視頻監(jiān)控中的磁盤陣列應用存儲分析

一、專業(yè)的磁盤陣列

　　磁盤陣列(DiskArray)是由一個硬盤控制器來控制多個硬盤的相互連接，使多個硬盤的讀寫同步，減少錯誤，增加效率和可靠度的技術。磁盤陣列是一種專業(yè)性很高、可靠性要求極嚴的的產品。

　　在20世紀90年代，一提到磁盤陣列，同行們都能準確的定義什么是DiskArray，并不存在專業(yè)不專業(yè)的問題，因為DiskArray本身代表的就是一種專業(yè)的、特殊的產品。但自從有了iSCSI、SATA、SAS等技術，實現(xiàn)磁盤陣列基本功能的門檻降低了，而隨著linux的廣泛使用以及l(fā)inux環(huán)境下raid、iSCSI、NFS、SAMBA等技術的成熟發(fā)展，進一步使磁盤陣列產品更加親民化，也就誕生出非常多的磁盤陣列廠家，使磁盤陣列的專業(yè)化程度受到一些影響。如用PC服務器改裝的產品能提供磁盤陣列的功能，且PC服務器架構的磁盤陣列拉低了產品的價格，但可靠性將得不到保障。

　　那么，什么是專業(yè)的磁盤陣列?專業(yè)的磁盤陣列主要具備以下幾個標志性特點：(1)模塊化設計，包括散熱系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、數據處理核心系統(tǒng);(2)控制器架構能提供冗余控制器配置;(3)具備快照、卷鏡像、遠程復制等災備技術;(4)采用獨立硬件芯片解決raid運算問題;(5)采用高性能cache技術，具備緩存鏡像功能。

　　二、磁盤陣列的發(fā)展與視頻監(jiān)控市場

　　談到磁盤陣列，我們一定會想到這些概念：DASNASSAN，這些產品在各行業(yè)都已經成熟應用多年，在安防監(jiān)控行業(yè)也已經應用不少時日了。

　　從整個行業(yè)的發(fā)展狀態(tài)來看，選擇可靠性高、穩(wěn)定性好的存儲設備，是每一個方案使用者、每一個方案設計者都必須考慮的問題，也是一個方案成功與否、穩(wěn)定與否的關鍵因素。

　　日前行業(yè)內從業(yè)人員接觸最多的磁盤陣列，一般說是IPSAN設備。由于隨著技術的發(fā)展，實現(xiàn)IPSAN的技術門檻在降低，導致許多低端入門級產品充斥整個市場，而真正的專業(yè)產品由于價格因素或者對安防市場的不熟悉和不重視，反而不被行業(yè)內人員所熟知。

　　那么，如何從魚龍混雜的眾多品牌中選擇出符合要求的產品呢?其實很簡單，在數據存儲這個領域，控制器架構的產品已經非常成熟與穩(wěn)定，只是在安防監(jiān)控領域還不為人所熟知?？刂破骷軜嫷漠a品，完成符合數據保存對安全性、穩(wěn)定性、可靠性的需求。選定了這個方向，再結合品牌、價格等進行選擇即可。

　　專業(yè)的磁盤陣列廠商要切入安防市場也會遇到重重困難。首先是行業(yè)應用方案的不熟悉。如果只是單獨的賣設備，我想對于客戶來說，吸引力并不大，專業(yè)磁盤陣列廠商一般業(yè)務重心都不在安防市場上，對于安防的了解也不夠深入，因此不太可能直接切入單打獨斗;其次是價格上的困境。安防市場，預算還是比較緊張，而大部分又要投入到前端建設上，加上對數據安全性的不重視，導致存儲設備采購預算嚴重不足，無法采購高檔專業(yè)產品。所以，可以預見的是，從現(xiàn)在開始一段時期內，中高端專業(yè)存儲品牌在安防監(jiān)控項目中頻繁出現(xiàn)的幾率并不大。

