監控應用對存儲的需求以及對格局的剖解
安防行業(yè)存儲選擇像是一場(chǎng)花卉展,每種產(chǎn)品都在拼命的爭奇斗艷。業(yè)內人士預測,監控領(lǐng)域的存儲可能朝著(zhù)兩大領(lǐng)域發(fā)展,一對于節點(diǎn)不是太多的中小型應用中,NVR是未來(lái)的主要發(fā)展方向;其次是大型的監控系統,視頻管理平臺SAN存儲(以ISCSI存儲為主)仍舊是大型監控系統的不二選擇。
監控應用對存儲的需求
如果非要做個(gè)瞻望,預測一下若干年后的監控存儲主要采用哪種方式,具體的答案是比較難作答的,畢竟技術(shù)的日新月異讓我們連學(xué)習都疲于奔命,何況是預測哪種技術(shù)更能占據市場(chǎng)的上風(fēng)。但是萬(wàn)變不離其宗,任何技術(shù)或產(chǎn)品的大行其道都和它的應用、它對用戶(hù)問(wèn)題的完善解決是緊緊分不開(kāi)的,所以我們在預測前,先了解一下,監控應用對存儲的需求是什么?
1、海量存儲的需求
監控數據是7×24小時(shí)寫(xiě)入,存放時(shí)間從7天、15天......甚至到1年,數據量隨時(shí)間增加線(xiàn)性增長(cháng)。對于一個(gè)平安城市項目而言,總的監控路數通常幾千到上萬(wàn)路,上千TB的項目比較常見(jiàn),這對于傳統的存儲行業(yè)是難以想象的。
2、性能的要求
視頻監控主要是視頻碼流的寫(xiě)入,表征性能的是存儲能支持多少路碼流(通常是384Kbps-2Mbps)。在多路并發(fā)寫(xiě)的情況下,對帶寬、數據能力、緩存等都有較大影響,對存儲的壓力很大,這時(shí)候存儲需要有專(zhuān)門(mén)針對視頻性能的優(yōu)化處理。
3、價(jià)格的敏感
安防監控行業(yè)的海量存儲,由于總容量大,造成總的價(jià)格成本上升。反而言之,對單位容量成本(每TB價(jià)格)的要求很高;
4、集中管理的要求
安防監控應用中,由于需要大量存儲設備,存儲設備中的海量數據,必須被有效的管理起來(lái),對最終用戶(hù)的使用提供方便、可靠、透明的支持。
5、網(wǎng)絡(luò )化要求
TCP/IP網(wǎng)絡(luò )是安防監控技術(shù)向網(wǎng)絡(luò )化方向發(fā)展的網(wǎng)絡(luò )基礎,基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò )的存儲技術(shù)將在安防監控技術(shù)網(wǎng)絡(luò )化進(jìn)程中發(fā)揮不可替代的作用。
監控存儲三格局
1、前端存儲格局
所謂前端存儲,是在網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統的前端設備(如網(wǎng)絡(luò )視頻編碼器或網(wǎng)絡(luò )攝像機)中內置存儲部件,由前端設備直接完成監控圖像的本地錄制和保存。前端存儲具有幾個(gè)方面的優(yōu)勢:一是可以通過(guò)分布式的存儲部署,來(lái)減輕集中存儲帶來(lái)的容量壓力;二是可以有效緩解集中存儲帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò )流量壓力;三是可以避免集中存儲在網(wǎng)絡(luò )發(fā)生故障時(shí)的圖像丟失。對于前端存儲,由于單個(gè)前端編碼設備通常所帶監控點(diǎn)路數不多,存儲時(shí)間也不長(cháng),所以對存儲容量要求不高,網(wǎng)絡(luò )攝像機一般用CF卡或SD卡,視頻服務(wù)器一般用內置硬盤(pán)。這與以往單機存儲相比,基本沒(méi)有區別。
而與以往單機存儲本質(zhì)上不同的是,為了保證用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)的靈活性和便捷性,網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統中的所有前端存儲除了要能夠提供點(diǎn)對點(diǎn)的單機訪(fǎng)問(wèn)外,還要能夠通過(guò)一個(gè)統一的接口提供所有內容的集中共享。為此,網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統通過(guò)中心業(yè)務(wù)平臺對所有前端存儲進(jìn)行統一管理和調度,并實(shí)現存儲空間和存儲內容的網(wǎng)絡(luò )化。這樣,用戶(hù)既可以直接登錄單個(gè)前端設備進(jìn)行錄像資料的點(diǎn)播回放,也可以統一登錄中心業(yè)務(wù)平臺進(jìn)行所有前端錄像資料的集中檢索和回放
2、中心存儲格局
