IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備選型指導(dǎo)

近年來(lái)，模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的市場(chǎng)份額在不斷縮水，正如人們所期望的，IP視頻監(jiān)控逐漸深入人心。確實(shí)，IP視頻監(jiān)控解決了傳統(tǒng)監(jiān)控布線繁瑣的問(wèn)題，可是它也帶來(lái)了新的問(wèn)題。

　　模擬攝像機(jī)達(dá)到650線便已是最高水平，然而對(duì)于IP攝像機(jī)而言，目前的技術(shù)水平早已超過(guò)了百萬(wàn)像素的限制，兩百萬(wàn)、五百萬(wàn)乃至上千萬(wàn)像素的攝像機(jī)都已不再是“物以稀為貴”了，前端采集的圖像畫(huà)面質(zhì)量的提高也對(duì)后端監(jiān)控存儲(chǔ)設(shè)備提出了要求。

　　一般說(shuō)來(lái)，目前的視頻監(jiān)控主要采取以下幾種方式進(jìn)行存儲(chǔ)：

　　DVR存儲(chǔ)

　　這是目前最為常見(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)。但由于編譯碼設(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性能的局限性也影響了圖像數(shù)據(jù)的共享及分析。

　　NVR存儲(chǔ)

　　在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，NVR是模擬錄像機(jī)和硬盤(pán)錄像機(jī)的理想升級(jí)換代產(chǎn)品，是在原來(lái)DVR基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的免除窗口操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)配合的單機(jī)獨(dú)立操作設(shè)備。由于NVR采取高度集成化的芯片技術(shù)，擁有先進(jìn)的數(shù)字化錄像、存儲(chǔ)和重放功能，不需要更換和存儲(chǔ)錄像帶，無(wú)需計(jì)算機(jī)配合和日常維護(hù)，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率(可達(dá)到Full-D1分辨率)、高質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且簡(jiǎn)單易用。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，NVR系統(tǒng)將傳統(tǒng)的視頻、音頻及控制信號(hào)數(shù)字化，通過(guò)NVR設(shè)備上的網(wǎng)絡(luò)接口，以IP包的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，在DVR的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。

　　編碼器外掛存儲(chǔ)設(shè)備直連存儲(chǔ)

　　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)定擴(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。由于數(shù)據(jù)的直接寫(xiě)入，減少了服務(wù)器中轉(zhuǎn)這一環(huán)節(jié)，在性能提升的同時(shí)也節(jié)省了用戶(hù)的投資，但是這種方式在進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和檢索，容易在轉(zhuǎn)發(fā)這一環(huán)節(jié)會(huì)出現(xiàn)很大瓶頸，且目前直寫(xiě)通常采用像NAS等存儲(chǔ)方式，由于NAS自身的文件協(xié)議等原因，導(dǎo)致在多節(jié)點(diǎn)并發(fā)寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)效率不高。

　　集中管理存儲(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)SAS、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)和FC連接模式有良好的擴(kuò)展能力和可管理性，是目前采用較多的方式之一。從實(shí)際的部署和效果來(lái)講，F(xiàn)C存儲(chǔ)由于強(qiáng)大的性能和數(shù)據(jù)處理能力，在節(jié)點(diǎn)較多的監(jiān)控環(huán)境里較為合適,而IP存儲(chǔ)由于性能和擴(kuò)展性的限制，在中小型應(yīng)用中能具備更高的性?xún)r(jià)比。

　　與其他IT系統(tǒng)不同，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在大容量和成本方面的要求相對(duì)苛刻，既希望系統(tǒng)能夠擴(kuò)容做到上萬(wàn)路、幾十萬(wàn)路監(jiān)控，但是動(dòng)輒上億的資金也是個(gè)敏感的話題。在高昂的成本背后，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，采用傳統(tǒng)的DVR和NVR解決方案時(shí)，存儲(chǔ)設(shè)備占到整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)成本的15%～30%;而對(duì)于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言，存儲(chǔ)設(shè)備在整個(gè)系統(tǒng)中的造價(jià)則上升到50%～70%。也就是說(shuō)，控制存儲(chǔ)成本成為降低視頻監(jiān)控系統(tǒng)總成本的決定因素之一。因此，在保證系統(tǒng)安全性的同時(shí)，選擇大容量低成本的IP存儲(chǔ)系統(tǒng)成為我們構(gòu)建視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要任務(wù)。

　　按照系統(tǒng)配置選擇合適的存儲(chǔ)設(shè)備

　　我們知道，存儲(chǔ)設(shè)備容量的大小，除了與攝像頭數(shù)量有關(guān)外，還與視頻的格式，碼率，存儲(chǔ)天數(shù)等相關(guān)。存儲(chǔ)系統(tǒng)容量的計(jì)算方法如下：

