播放存儲下來的視頻文件完成,，文件形成期間，管理人員無法讀取該文件，比如很多“DVR/DVS＋流媒體服務器”方式的監(jiān)控應用中,，采用每半小時形成一個視頻文件的方式對監(jiān)控圖像進行存儲,，這就意味著在當前時刻以前半小時以內(nèi)的歷史圖像是無法調(diào)用。

在緊急事件發(fā)生時,，人們希望能夠盡快看到歷史圖像,，甚至要求可以隨時回放。這就要求數(shù)據(jù)流形成文件的時間間隔盡可能短,，但這樣又會給系統(tǒng)造成巨大的性能壓力。如以5分鐘形成一個視頻文件,，每個監(jiān)控點一天就將產(chǎn)生近300個文件,，如果每個監(jiān)控點的歷史圖像要存儲30天，就意味著每個監(jiān)控點需要產(chǎn)生近9000個文件,，對于一個1000路的大規(guī)模監(jiān)控系統(tǒng),，將需要處理900萬個文件，系統(tǒng)必然不堪重任,。

對此,，業(yè)界早在幾年前就開始嘗試新的數(shù)據(jù)管理方式，希望能夠提高監(jiān)控存儲的數(shù)據(jù)管理效率,，滿足監(jiān)控大規(guī)模應用的需求,。其中，“塊存儲”就是比較有特點的一種,，這種方式采用“時間索引+塊數(shù)據(jù)”的專用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),，拋棄了傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)，提高了監(jiān)控數(shù)據(jù)的管理效率,。

媒體服務器的性能瓶頸及可靠性
傳統(tǒng)模式中,，當需要實現(xiàn)集中存儲或支持多人同時看一個監(jiān)控點時，中間通過媒體服務器進行轉(zhuǎn)存或復制,。這種方式下,，媒體服務器需將媒體流轉(zhuǎn)換為文件進行存儲，前端的大量的媒體流數(shù)據(jù)都經(jīng)過媒體服務器轉(zhuǎn)存到后端的存儲設(shè)備中,。服務器的處理性能,，帶寬等都容易成為性能瓶頸，整個系統(tǒng)的性能分布成啞鈴狀,，也增加了故障點,，媒體服務器的故障會影響到整個系統(tǒng)的監(jiān)控存儲業(yè)務。

媒體服務器文件存儲模式

實際上,，在很多大規(guī)模監(jiān)控方案中,，為了解決媒體服務器性能瓶頸的問題，一般會采用服務器群的方式完成。但又帶來新的問題,，如多個服務器之間如何進行負載分擔,？某個服務器故障之后，系統(tǒng)如何將數(shù)據(jù)流量切換至其他服務器,？這些服務器如何管理,？如何共享一個存儲空間？等等,，解決這些問題需要一個非常優(yōu)秀的集群管理系統(tǒng),，增加系統(tǒng)復雜性的同時，還需要一筆不菲的預算,，更遺憾的是,，目前業(yè)界還沒有一個集群管理系統(tǒng)可以很好的解決該問題。

因此,，前端設(shè)備到IP SAN的端到端直存就是一種很好的解決辦法,。在存儲方式上，“數(shù)據(jù)塊直存”的數(shù)據(jù)管理方式拋棄了媒體服務器,，在IP網(wǎng)絡的基礎(chǔ)上,，在編碼設(shè)備中集成了iSCSI模塊，使得編碼設(shè)備可以基于iSCSI的協(xié)議端到端的把錄像數(shù)據(jù)寫入IP SAN存儲設(shè)備中,。

監(jiān)控錄像的檢索效率
傳統(tǒng)監(jiān)控中,，對于媒體流的文件存儲模式，在錄像檢索時首先要根據(jù)攝像頭,、檢索的時間查找到對應的文件,，然后再進一步定位具體的時間點，從該時間點回放錄像,。歷史數(shù)據(jù)檢索的最小單位是文件,，顆粒度太大，精確度低,。