　　這種現(xiàn)狀對于安防行業(yè)內的從業(yè)廠商來說，其實是很好的機遇，不管是從技術發(fā)展的趨勢上，還是從市場需求的刺激上，還是從整體解決方案的完整性、可靠性上考慮，都應該引導客戶選擇穩(wěn)定可靠的產品。

　　以大華股份為例，在2012年，將推出一系列高可靠的專業(yè)型磁盤陣列，采用控制器架構，從整體結構上保證設備的穩(wěn)定運行，為客戶數據安全提供可靠保障。

　　磁盤陣列解決的不僅是存儲空間的問題，還需要為存儲的數據安全性負責。現(xiàn)在市場上很多入門級低端產品采用PC服務器架構和通用的工控機箱，使用基于linux開源的raid管理軟件以及iSCSItarget，解決了基本的“存”功能，價格也很有優(yōu)勢，但弊端顯而易見，對于故障恢復將無能為力，使用這種解決方案，后期維護將給客戶帶來很大的困惑：到底這些磁盤陣列能不能穩(wěn)定運行?

　　專業(yè)的磁盤陣列產品從多個方面保證了存儲數據的安全性。首先，它一定是沒有單點故障的設備，一定是內部無線纜連接的設備，一定是模塊化設計的設備，這樣從硬件上保證了設備的穩(wěn)定可靠。其次，它一定要實現(xiàn)內部數據通道多路徑切換、負載均衡，一定要支持外部數據通道多路徑切換、鏈路聚合功能，一定要支持快照、卷鏡像、數據遷移、遠程復制等高級備份功能，這樣可以利用軟件功能保護用戶數據高可用。

　　目前，大部分專業(yè)的磁盤陣列產品，從使用率上來衡量，平均年宕機時間不會大于0.05%，也就是99.95%的年可靠率，換算下來，年宕機時間不大于5個小時，而有些高端產品達到99.99%的年使用率，換算下來，年平均宕機時間不會大于57分鐘。

　　三、幾種專業(yè)存儲方案解析

　　在專業(yè)存儲產品領域，我們沒辦法談監(jiān)控領域的DVR、NVR這些存儲方式，因為他們根本不是一個概念上的東西，但是在安防領域，他們與NASDASSAN等針對不同項目，給客戶帶來不同的選擇。

　　接下來，針對監(jiān)控系統(tǒng)的不同，我們來細分一下各種系統(tǒng)中最佳的應用方案。

　　1.小型監(jiān)控系統(tǒng)

　　小型監(jiān)控系統(tǒng)主要是采用模擬攝像機+嵌入式DVR設備或NVR+IPC設備搭建的諸如小區(qū)、校區(qū)等監(jiān)控應用。在這些環(huán)境里，我們可以采用節(jié)約成本、性能穩(wěn)定的設備進行數據的存儲保護。一般來說，在這些應用場合，嵌入式DVR、NVR可以利用自帶的多個硬盤進行數據的存儲。在這種場合里，監(jiān)控點數目一般在50個點以內，使用嵌入式DVR本身的存儲能力就完全能滿足應用的需要。

　　2.中型應用監(jiān)控系統(tǒng)

　　在這類應用中，監(jiān)控點數目一般達到500點左右，存儲時間較長，通常也都會采用實時24小時錄像策略，因此會產生很大的數據量，對存儲的要求相對較高，對數據的控制、管理等要求的進一步的提高。在這種應用環(huán)境下，我們一般推薦使用IPSAN配合編碼設備+視頻綜合平臺方式進行數據的存儲，這樣的好處是用戶可以對設備進行統(tǒng)一管理，對數據進行集中存儲，管理性及數據安全性都得到極大提高。在這種方案里面，數據需要的存儲空間是比較可觀的，如何有效的進行數據存儲，如何安全可靠的保障這些數據不丟失?選擇一款穩(wěn)定可靠的產品將為后期維護工作減少很多不必要的麻煩。

　　3.大型應用監(jiān)控系統(tǒng)

