淺析監(jiān)控存儲(chǔ)在平安城市建設(shè)中的應(yīng)用

從2004年開始的平安城市建設(shè)發(fā)展至今，以城市為單位的視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)歷了從無到有，從點(diǎn)到面，從單一監(jiān)控到復(fù)雜的智能分析監(jiān)控的發(fā)展和變革?！皹?gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)”這一建設(shè)目標(biāo)的實(shí)施，使得模擬監(jiān)控正逐步被網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控所取代。因此平安城市建設(shè)使得網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)得到了一次前所未有的快速發(fā)展期。正是基于此，監(jiān)控存儲(chǔ)才得以出現(xiàn)巨大發(fā)展空間。

當(dāng)下平安城市的監(jiān)控存儲(chǔ)需求

在平安城市建設(shè)的早中期，網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，與前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)配套的后端存儲(chǔ)產(chǎn)品NVR也在近八年逐漸浮出水面。平安城市已經(jīng)成為高清的主戰(zhàn)場，NVR+高清IP攝像機(jī)在當(dāng)時(shí)是最具性價(jià)比的建設(shè)方案，它可以有效降低部署成本，促進(jìn)高清監(jiān)控的普及;另一方面，NVR的靈活性以及一體化設(shè)計(jì)帶來的低成本特質(zhì)，能夠大大增強(qiáng)高清監(jiān)控的易用性和實(shí)用性，對市場應(yīng)用推廣也具有很大的推動(dòng)作用。

然而，任何建設(shè)不可能一勞永逸。在近三年，隨著全國各地平安城市甚至是智慧城市建設(shè)速度的加快，每個(gè)平安項(xiàng)目監(jiān)控點(diǎn)成千上萬，甚至數(shù)十萬。根據(jù)政府、公安部門的要求，平安城市監(jiān)控錄像資料至少保存15天以上，因此產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)是非常驚人的，采用傳統(tǒng)的硬盤錄像機(jī)(NVR)無法滿足實(shí)際的需求，但是作為其海量存儲(chǔ)的載體——存儲(chǔ)系統(tǒng)卻往往由于性能、價(jià)格、兼容性等多方面因素成為困擾安防廠商的一個(gè)難題。

那么，當(dāng)下平安城市需要什么樣的監(jiān)控存儲(chǔ)系統(tǒng)呢?

高容量：高清化帶來存儲(chǔ)容量猛增，需要穩(wěn)定可靠的大容量存儲(chǔ)：提高單套系統(tǒng)容量：通過SAS擴(kuò)展級(jí)聯(lián)多個(gè)JBOD，支持3TB、4TB硬盤，增強(qiáng)RAID健壯性;使用集群存儲(chǔ)系統(tǒng)：增強(qiáng)存儲(chǔ)系統(tǒng)彈性擴(kuò)展能力，彌補(bǔ)單機(jī)可靠性不足

高性能：高清監(jiān)控對存儲(chǔ)總帶寬要求較高，而且存儲(chǔ)性能要根據(jù)監(jiān)控特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)優(yōu);

高能效：海量存儲(chǔ)部署的背后是大量的能源消耗、高昂的使用成本，監(jiān)控設(shè)備都應(yīng)是低功耗設(shè)計(jì);

高密度：監(jiān)控對存儲(chǔ)最基本的需求就是降低每TB成本、每槽位成本。高清監(jiān)控普及后，原有3U16盤位設(shè)備，單臺(tái)存儲(chǔ)容量有限，高盤位存儲(chǔ)可以支持更多攝像頭;4U24盤位以上的高密度存儲(chǔ)，可以有效降低每槽位成本、提高單臺(tái)存儲(chǔ)容量、節(jié)省機(jī)架空間;

高適用：存儲(chǔ)必須針對監(jiān)控實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，解決客戶痛點(diǎn)才能生存：文件碎片過多導(dǎo)致性能下降、斷電后文件系統(tǒng)易損、流媒體直寫、高效率的索引結(jié)構(gòu)。

平安城市主流存儲(chǔ)技術(shù)應(yīng)用分析

如果依據(jù)平安城市監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)建置架構(gòu)，在系統(tǒng)視頻數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)方式上可以實(shí)行的方式有以下幾種：

DAS

DAS即直接連接存儲(chǔ)方式，采用SCSI和FC技術(shù)，將外掛存儲(chǔ)裝置通過網(wǎng)絡(luò)線或光纖鏈接，直接連接到一臺(tái)工作站上，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是整個(gè)服務(wù)器結(jié)構(gòu)的一部分方式。

NAS

NAS即網(wǎng)絡(luò)附掛存儲(chǔ)，這是一種專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)檔案存儲(chǔ)服務(wù)器，或稱為網(wǎng)絡(luò)直連存儲(chǔ)裝置，使用NFS 或 CIFS協(xié)議，通過 TCP/IP進(jìn)行檔案訪問。