文件系統(tǒng)本來是為隨機讀寫的數(shù)據(jù)管理應用設(shè)計的,，檢索效率較低，一個含幾百萬個文件的系統(tǒng)的檢索效率很難想象,。所以,，當系統(tǒng)規(guī)模擴大后，傳統(tǒng)數(shù)字監(jiān)控方案的效率下降很快,。

在“塊直存”的系統(tǒng)中,，“塊”存儲可以理解成自定義的一種文件系統(tǒng)，在裸盤上進行數(shù)據(jù)讀寫,；時間作為每個數(shù)據(jù)單元的索引,，并且把索引和數(shù)據(jù)單元保存在一個完全獨立的邏輯存儲空間上,。錄像的索引和數(shù)據(jù)形成獨立的、完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),，這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)完全由自己管理,，不再由操作系統(tǒng)和文件管理。通過時間索引+塊數(shù)據(jù)存儲這種組合,，在錄像檢索上,，可以基于時間進行檢索，可以快速定位到任意時間的錄像,，檢索效率大幅度提高,。在檢索的顆粒度上，也不再受文件大小的限制,，可以實現(xiàn)秒級的連續(xù)檢索,。

H3C創(chuàng)新存儲模式—“iSCSI塊直存”
作為IP領(lǐng)域的領(lǐng)導廠商之一，H3C同時在IP網(wǎng)絡,、IP視頻、IP存儲等領(lǐng)域有著長期的技術(shù)和產(chǎn)品積累,。進入IP監(jiān)控領(lǐng)域后,，H3C將這些技術(shù)進行融合，首家將iSCSI塊存儲的存儲方式引入監(jiān)控中,，從而有效的解決了媒體服務器引入的存儲的性能,、可靠性以及檢索效率的問題。

在“塊數(shù)據(jù)”和“直存”兩者的技術(shù)基礎(chǔ)上,，通過全局性的資源統(tǒng)一劃分和調(diào)度,，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的全局性管理。在大型監(jiān)控系統(tǒng)里面,，可能有成千上萬個攝像機和海量的存儲空間,。如何管理這些攝像頭和存儲設(shè)備之間的對應關(guān)系是一個非常復雜的難題。在“塊直存”視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,，H3C引入了數(shù)據(jù)管理服務器單元（DM）,，以此來實現(xiàn)存儲資源的統(tǒng)一管理。

DM是一個專用的數(shù)據(jù)管理設(shè)備,，所有的攝像頭和存儲資源都由其管理,。攝像頭需要存儲資源時，會統(tǒng)一向DM申請,，DM會從存儲空間中選擇合適的存儲資源分配給攝像頭,，使攝像頭與這一塊的存儲資源建立讀寫關(guān)系。

IP SAN設(shè)備完成某個攝像頭媒體數(shù)據(jù)塊的存儲工作后,，根據(jù)監(jiān)控點的IP地址,、寫入媒體數(shù)據(jù)的起始和終止時間，自動生成一個塊索引值。DM和IP SAN之間進行通信,，獲取最新的視頻存儲信息,，對所有監(jiān)控圖像的檢索等通過DM完成。

當然,，這種存儲方式必然對監(jiān)控廠商的技術(shù)積累和實力提出了更高的要求,，如要求編碼器支持雙碼流，實時監(jiān)控視頻流和存儲視頻流可以獨立編碼,，同時編碼器支持iSCSI協(xié)議,。雙碼流是現(xiàn)在所有高端編碼器的基本要求，實現(xiàn)的廠商較多,，編碼器支持iSCSI則要求監(jiān)控廠商同時具備專業(yè)的存儲技術(shù)積累,，對于目前的多數(shù)監(jiān)控廠商而言，存在一定的技術(shù)門檻,?？上驳氖牵覀兛吹?，越來越多的監(jiān)控廠商認識到存儲對于一個監(jiān)控方案的重要性,，開始進行這方面的技術(shù)積累。