視頻監(jiān)控中的磁盤(pán)陣列應(yīng)用存儲(chǔ)分析

一、專(zhuān)業(yè)的磁盤(pán)陣列

　　磁盤(pán)陣列(DiskArray)是由一個(gè)硬盤(pán)控制器來(lái)控制多個(gè)硬盤(pán)的相互連接，使多個(gè)硬盤(pán)的讀寫(xiě)同步，減少錯(cuò)誤，增加效率和可靠度的技術(shù)。磁盤(pán)陣列是一種專(zhuān)業(yè)性很高、可靠性要求極嚴(yán)的的產(chǎn)品。

　　在20世紀(jì)90年代，一提到磁盤(pán)陣列，同行們都能準(zhǔn)確的定義什么是DiskArray，并不存在專(zhuān)業(yè)不專(zhuān)業(yè)的問(wèn)題，因?yàn)镈iskArray本身代表的就是一種專(zhuān)業(yè)的、特殊的產(chǎn)品。但自從有了iSCSI、SATA、SAS等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)磁盤(pán)陣列基本功能的門(mén)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(shù)的成熟發(fā)展，進(jìn)一步使磁盤(pán)陣列產(chǎn)品更加親民化，也就誕生出非常多的磁盤(pán)陣列廠(chǎng)家，使磁盤(pán)陣列的專(zhuān)業(yè)化程度受到一些影響。如用PC服務(wù)器改裝的產(chǎn)品能提供磁盤(pán)陣列的功能，且PC服務(wù)器架構(gòu)的磁盤(pán)陣列拉低了產(chǎn)品的價(jià)格，但可靠性將得不到保障。

　　那么，什么是專(zhuān)業(yè)的磁盤(pán)陣列?專(zhuān)業(yè)的磁盤(pán)陣列主要具備以下幾個(gè)標(biāo)志性特點(diǎn)：(1)模塊化設(shè)計(jì)，包括散熱系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理核心系統(tǒng);(2)控制器架構(gòu)能提供冗余控制器配置;(3)具備快照、卷鏡像、遠(yuǎn)程復(fù)制等災(zāi)備技術(shù);(4)采用獨(dú)立硬件芯片解決raid運(yùn)算問(wèn)題;(5)采用高性能cache技術(shù)，具備緩存鏡像功能。

　　二、磁盤(pán)陣列的發(fā)展與視頻監(jiān)控市場(chǎng)

　　談到磁盤(pán)陣列，我們一定會(huì)想到這些概念：DASNASSAN，這些產(chǎn)品在各行業(yè)都已經(jīng)成熟應(yīng)用多年，在安防監(jiān)控行業(yè)也已經(jīng)應(yīng)用不少時(shí)日了。

　　從整個(gè)行業(yè)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)來(lái)看，選擇可靠性高、穩(wěn)定性好的存儲(chǔ)設(shè)備，是每一個(gè)方案使用者、每一個(gè)方案設(shè)計(jì)者都必須考慮的問(wèn)題，也是一個(gè)方案成功與否、穩(wěn)定與否的關(guān)鍵因素。

　　日前行業(yè)內(nèi)從業(yè)人員接觸最多的磁盤(pán)陣列，一般說(shuō)是IPSAN設(shè)備。由于隨著技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)IPSAN的技術(shù)門(mén)檻在降低，導(dǎo)致許多低端入門(mén)級(jí)產(chǎn)品充斥整個(gè)市場(chǎng)，而真正的專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品由于價(jià)格因素或者對(duì)安防市場(chǎng)的不熟悉和不重視，反而不被行業(yè)內(nèi)人員所熟知。

　　那么，如何從魚(yú)龍混雜的眾多品牌中選擇出符合要求的產(chǎn)品呢?其實(shí)很簡(jiǎn)單，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)這個(gè)領(lǐng)域，控制器架構(gòu)的產(chǎn)品已經(jīng)非常成熟與穩(wěn)定，只是在安防監(jiān)控領(lǐng)域還不為人所熟知?？刂破骷軜?gòu)的產(chǎn)品，完成符合數(shù)據(jù)保存對(duì)安全性、穩(wěn)定性、可靠性的需求。選定了這個(gè)方向，再結(jié)合品牌、價(jià)格等進(jìn)行選擇即可。

