安防千里：監(jiān)控存儲技術選擇與注意事項

分布式和集中式存儲的選擇

    視頻監(jiān)控領域，監(jiān)控數(shù)據(jù)對存儲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、大文件存儲等特點。這就要求存儲設備有很好的擴展性能，這點從近期浪潮推出的AS400存儲系統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案中，其最大容量可以達到36TB，最大可擴展4GB的緩存中可以體現(xiàn)。

    眾所周知，光纖技術在高端應用中得以普及，由于采用了主流的4Gb光纖技術，在雙控狀態(tài)下，AS400的最大主機帶寬可以達到1600MB/s，在磁盤通道方面，SAS技術不僅有效的消除了磁盤通道技術落后所形成的系統(tǒng)傳輸能力瓶頸，還避免了采用高速光纖硬盤所需的巨大投入，為用戶提供了簡單的分級存儲方案選擇。

    電信級設備強調模塊化設計，模塊化設計的好處是：首先模塊化結構設計采用業(yè)務模塊和控制模塊分開設計的原則，每個硬件模塊只負責完成特定的功能，硬件實現(xiàn)和維護比較方便。其次，模塊化設計便于系統(tǒng)的升級和擴容，無需購置新機器，只要增加接口板卡就可以實現(xiàn);最后，模塊化設計可以縮短新產(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。

    當然，安全性特性是電信級系統(tǒng)重要特性之一，例如設備冗余保護、存儲冗余保護、網(wǎng)絡設備安全管理、關鍵數(shù)據(jù)容災/備份、多級安全認證機制等都是需要用戶考慮的，其中多級安全認證機制中全面的權限管理功能，也是目前電信級視頻監(jiān)控基本安全的保證。

    集中存儲的優(yōu)缺點是，物理介質集中布放;視頻流上傳到中心對機房環(huán)境要求高，要求機房空間大，承重、空調等都是需要考慮的問題。

    分布存儲，集中管理的優(yōu)缺點是，物理介質分布到不同的地理位置;視頻流就近上傳，對骨干網(wǎng)帶寬沒有什么要求;可采用多套低端的小容量的存儲設備分布部署，設備價格和維護成本較低;小容量設備分布部署，對機房環(huán)境要求低。

    對于城市監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控數(shù)據(jù)，各個區(qū)域是否集中，怎么集中很多時候和一個城市的行政劃分有關，一個城市的區(qū)域大小和可用的網(wǎng)絡狀況有關。城市越小，網(wǎng)絡條件越好，越容易實現(xiàn)集中存儲。反之就越需要進行分布式存儲。如北京有8個區(qū)。建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)時，可以每個區(qū)域先集中，再匯聚到總中心，如應急指揮中心。

    視頻監(jiān)控存儲采購需要注意的問題因為監(jiān)控是一個視頻應用類系統(tǒng)，具有和其它系統(tǒng)不同的訪問特點：以流媒體方式對存儲設備進行訪問，多路視頻長時間同時寫入同一個存儲，實時多路視頻訪問同一個文件，視頻訪問帶寬恒定，帶寬穩(wěn)定性要求高，為1/25秒的平均值，視頻訪問時間長，容量需求巨大，存儲擴展性能高。視頻存儲對存儲環(huán)境沒有特殊的要求。按常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基本上都是臨時性，超過在線存儲時間(如7天、15天，個別會要求30天)后，就可以刪除了，因此監(jiān)控系統(tǒng)的備份很多時候只要能滿足一個月就可以了。

    因此的設備選型時，不一定非要選帶寬最大的，而要選擇帶寬波動最小的，曲線最平穩(wěn)的。因為要長時間運行，最好在用控制器架構的存儲設備，不要選擇PC架構的，選擇容量可以擴張的設備。

    另外，在超過100TB容量的情況下，F(xiàn)C-sata設備的價格不一定就比ISCSI設備貴。FC支持的磁盤數(shù)量多，ISCSI設備一般支持的數(shù)量少，假設容量要求為500TB，F(xiàn)C-sata只需要一套就可以，而ISCSI設備就需要很多到才行，僅僅ISCSI設備的控制器部門的費用就是很大一塊。

    視頻監(jiān)控系統(tǒng)首先是一個視頻應用系統(tǒng)，因為存儲設備要能夠提供穩(wěn)定的帶寬輸出，滿足長時間視頻讀寫的要求，其次，視頻監(jiān)控系統(tǒng)既要滿足大量攝像頭的實時數(shù)據(jù)寫入，和要滿足大量監(jiān)控端的視頻回放需求，因此，還要考慮存儲系統(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，因此存儲設備還要考慮是否可以實現(xiàn)物理上分散，但管理和監(jiān)控上可以統(tǒng)一的功能。

    網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)的存儲方案選擇視頻應用類系統(tǒng)包括如網(wǎng)絡視頻、IPTV、VOD點播和視頻監(jiān)控。但由于網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)的碼率一般相對較小，大約為100Kb/S-200Kb/s左右，因此對帶寬要求相對較小。需要在線播放的用戶很多，因此一般來將存儲設備的IOPS性能要求很高，一般網(wǎng)站機房的總帶寬一般都在1-2Gb/s(實際可用的帶寬)左右，個別大型網(wǎng)站可能達到4-5Gb/s.能分配給網(wǎng)絡視頻板塊的也就差不多100-200MB/S，因此對于帶寬來講一般的ISCSI存儲和FC存儲都可以輕松滿足，但如果采用NAS存儲，則需要中高端產(chǎn)品。