SAN

SAN即存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)，以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為中心的專用儲(chǔ)存網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可伸縮，可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備和應(yīng)用服務(wù)器之間數(shù)據(jù)塊級(jí)的I/O數(shù)據(jù)訪問。按照所使用的協(xié)議和介質(zhì)，SAN分為FC-SAN、IP-SAN。

IPSAN目前在平安城市是幾種存儲(chǔ)技術(shù)最常見的應(yīng)用，其優(yōu)勢有幾點(diǎn)：

1、協(xié)議本身沒有距離限制

由于使用TCP/IP進(jìn)行傳輸，他不但可以在局域網(wǎng)中進(jìn)行部署，也可以跨過路由設(shè)備在廣域網(wǎng)中進(jìn)行部署，大大擴(kuò)展了iSCSI存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的部署范圍。

2、易于使用

由于通過以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸，用戶可以利用現(xiàn)有的以太網(wǎng)設(shè)施來部署iSCSI存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，而不需要更改用戶的網(wǎng)絡(luò)體系。iSCSI結(jié)構(gòu)簡單，容易理解，協(xié)議通用，不同廠家的產(chǎn)品可以有機(jī)的結(jié)合起來共同使用。

3、易于擴(kuò)展

由于iSCSI存儲(chǔ)系統(tǒng)可以直接在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中進(jìn)行組建，并不需要改變網(wǎng)絡(luò)體系，加上運(yùn)用交換機(jī)來連接存儲(chǔ)設(shè)備，對于需要增加存儲(chǔ)空間的企業(yè)用戶來說，只需要增加存儲(chǔ)設(shè)備就可完全滿足，因此，iSCSI存儲(chǔ)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性高。

而FCSAN是IPSAN同門師兄，其問世時(shí)間更早，在諸多方面技術(shù)更加成熟。對于平安城市建設(shè)項(xiàng)目，F(xiàn)CSAN最大的優(yōu)勢在于其出色的性能。目前的主流FC產(chǎn)品的帶寬為2Gb/s，4Gb/s產(chǎn)品也已經(jīng)相當(dāng)普遍，這是FCSAN高性能的標(biāo)志。而光纖磁盤本身的高性能，也為FC磁盤陣列提供了高速運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。FCSAN的高性能帶來的另外一個(gè)特點(diǎn)就是高成本，從光纖陣列本身到光纖磁盤再到光纖交換設(shè)備、光纖HBA卡等周邊設(shè)備的成本都是最高的，而采用光纖磁盤陣列帶來的管理維護(hù)成本，也將是用戶一筆不小的開支。北京智慧倉存儲(chǔ)技術(shù)有限公司認(rèn)為，由于光纖盤陣比IPSAN/NAS錄像帶寬高4倍以上，以保證錄像質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)，采用光纖磁盤陣列可大幅降低存儲(chǔ)設(shè)備的使用臺(tái)數(shù)。以銀行100路高清為例，如果采用IPSAN/NAS存儲(chǔ)，單臺(tái)設(shè)備寫入帶寬約200Mbps。如要滿足100路高清共800Mbps的寫入帶寬，則需要4臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器和4臺(tái)IPSAN/NAS磁盤陣列。而智慧倉光纖磁盤陣列單臺(tái)寫入帶寬遠(yuǎn)高于1Gbps，因此只需要1臺(tái)存儲(chǔ)服務(wù)器和1臺(tái)磁盤陣列就能滿足100路高清(800Mbps)的錄像帶寬要求。

還需指出的是，就穩(wěn)定性而言，F(xiàn)CSAN相較于IPSAN毫不示弱，首先，在傳輸可靠性方面，采用光纖連接，不受環(huán)境電磁干擾，數(shù)據(jù)傳輸可靠性高;錯(cuò)碼率大大降低，圖像質(zhì)量能保證;其次，協(xié)議處理穩(wěn)定可靠：采用光纖卡硬件處理協(xié)議，穩(wěn)定性最高。而IPSAN/NAS采用軟件進(jìn)行協(xié)議處理，穩(wěn)定性受服務(wù)器環(huán)境影響較大，容易出現(xiàn)斷網(wǎng)、斷流和掉盤符現(xiàn)象;最后，獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，不占用視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬，保證視頻傳輸更加穩(wěn)定。

結(jié)束語：

高清與海量存儲(chǔ)發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)階段，在平安城市項(xiàng)目中重點(diǎn)不再僅僅是簡單的存儲(chǔ)，而是如何能在海量信息當(dāng)中達(dá)到快速、準(zhǔn)確的錄像訪問和存取才是大家關(guān)注的。存儲(chǔ)的管理功能格外重要，因此，如何為用戶提供高性能、高性價(jià)比、穩(wěn)定、易擴(kuò)展、管理的解決方案才是 平安城市儲(chǔ)存迫切需要的。