　　專(zhuān)業(yè)的磁盤(pán)陣列廠(chǎng)商要切入安防市場(chǎng)也會(huì)遇到重重困難。首先是行業(yè)應(yīng)用方案的不熟悉。如果只是單獨(dú)的賣(mài)設(shè)備，我想對(duì)于客戶(hù)來(lái)說(shuō)，吸引力并不大，專(zhuān)業(yè)磁盤(pán)陣列廠(chǎng)商一般業(yè)務(wù)重心都不在安防市場(chǎng)上，對(duì)于安防的了解也不夠深入，因此不太可能直接切入單打獨(dú)斗;其次是價(jià)格上的困境。安防市場(chǎng)，預(yù)算還是比較緊張，而大部分又要投入到前端建設(shè)上，加上對(duì)數(shù)據(jù)安全性的不重視，導(dǎo)致存儲(chǔ)設(shè)備采購(gòu)預(yù)算嚴(yán)重不足，無(wú)法采購(gòu)高檔專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品。所以，可以預(yù)見(jiàn)的是，從現(xiàn)在開(kāi)始一段時(shí)期內(nèi)，中高端專(zhuān)業(yè)存儲(chǔ)品牌在安防監(jiān)控項(xiàng)目中頻繁出現(xiàn)的幾率并不大。

　　這種現(xiàn)狀對(duì)于安防行業(yè)內(nèi)的從業(yè)廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，其實(shí)是很好的機(jī)遇，不管是從技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)上，還是從市場(chǎng)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(yīng)該引導(dǎo)客戶(hù)選擇穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品。

　　以大華股份為例，在2012年，將推出一系列高可靠的專(zhuān)業(yè)型磁盤(pán)陣列，采用控制器架構(gòu)，從整體結(jié)構(gòu)上保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，為客戶(hù)數(shù)據(jù)安全提供可靠保障。

　　磁盤(pán)陣列解決的不僅是存儲(chǔ)空間的問(wèn)題，還需要為存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)安全性負(fù)責(zé)。現(xiàn)在市場(chǎng)上很多入門(mén)級(jí)低端產(chǎn)品采用PC服務(wù)器架構(gòu)和通用的工控機(jī)箱，使用基于linux開(kāi)源的raid管理軟件以及iSCSItarget，解決了基本的“存”功能，價(jià)格也很有優(yōu)勢(shì)，但弊端顯而易見(jiàn)，對(duì)于故障恢復(fù)將無(wú)能為力，使用這種解決方案，后期維護(hù)將給客戶(hù)帶來(lái)很大的困惑：到底這些磁盤(pán)陣列能不能穩(wěn)定運(yùn)行?

　　專(zhuān)業(yè)的磁盤(pán)陣列產(chǎn)品從多個(gè)方面保證了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性。首先，它一定是沒(méi)有單點(diǎn)故障的設(shè)備，一定是內(nèi)部無(wú)線(xiàn)纜連接的設(shè)備，一定是模塊化設(shè)計(jì)的設(shè)備，這樣從硬件上保證了設(shè)備的穩(wěn)定可靠。其次，它一定要實(shí)現(xiàn)內(nèi)部數(shù)據(jù)通道多路徑切換、負(fù)載均衡，一定要支持外部數(shù)據(jù)通道多路徑切換、鏈路聚合功能，一定要支持快照、卷鏡像、數(shù)據(jù)遷移、遠(yuǎn)程復(fù)制等高級(jí)備份功能，這樣可以利用軟件功能保護(hù)用戶(hù)數(shù)據(jù)高可用。