　　假設(shè)視頻的格式為D1,碼率為2Mb/s。單路視頻每天存儲(chǔ)容量為：1路*(2Mb/s*3600s)/8bit*24小時(shí)=21GB。單路視頻每月存儲(chǔ)容量為：1路*(2Mb/s*3600s)/8bit*24小時(shí)*30天=648GB。我們可以根據(jù)攝像頭數(shù)量、碼率、存儲(chǔ)時(shí)間可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇。

　　分布式PK集中式

　　對(duì)于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，存儲(chǔ)方式往往還面臨著兩種方式，是選擇分布式存儲(chǔ)呢還是選擇集中存儲(chǔ)?下面我們先來(lái)看一下兩者之間的區(qū)別：

　　集中存儲(chǔ)的優(yōu)缺點(diǎn)物理介質(zhì)集中布放;視頻流上傳到中心對(duì)機(jī)房環(huán)境要求高，要求機(jī)房空間大，承重、空調(diào)等都是需要考慮的問(wèn)題。

　　集中管理的優(yōu)缺點(diǎn)物理介質(zhì)分布到不同的地理位置;視頻流就近上傳，對(duì)骨干網(wǎng)帶寬沒(méi)有什么要求;可采用多套低端的小容量的存儲(chǔ)設(shè)備分布部署，設(shè)備價(jià)格和維護(hù)成本較低;小容量設(shè)備分布部署，對(duì)機(jī)房環(huán)境要求低。

　　對(duì)于諸如平安城市此類(lèi)監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)如何存儲(chǔ)?各個(gè)區(qū)域是否集中?怎么集中?一般來(lái)說(shuō)，城市越小，網(wǎng)絡(luò)條件越好，越容易實(shí)現(xiàn)集中存儲(chǔ);反之就越需要進(jìn)行分布式存儲(chǔ)，而對(duì)于有需要的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以每個(gè)區(qū)域先集中，再匯聚到總中心，如應(yīng)急指揮中心。

　　選購(gòu)注意事項(xiàng)

　　與別的存儲(chǔ)系統(tǒng)不太相同，視頻監(jiān)控存儲(chǔ)系統(tǒng)具有自己獨(dú)有的特點(diǎn)：以流媒體方式對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn)，多路視頻長(zhǎng)時(shí)間同時(shí)寫(xiě)入同一個(gè)存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)多路視頻訪問(wèn)同一個(gè)文件，視頻訪問(wèn)帶寬恒定，帶寬穩(wěn)定性要求高，為1/25秒的平均值，視頻訪問(wèn)時(shí)間長(zhǎng)，容量需求巨大，存儲(chǔ)擴(kuò)展性能高。視頻存儲(chǔ)對(duì)存儲(chǔ)環(huán)境沒(méi)有特殊的要求。按常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基本上都是臨時(shí)性，超過(guò)在線存儲(chǔ)時(shí)間(一般來(lái)說(shuō)是30天)后就可以刪除了，監(jiān)控系統(tǒng)的備份很多時(shí)候只需要滿(mǎn)足一個(gè)月就可以了。

　　也就是說(shuō)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)首先是一個(gè)視頻應(yīng)用系統(tǒng)，存儲(chǔ)設(shè)備要能夠提供穩(wěn)定的帶寬輸出，滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間視頻讀寫(xiě)的要求，其次，視頻監(jiān)控系統(tǒng)既要滿(mǎn)足大量攝像頭的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寫(xiě)入，和要滿(mǎn)足大量監(jiān)控端的視頻回放需求，因此，還要考慮存儲(chǔ)系統(tǒng)可以提供足夠的IOPS性能。 由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋區(qū)域較廣，遍布整個(gè)城市甚至要求全國(guó)，因此存儲(chǔ)設(shè)備還要考慮是否可以實(shí)現(xiàn)物理上分散，但管理和監(jiān)控上可以統(tǒng)一的功能。

　　因此，我們?cè)谶x擇監(jiān)控存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，不一定要選帶寬最大的，而要選擇帶寬波動(dòng)最小、曲線最平穩(wěn)的。由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)要求一天24小時(shí)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，最好在用控制器架構(gòu)的存儲(chǔ)設(shè)備，不要選擇PC架構(gòu)的，選擇容量可以擴(kuò)張的設(shè)備。

　　另外，在超過(guò)100TB容量的情況下，F(xiàn)C-sata設(shè)備的價(jià)格不一定就比ISCSI設(shè)備貴。FC支持的磁盤(pán)數(shù)量多，ISCSI設(shè)備一般支持的數(shù)量少，假設(shè)容量要求為500TB，F(xiàn)C-sata只需要一套就可以，而ISCSI設(shè)備就需要很多到才行，僅僅ISCSI設(shè)備的控制器部門(mén)的費(fèi)用就是很大一塊。