視頻監(jiān)控存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展及格局分析

標(biāo)簽：SAN NAS

存儲(chǔ)發(fā)展與常用技術(shù)：90年代末，基于數(shù)字信號(hào)處理(DSP)的數(shù)字化視頻監(jiān)控逐漸開(kāi)始普及，各類(lèi)編解碼技術(shù)在圖像處理方面獲得了廣泛應(yīng)用，經(jīng)過(guò)處理后的圖像也可以以數(shù)字碼流的方式進(jìn)行傳輸，圖像的存儲(chǔ)也開(kāi)始進(jìn)入數(shù)字化時(shí)期。最典型的應(yīng)用是數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)(DVR)，采用在內(nèi)置硬盤(pán)的方式進(jìn)行圖像存儲(chǔ)。

這種存儲(chǔ)方式在保存時(shí)間、圖像檢索、系統(tǒng)維護(hù)以及遠(yuǎn)程調(diào)用方面都有了根本性的變化。但是，由于這一階段的數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)大多帶有明顯的本地化特征，規(guī)模也相對(duì)比較小，所以存儲(chǔ)也表現(xiàn)出明顯的前端化和單機(jī)化特征。

近年來(lái)，隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，通過(guò)中心業(yè)務(wù)平臺(tái)進(jìn)行集中管理和控制、以網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器和IPCamera為前端的網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)始得到廣泛部署。由于架構(gòu)合理、擴(kuò)展靈活、層次清晰，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控能夠給用戶(hù)帶來(lái)全新的安防應(yīng)用體驗(yàn)，從而迅速成為構(gòu)建新一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要形式。

分布式的前端和平臺(tái)架構(gòu)、集中化的管理和控制以及靈活便捷的用戶(hù)訪問(wèn)，使得網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)部分也開(kāi)始走向網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)給視頻監(jiān)控帶來(lái)了全新的存儲(chǔ)架構(gòu)，一方面，用戶(hù)在存儲(chǔ)的部署上更加靈活，訪問(wèn)也更簡(jiǎn)單，另一方面，構(gòu)建需要實(shí)現(xiàn)大容量存儲(chǔ)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)也更為便捷。

DVR存儲(chǔ)：編解碼器內(nèi)部存儲(chǔ)--DVR存儲(chǔ)是目前最常見(jiàn)的一種存儲(chǔ)模式，編解碼器設(shè)備直接掛接硬盤(pán)，目前最多可帶8盤(pán)硬盤(pán)。但由于編解碼設(shè)備性能的限制，一般采用硬盤(pán)順序?qū)懭氲哪Ｊ?，沒(méi)有應(yīng)用RAID冗余技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的保護(hù)。隨著硬盤(pán)容量的不斷增大，單片硬盤(pán)故障導(dǎo)致關(guān)鍵數(shù)據(jù)丟失的幾率在同步增長(zhǎng)，且DVR性能上的局限性也影響了圖像數(shù)據(jù)的共享及分析。

這種方式的特點(diǎn)是：價(jià)格便宜，使用起來(lái)方便，通過(guò)遙控器和鍵盤(pán)就可以操作;DVR方式適合于小規(guī)模、分布式的部署。國(guó)產(chǎn)DVR產(chǎn)品例如?？怠⒋笕A的產(chǎn)品，都已經(jīng)十分成熟。

編解碼器+存儲(chǔ)：編解碼器外掛存儲(chǔ)設(shè)備，通過(guò)編解碼器的外部存儲(chǔ)接口連接，主要采用SATA、USB、iSCSI和NAS等存儲(chǔ)協(xié)議擴(kuò)展。

這種方式可以實(shí)現(xiàn)編解碼器容量的再擴(kuò)展，適合于中小規(guī)模的部署，監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)通過(guò)RAID技術(shù)在可靠性上得到了一定保證。其中SATA/USB模式采用的直連方式，不能共享并且擴(kuò)展能力較低;IP網(wǎng)絡(luò)(iSCSI和NAS)方式下具有更好的擴(kuò)展能力和共享能力。?？档腄S系列監(jiān)控NAS存儲(chǔ)產(chǎn)品，邦諾存儲(chǔ)的SMI系列存儲(chǔ)產(chǎn)品在監(jiān)控行業(yè)的應(yīng)用都已十分成熟。

集中存儲(chǔ)：服務(wù)器連接前端編解碼器，通過(guò)流媒體協(xié)議下載數(shù)據(jù)，然后存放到存儲(chǔ)設(shè)備上。服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備之間可以通過(guò)SCSI、iSCSI、NAS、FC協(xié)議連接。集中存儲(chǔ)方式適合于大中型平臺(tái)的部署。

集中存儲(chǔ)方式中，IP連接模式(iSCSI、NAS)有良好的擴(kuò)展能力和可管理性，具備高性能價(jià)格比。

監(jiān)控存儲(chǔ)三格局

一、前端存儲(chǔ)格局

所謂前端存儲(chǔ)，是在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備(如網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī))中內(nèi)置存儲(chǔ)部件，由前端設(shè)備直接完成監(jiān)控圖像的本地錄制和保存。