　　目前，大部分專(zhuān)業(yè)的磁盤(pán)陣列產(chǎn)品，從使用率上來(lái)衡量，平均年宕機(jī)時(shí)間不會(huì)大于0.05%，也就是99.95%的年可靠率，換算下來(lái)，年宕機(jī)時(shí)間不大于5個(gè)小時(shí)，而有些高端產(chǎn)品達(dá)到99.99%的年使用率，換算下來(lái)，年平均宕機(jī)時(shí)間不會(huì)大于57分鐘。

　　三、幾種專(zhuān)業(yè)存儲(chǔ)方案解析

　　在專(zhuān)業(yè)存儲(chǔ)產(chǎn)品領(lǐng)域，我們沒(méi)辦法談監(jiān)控領(lǐng)域的DVR、NVR這些存儲(chǔ)方式，因?yàn)樗麄兏静皇且粋€(gè)概念上的東西，但是在安防領(lǐng)域，他們與NASDASSAN等針對(duì)不同項(xiàng)目，給客戶(hù)帶來(lái)不同的選擇。

　　接下來(lái)，針對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的不同，我們來(lái)細(xì)分一下各種系統(tǒng)中最佳的應(yīng)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(jī)+嵌入式DVR設(shè)備或NVR+IPC設(shè)備搭建的諸如小區(qū)、校區(qū)等監(jiān)控應(yīng)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(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)保護(hù)。一般來(lái)說(shuō)，在這些應(yīng)用場(chǎng)合，嵌入式DVR、NVR可以利用自帶的多個(gè)硬盤(pán)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。在這種場(chǎng)合里，監(jiān)控點(diǎn)數(shù)目一般在50個(gè)點(diǎn)以?xún)?nèi)，使用嵌入式DVR本身的存儲(chǔ)能力就完全能滿(mǎn)足應(yīng)用的需要。

　　2.中型應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)

　　在這類(lèi)應(yīng)用中，監(jiān)控點(diǎn)數(shù)目一般達(dá)到500點(diǎn)左右，存儲(chǔ)時(shí)間較長(zhǎng)，通常也都會(huì)采用實(shí)時(shí)24小時(shí)錄像策略，因此會(huì)產(chǎn)生很大的數(shù)據(jù)量，對(duì)存儲(chǔ)的要求相對(duì)較高，對(duì)數(shù)據(jù)的控制、管理等要求的進(jìn)一步的提高。在這種應(yīng)用環(huán)境下，我們一般推薦使用IPSAN配合編碼設(shè)備+視頻綜合平臺(tái)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，這樣的好處是用戶(hù)可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)，管理性及數(shù)據(jù)安全性都得到極大提高。在這種方案里面，數(shù)據(jù)需要的存儲(chǔ)空間是比較可觀的，如何有效的進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，如何安全可靠的保障這些數(shù)據(jù)不丟失?選擇一款穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品將為后期維護(hù)工作減少很多不必要的麻煩。

　　3.大型應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)

　　一般來(lái)說(shuō)，大型監(jiān)控系統(tǒng)都能達(dá)到一千點(diǎn)以上，最典型的案例就是平安城市。

　　這類(lèi)應(yīng)用的最大特點(diǎn)就是系統(tǒng)龐大、復(fù)雜、數(shù)據(jù)量大，大部分都會(huì)采用分級(jí)存儲(chǔ)、中心集中備份的策略，對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)備性能、穩(wěn)定性要求更嚴(yán)格，監(jiān)控中心對(duì)數(shù)據(jù)的安全性更加關(guān)心，因此，會(huì)存在IPSAN、FCSAN共存的特點(diǎn)。

　　IPSAN作為第一級(jí)的存儲(chǔ)，負(fù)擔(dān)起每個(gè)分控中心所有的存儲(chǔ)壓力，還要將重要的數(shù)據(jù)上傳給上一級(jí)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行備份，對(duì)產(chǎn)品的要求上，不僅要考慮穩(wěn)定可靠安全性，還要對(duì)產(chǎn)品的讀、寫(xiě)能力有較高要求。而作為分中心的存儲(chǔ)設(shè)備，可能還需要考慮整體造價(jià)。相對(duì)于其他網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，IPSAN是這種場(chǎng)合最佳的選擇，無(wú)論是從性?xún)r(jià)比方面還是從設(shè)備適應(yīng)性方面考慮，都能滿(mǎn)足分中心的要求。