在網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統中,部署得更多的是中心存儲。前端設備采集監控點(diǎn)圖像并編碼壓縮處理成數字監控碼流,然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳送到中心業(yè)務(wù)平臺,由中心業(yè)務(wù)平臺將碼流分發(fā)給網(wǎng)絡(luò )錄像單元進(jìn)行集中存儲。
在很多大型的視頻監控聯(lián)網(wǎng)應用中,也可采用多級分布的中心存儲方式,即分中心存儲,這樣一方面可以降低一個(gè)中心點(diǎn)集中存儲帶來(lái)的存儲容量和網(wǎng)絡(luò )流量的壓力,一方面可以大幅度提升系統的可靠性。
第3頁(yè):應用存儲格局
使用中心/分中心存儲,在以下幾個(gè)方面具有明顯優(yōu)勢:一是對于用戶(hù)而言,檢索和調用錄像資源更為方便;二是存儲內容的完整性更容易保證,不會(huì )因為某個(gè)前端設備失竊或損壞而導致重要內容的丟失;三是可以合理的進(jìn)行資源調度,為前端設備按需分配存儲空間,從而節約資源;四是有利于制定多樣化的存儲策略,以滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化需求;五是維護方便,便于集中檢測和及時(shí)排查問(wèn)題。
對于監控點(diǎn)路數比較少、存儲時(shí)間要求不長(cháng)的應用場(chǎng)合,中心/分中心存儲可以采用服務(wù)器插硬盤(pán)或外接磁盤(pán)柜這種比較簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行部署,稱(chēng)為DAS(直接訪(fǎng)問(wèn)存儲),與單機類(lèi)似。而隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )視頻監控的優(yōu)勢被廣泛認可,現在開(kāi)始出現越來(lái)越多的大型甚至超大型視頻監控系統,比如“平安城市”建設中的社會(huì )面治安監控系統、中國電信和中國網(wǎng)通正在全面推進(jìn)的“全球眼”和“寬視界”這兩大運營(yíng)級視頻監控系統,這些監控系統都面臨著(zhù)前端設備的大規模接入和大容量集中存儲的需求。以往的單機存儲方式無(wú)法滿(mǎn)足這些系統在容量靈活擴展方面的應用需求,必須采用更為先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )存儲設備和存儲技術(shù),其中典型的就是SAN、NAS以及iSCSI。
3、應用存儲格局
視頻監控系統常采用的存儲網(wǎng)絡(luò )架構有DAS、NAS、SAN和IP-SAN,常采用的存儲設備類(lèi)型有SCSI盤(pán)陣、FC和iSCSI設備。這些設備技術(shù)成熟、結構簡(jiǎn)單、安裝實(shí)施也非常方便。然而這些設備都具有一個(gè)共同的缺點(diǎn),就是存儲設備在視頻監控系統中只能起到一個(gè)簡(jiǎn)單的數據存儲功能,無(wú)法替代服務(wù)器來(lái)運行特定的應用軟件,視頻監控系統中仍然需要大量專(zhuān)用服務(wù)器。
實(shí)際上,隨著(zhù)芯片技術(shù)的快速發(fā)展,CPU或專(zhuān)用ASIC芯片的運算及處理速度成倍提高,而存儲設備的整體價(jià)格卻在不斷降低。在設備選型及購買(mǎi)時(shí),出于設備更新?lián)Q代方面的考慮,用戶(hù)一般會(huì )選擇稍高一級別的存儲設備。再者,當投資充裕時(shí)價(jià)格差別對用戶(hù)影響也比較小。因而在很多的應用系統中,用戶(hù)采購的存儲設備性能往往高出實(shí)際業(yè)務(wù)系統真實(shí)需求很多,甚至超出好幾倍。
在一些中小視頻監控系統中,系統中的性能瓶頸經(jīng)常會(huì )出現在視頻服務(wù)器而不是存儲設備端,存儲設備所能提供的帶寬往往是視頻監控實(shí)際總帶寬的兩倍或三倍,IOPS也是實(shí)際需求的3~5倍。存儲設備控制器長(cháng)時(shí)間處于半負荷工作狀態(tài),大量的高性能資源被浪費。為保障高可用性、高效性、穩定性和安全性,存儲設備的控制器部分一般都是專(zhuān)門(mén)設計的,并采用專(zhuān)用的處理器和緩存,其各項技術(shù)參數和性能均高于普通PC服務(wù)器。為了有效地利用存儲的富余資源,可在存儲設備控制器部分內嵌特殊功能的應用軟件,存儲設備不僅為系統提供數據存儲服務(wù)器,還能提供一定的軟件應用服務(wù)器,這種存儲設備就稱(chēng)為應用存儲。 |