　　一般來說，大型監(jiān)控系統(tǒng)都能達到一千點以上，最典型的案例就是平安城市。

　　這類應用的最大特點就是系統(tǒng)龐大、復雜、數據量大，大部分都會采用分級存儲、中心集中備份的策略，對數據的存儲設備性能、穩(wěn)定性要求更嚴格，監(jiān)控中心對數據的安全性更加關心，因此，會存在IPSAN、FCSAN共存的特點。

　　IPSAN作為第一級的存儲，負擔起每個分控中心所有的存儲壓力，還要將重要的數據上傳給上一級數據中心進行備份，對產品的要求上，不僅要考慮穩(wěn)定可靠安全性，還要對產品的讀、寫能力有較高要求。而作為分中心的存儲設備，可能還需要考慮整體造價。相對于其他網絡存儲產品來說，IPSAN是這種場合最佳的選擇，無論是從性價比方面還是從設備適應性方面考慮，都能滿足分中心的要求。

　　而選擇FCSAN作為一級數據中心的存儲設備，考慮的是該設備可以提供更可靠的服務質量以及光纖鏈路更好的延遲特性，解決大數據量吞吐帶來的網絡瓶頸問題。

　　四、安防視頻領域存儲產品應用狀況分析

　　隨著安防行業(yè)的快速發(fā)展，人們越來越重視數據的存儲和安全性問題。相比較金融數據存儲、醫(yī)療中心數據存儲、互聯(lián)網中心業(yè)務數據存儲等領域，安防市場對于數據的安全性考慮并不是排在所有需求的前列，很多項目只要求能存，具備基本的安全性即可，并不考慮后續(xù)的故障恢復、數據備份等需求，一旦發(fā)生故障，極難保證數據的安全。

　　但隨著高清視頻技術的發(fā)展和高清項目整體造價的降低，高清應用越來越廣泛，人們必然會重視數據的安全性。之前的視頻資料由于視頻質量的問題，這些視頻資料大部分只是作為事后取證的一個參考而已，并不是必須具備的，加上行業(yè)對于項目建造的成本要求較高，直接導致整個安防監(jiān)控行業(yè)應用的集中存儲設備較為低端。追求價格、不重視設備穩(wěn)定性;只關注存儲空間，不關注設備檔次。這些都造成了安防視頻監(jiān)控行業(yè)對數據存儲設備要求的低端性。

　　可以說，安防監(jiān)控行業(yè)對存儲設備的安全性及穩(wěn)定性要求均處于整個存儲行業(yè)的末端。高清時代的到來將徹底改變這個格局。由于高清視頻能夠看清更多的細節(jié)覆蓋更廣的空間，能夠更好的支持視頻智能分析技術進行后期的挖掘工作，這就意味著錄像資料的參考價值大大提高，從一種可有可無的地位直接提升到必須參考的重要地位上。隨著數據重要性的提升，數據安全性也必將提升數個檔次。

　　五、結束語

　　近年來，安防視頻監(jiān)控技術在不斷地尋求突破，不僅是技術本身的升級，更要不斷地尋求引進其他行業(yè)的成熟技術。在安防視頻監(jiān)控行業(yè)，我們最近看到了廣電行業(yè)HD-SDI技術的引用。再往前，我們把業(yè)務擴展到以太網上，實現(xiàn)了集中監(jiān)控、網絡化應用，等等。這些都證明只要有應用需求，就可以借鑒及消化其他行業(yè)先進的技術，完善整體解決方案。

　　目前，存儲設備的安全性、可靠性成為行業(yè)普遍關注的問題。因此，我們完全可以把數據專業(yè)存儲行業(yè)成熟的技術引進，借鑒他們先進的概念，改善安防視頻監(jiān)控方案中集中存儲存在的問題，甚至于可以結合視頻監(jiān)控行業(yè)數據讀寫的特殊性進行優(yōu)化，打造出符合行業(yè)應用的專業(yè)產品。