　　而選擇FCSAN作為一級(jí)數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)設(shè)備，考慮的是該設(shè)備可以提供更可靠的服務(wù)質(zhì)量以及光纖鏈路更好的延遲特性，解決大數(shù)據(jù)量吞吐帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問(wèn)題。

　　四、安防視頻領(lǐng)域存儲(chǔ)產(chǎn)品應(yīng)用狀況分析

　　隨著安防行業(yè)的快速發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和安全性問(wèn)題。相比較金融數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、醫(yī)療中心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、互聯(lián)網(wǎng)中心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等領(lǐng)域，安防市場(chǎng)對(duì)于數(shù)據(jù)的安全性考慮并不是排在所有需求的前列，很多項(xiàng)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(fù)、數(shù)據(jù)備份等需求，一旦發(fā)生故障，極難保證數(shù)據(jù)的安全。

　　但隨著高清視頻技術(shù)的發(fā)展和高清項(xiàng)目整體造價(jià)的降低，高清應(yīng)用越來(lái)越廣泛，人們必然會(huì)重視數(shù)據(jù)的安全性。之前的視頻資料由于視頻質(zhì)量的問(wèn)題，這些視頻資料大部分只是作為事后取證的一個(gè)參考而已，并不是必須具備的，加上行業(yè)對(duì)于項(xiàng)目建造的成本要求較高，直接導(dǎo)致整個(gè)安防監(jiān)控行業(yè)應(yīng)用的集中存儲(chǔ)設(shè)備較為低端。追求價(jià)格、不重視設(shè)備穩(wěn)定性;只關(guān)注存儲(chǔ)空間，不關(guān)注設(shè)備檔次。這些都造成了安防視頻監(jiān)控行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備要求的低端性。

　　可以說(shuō)，安防監(jiān)控行業(yè)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的安全性及穩(wěn)定性要求均處于整個(gè)存儲(chǔ)行業(yè)的末端。高清時(shí)代的到來(lái)將徹底改變這個(gè)格局。由于高清視頻能夠看清更多的細(xì)節(jié)覆蓋更廣的空間，能夠更好的支持視頻智能分析技術(shù)進(jìn)行后期的挖掘工作，這就意味著錄像資料的參考價(jià)值大大提高，從一種可有可無(wú)的地位直接提升到必須參考的重要地位上。隨著數(shù)據(jù)重要性的提升，數(shù)據(jù)安全性也必將提升數(shù)個(gè)檔次。

　　五、結(jié)束語(yǔ)

　　近年來(lái)，安防視頻監(jiān)控技術(shù)在不斷地尋求突破，不僅是技術(shù)本身的升級(jí)，更要不斷地尋求引進(jìn)其他行業(yè)的成熟技術(shù)。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(shù)的引用。再往前，我們把業(yè)務(wù)擴(kuò)展到以太網(wǎng)上，實(shí)現(xiàn)了集中監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用，等等。這些都證明只要有應(yīng)用需求，就可以借鑒及消化其他行業(yè)先進(jìn)的技術(shù)，完善整體解決方案。

　　目前，存儲(chǔ)設(shè)備的安全性、可靠性成為行業(yè)普遍關(guān)注的問(wèn)題。因此，我們完全可以把數(shù)據(jù)專(zhuān)業(yè)存儲(chǔ)行業(yè)成熟的技術(shù)引進(jìn)，借鑒他們先進(jìn)的概念，改善安防視頻監(jiān)控方案中集中存儲(chǔ)存在的問(wèn)題，甚至于可以結(jié)合視頻監(jiān)控行業(yè)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的特殊性進(jìn)行優(yōu)化，打造出符合行業(yè)應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)產(chǎn)品。