前端存儲(chǔ)具有幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：一是可以通過(guò)分布式的存儲(chǔ)部署，來(lái)減輕集中存儲(chǔ)帶來(lái)的容量壓力;二是可以有效緩解集中存儲(chǔ)帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)流量壓力;三是可以避免集中存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)的圖像丟失。

對(duì)于前端存儲(chǔ)，由于單個(gè)前端編碼設(shè)備通常所帶監(jiān)控點(diǎn)路數(shù)不多，存儲(chǔ)時(shí)間也不長(zhǎng)，所以對(duì)存儲(chǔ)容量要求不高，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)一般用CF卡或SD卡，視頻服務(wù)器一般用內(nèi)置硬盤(pán)。這與以往單機(jī)存儲(chǔ)相比，基本沒(méi)有區(qū)別。

而與以往單機(jī)存儲(chǔ)本質(zhì)上不同的是，為了保證用戶(hù)訪問(wèn)的靈活性和便捷性，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的所有前端存儲(chǔ)除了要能夠提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的單機(jī)訪問(wèn)外，還要能夠通過(guò)一個(gè)統(tǒng)一的接口提供所有內(nèi)容的集中共享。為此，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)中心業(yè)務(wù)平臺(tái)對(duì)所有前端存儲(chǔ)進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度，并實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)空間和存儲(chǔ)內(nèi)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(shè)備進(jìn)行錄像資料的點(diǎn)播回放，也可以統(tǒng)一登錄中心業(yè)務(wù)平臺(tái)進(jìn)行所有前端錄像資料的集中檢索和回放

二、中心存儲(chǔ)格局

在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，部署得更多的是中心存儲(chǔ)。前端設(shè)備采集監(jiān)控點(diǎn)圖像并編碼壓縮處理成數(shù)字監(jiān)控碼流，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到中心業(yè)務(wù)平臺(tái)，由中心業(yè)務(wù)平臺(tái)將碼流分發(fā)給網(wǎng)絡(luò)錄像單元進(jìn)行集中存儲(chǔ)。

在很多大型的視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，也可采用多級(jí)分布的中心存儲(chǔ)方式，即分中心存儲(chǔ)，這樣一方面可以降低一個(gè)中心點(diǎn)集中存儲(chǔ)帶來(lái)的存儲(chǔ)容量和網(wǎng)絡(luò)流量的壓力，一方面可以大幅度提升系統(tǒng)的可靠性。

使用中心/分中心存儲(chǔ)，在以下幾個(gè)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)：一是對(duì)于用戶(hù)而言，檢索和調(diào)用錄像資源更為方便;二是存儲(chǔ)內(nèi)容的完整性更容易保證，不會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)前端設(shè)備失竊或損壞而導(dǎo)致重要內(nèi)容的丟失;三是可以合理的進(jìn)行資源調(diào)度，為前端設(shè)備按需分配存儲(chǔ)空間，從而節(jié)約資源;四是有利于制定多樣化的存儲(chǔ)策略，以滿(mǎn)足用戶(hù)的個(gè)性化需求;五是維護(hù)方便，便于集中檢測(cè)和及時(shí)排查問(wèn)題。

對(duì)于監(jiān)控點(diǎn)路數(shù)比較少、存儲(chǔ)時(shí)間要求不長(zhǎng)的應(yīng)用場(chǎng)合，中心/分中心存儲(chǔ)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(直接訪問(wèn)存儲(chǔ))，與單機(jī)類(lèi)似。而隨著網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)被廣泛認(rèn)可，現(xiàn)在開(kāi)始出現(xiàn)越來(lái)越多的大型甚至超大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)，比如“平安城市”建設(shè)中的社會(huì)面治安監(jiān)控系統(tǒng)、中國(guó)電信和中國(guó)網(wǎng)通正在全面推進(jìn)的“全球眼”和“寬視界”這兩大運(yùn)營(yíng)級(jí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，這些監(jiān)控系統(tǒng)都面臨著前端設(shè)備的大規(guī)模接入和大容量集中存儲(chǔ)的需求。以往的單機(jī)存儲(chǔ)方式無(wú)法滿(mǎn)足這些系統(tǒng)在容量靈活擴(kuò)展方面的應(yīng)用需求，必須采用更為先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備和存儲(chǔ)技術(shù)，其中典型的就是SAN、NAS以及iSCSI。

SAN(存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng))起源于上世紀(jì)九十年代中后期，與DAS不同，SAN基于光纖通道技術(shù)，服務(wù)器和存儲(chǔ)陣列之間通過(guò)光纖通道交換機(jī)連接，形成專(zhuān)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。SAN采用了面向網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分離，具有存儲(chǔ)空間易于擴(kuò)展、尋址靈活、可遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)、I/O性能高、存儲(chǔ)設(shè)備利用率高等特點(diǎn)，是一種全新的存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)。