    雖然采用高端NAS設備的成本較高，但NAS本身對外提供共享的文件系統(tǒng)，在網(wǎng)絡視頻的管理和共享方面區(qū)有天然的優(yōu)勢，方便后期的視頻服務器數(shù)量擴張和升級。ISCSI和中低端的FC設備由于采用低成本的SATA磁盤，IOPS新能一般都在6w-10w左右，因此無法用與大型的網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)。建議網(wǎng)絡視頻系統(tǒng)選型是要從帶寬和IOPS兩個方面去考慮，在兩個方面都滿足的情況，盡量采用NAS產(chǎn)品。大型系統(tǒng)建議采用FC磁盤的光纖設備。

    如果系統(tǒng)有一個好的視頻管理系統(tǒng)和分發(fā)軟件系統(tǒng)的話，可以采用小容量的高性能存儲作為在線存儲為用戶提高實時訪問，再采用一臺低成本的ISCSI或NAS設備作為二級存儲。

    例如安防盡量采用星型連接方式，同時也可以用總線的方式或者無線的方式做為補充。電力線載波很難用于安防探頭的連接方式，因為無法解決停電時的信號傳輸問題。星型連接還是信息綜合布線的最佳解決方案。燈光和除了信息類家電以外的電器如空調、電飯煲等的控制可以采用總線、電力線、無線或紅外等方式。

視頻監(jiān)控存儲系統(tǒng)選購注意事項

    1、使用硬盤驅動器內(nèi)置的DVR，NVR或服務器。這仍然是目前最常見的存儲形式。

    2、直連存儲即在硬盤以外使用DVR，NVR或服務器。NAS或SAN系統(tǒng)提供了更大的擴展性，靈活性和空間。

    3、集中存儲。

    視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個相對特殊的系統(tǒng)，主要要求大容量和成本，否則根本沒有那么大的資金去建立遍布全市，甚至于全國的監(jiān)控系統(tǒng)。因此選擇大容量低成本的IP存儲是監(jiān)控系統(tǒng)本身的特點和需求決定的，同時可以保證系統(tǒng)的安全性。

    按照監(jiān)控系統(tǒng)配置選擇存儲設備的容量考慮存儲設備容量的大小，除了與攝像頭數(shù)量有關外，還與視頻的格式，碼率，存儲的天數(shù)有關。存儲系統(tǒng)容量的計算方法如下：假設視頻的格式為D1，碼率為2Mb/s.單路視頻每天存儲容量為：1路*(2Mb/s*3600s)/8bit*24小時=21GB.單路視頻每月存儲容量為：1路*(2Mb/s*3600s)/8bit*24小時*30天=648GB.攝像頭數(shù)量、碼率、存儲時間可根據(jù)實際情況來選擇。

   系統(tǒng)集成商選購注意事項

    由于監(jiān)控領域的系統(tǒng)集成商沒有專業(yè)的存儲工程師，對存儲行業(yè)也不是很了解，所以建議系統(tǒng)集成商在選擇存儲設備的時候注意以下幾點：

    1.設備的管理和維護要非常簡單

    選擇具有嵌入式Web管理功能的設備，不需要在管理終端上安裝軟件，就可以隨時隨地進行設備的安裝調試，維護起來非常簡單。ERASTOR所有的設備都不需要專業(yè)的存儲工程師去安裝調試，在ERASTOR工程師的電話支持下，5分鐘就可以教會系統(tǒng)集成商的工程師或者用戶如何安裝調試自己的設備。

    2.選擇質量穩(wěn)定的設備

    存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠是壓倒一切的，特別是系統(tǒng)集成商和用戶都沒有專業(yè)存儲硬件工程師的情況下，設備的安全穩(wěn)定更為重要。如果產(chǎn)品不穩(wěn)定，經(jīng)常發(fā)生一些小問題，那么維護的成本將非常高。所謂的Cable-less架構就是整個設備里面沒有一根線纜，控制器、電源、風扇、背板、硬盤之間的連接全部都是電路板。因為磁盤陣列中的硬盤數(shù)量較多，產(chǎn)生的熱量很多，而且傳輸?shù)男盘柺歉哳l信號，時間一長，線纜兩頭的合金金屬片會因為氧化產(chǎn)生較大的信號衰減，導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。

    存儲產(chǎn)品的穩(wěn)定性和生產(chǎn)工藝有著非常大的關系，生產(chǎn)工藝可以從電路板的印刷整齊情況、各個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，硬盤托架和插槽之間銜接松緊程度和硬盤的使用壽命有非常大的關系。因為硬盤中的磁碟在高速轉動，如果銜接不緊就容易使硬盤產(chǎn)生振動，從而大大降低硬盤的使用壽命。另外，如果背板工藝差意味著電壓和電流波動會比較大，也會使硬盤的使用壽命大打折扣，系統(tǒng)也會經(jīng)常出現(xiàn)故障。

    3.選擇智能化程度較高的設備

    什么是Roaming功能呢?舉例說，我有2TB的數(shù)據(jù)存在5塊500GB硬盤作為一組的RAID上，如果設備出現(xiàn)問題時，可以把這5塊硬盤拔出來，插入到同一系列的任何一臺設備上，照樣可以讀寫這些數(shù)據(jù)。這種功能最大限度地保護了用戶的數(shù)據(jù)安全，對于那種購買多臺同一品牌設備的用戶尤為實用。

    虛擬卷技術原本是使用在高端存儲產(chǎn)品上的一種技術。由于虛擬卷技術的實用性、靈活性，更能滿足客戶多種應用需求的存儲，因此被越來越多地應用在中低端存儲產(chǎn)品上。如果客戶有3種以上的數(shù)據(jù)，需要不同的安全保護級別，而且單位數(shù)據(jù)的大小、傳輸速度也不一樣，這時普通的磁盤陣列很難滿足用戶的存儲需求，而采用虛擬卷技術的陣列就可以滿足應用需求。