視頻監(jiān)控行業(yè)經(jīng)歷了從平安城市項(xiàng)目建設(shè)到現(xiàn)在的智慧城市項(xiàng)目建設(shè)的重大轉(zhuǎn)變，使視頻數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸性增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。今天介紹監(jiān)控視頻存儲(chǔ)方案有哪些？
安防監(jiān)控存儲(chǔ)技術(shù)特點(diǎn)
網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的誕生解決了傳統(tǒng)監(jiān)控效果的難題，改變了傳統(tǒng)的連接方式，更簡(jiǎn)單更便捷，但同時(shí)衍生了更龐大的存儲(chǔ)需求和更高的帶寬滿(mǎn)足。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)中采用的存儲(chǔ)設(shè)備在數(shù)據(jù)讀寫(xiě)方式上具有與其他類(lèi)型系統(tǒng)不同的特點(diǎn)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般具有監(jiān)控點(diǎn)多(攝像頭數(shù)量多)、視頻數(shù)據(jù)流大、存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)、24小時(shí)連續(xù)不間斷作業(yè)等特點(diǎn)。視頻監(jiān)控應(yīng)用中主要是視頻碼流的寫(xiě)入，具體特點(diǎn)如下：
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視頻數(shù)據(jù)以流媒體方式寫(xiě)入存儲(chǔ)設(shè)備或從存儲(chǔ)設(shè)備回放，與傳統(tǒng)的文件讀寫(xiě)不同。
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多路視頻長(zhǎng)時(shí)間同時(shí)寫(xiě)入同一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，要求存儲(chǔ)系統(tǒng)能長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。
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實(shí)時(shí)多路視頻寫(xiě)入要求存儲(chǔ)系統(tǒng)具有高帶寬，且恒定。
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容量需求巨大，存儲(chǔ)擴(kuò)展性能要求高，可在線更換故障設(shè)備或進(jìn)行擴(kuò)容。
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多路并發(fā)讀寫(xiě)時(shí)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備性能要求非常高。
十大監(jiān)控視頻存儲(chǔ)方案
當(dāng)人們提到安防網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用時(shí)大多想到的是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)，其實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成不僅限于前端產(chǎn)品，若沒(méi)有后端的存儲(chǔ)設(shè)備，那么龐大的圖像數(shù)據(jù)也只能成“浮云”。與網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)相關(guān)的有10大技術(shù)：
（一）NAS系統(tǒng)
網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)系統(tǒng)，文件存儲(chǔ)和訪問(wèn)都需要經(jīng)過(guò)局域網(wǎng)，也支持通過(guò)光纖通道或基于SCSI的交換機(jī)添加額外的存儲(chǔ)。
市面上能見(jiàn)到的 NAS 操作系統(tǒng)很多，有如 FreeNAS 這樣意氣風(fēng)發(fā)的開(kāi)源免費(fèi)版，也有完全商業(yè)的閉源版本，更有如黑群暉之類(lèi)的破解版本。NAS 系統(tǒng)的迭代是一個(gè)大浪淘沙的過(guò)程，活下來(lái)的系統(tǒng)在功能上逐漸趨同，這代表了市場(chǎng)的普遍需求。
（二）NAS網(wǎng)關(guān)
即無(wú)磁盤(pán)文件服務(wù)器，它使用SAN存儲(chǔ)陣列，提供擴(kuò)展存儲(chǔ)容量。
（三）SAN架構(gòu)
SAN（Storage Area Network）–存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)，SAN是大規(guī)模應(yīng)用的先進(jìn)和成熟的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)，是建立在服務(wù)器集群和存儲(chǔ)設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)，給服務(wù)器集群提供集中式共享存儲(chǔ)空間方便管理。SAN存儲(chǔ)模式適用于各類(lèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的應(yīng)用，在大中型監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。SAN存儲(chǔ)模式根據(jù)傳輸鏈路的不同可以分為FC SAN和IP SAN。
網(wǎng)絡(luò)中多臺(tái)服務(wù)器連接到一個(gè)由一到多個(gè)存儲(chǔ)陣列組成的中央磁盤(pán)存儲(chǔ)庫(kù)，極大地改進(jìn)了系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)備份工作。
（四）云存儲(chǔ)
通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類(lèi)型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)應(yīng)用軟件集合起來(lái)協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問(wèn)功能的一個(gè)系。
安防監(jiān)控廠商提供的云存儲(chǔ)主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
1、高速存取。安防云存儲(chǔ)需要面臨高并發(fā)，高碼率的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求，面對(duì)的都是高清、高碼率的視頻存儲(chǔ)，存儲(chǔ)系統(tǒng)需要提供高性能的數(shù)據(jù)吞吐能力。安防云存儲(chǔ)通過(guò)采用數(shù)據(jù)離散式存儲(chǔ)機(jī)制，每一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的錄像都以分塊形式，并發(fā)存儲(chǔ)于不同的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中；在讀取時(shí)，這些存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)將并發(fā)提供服務(wù)，避免了單臺(tái)設(shè)備讀取的瓶頸，速度比傳統(tǒng)存儲(chǔ)快幾十倍。滿(mǎn)足平安城市等大型安防項(xiàng)目中，海量并發(fā)存儲(chǔ)、讀取的需求。
2、安防集成。在實(shí)際應(yīng)用中，安防云存儲(chǔ)與各項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)合非常緊密，如圖偵、視頻智能分析等，在存儲(chǔ)陣列中直接集成視頻錄像管理、視頻回放和媒體轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)，充分利用云存儲(chǔ)高可靠硬件和網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，安防云存儲(chǔ)提供標(biāo)準(zhǔn)SDK接口，可以方便讓客戶(hù)對(duì)安防業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，與安防業(yè)務(wù)系統(tǒng)更為緊密的集成。
3、碼流直存。安防云存儲(chǔ)由于其使用場(chǎng)所、用戶(hù)的固定性，以及用戶(hù)對(duì)視頻高效應(yīng)用的要求，一般都會(huì)采用碼流直存的方式，從而簡(jiǎn)化系統(tǒng)的架構(gòu)，降低故障點(diǎn)，提升系統(tǒng)部署的效率以及運(yùn)維成本，而且云存儲(chǔ)一般也是架設(shè)于專(zhuān)網(wǎng)之中，更能保障錄像的質(zhì)量。
（五）HBA
HBA的全稱(chēng)為Host Bus Adapter，即主機(jī)總線適配器。 連接主機(jī)計(jì)算機(jī)到網(wǎng)絡(luò)/存儲(chǔ)設(shè)備的可插拔式卡，支持多種存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
（六）IP存儲(chǔ)
使用IP協(xié)議連接遠(yuǎn)程的SAN，在光纖通道SAN中，IP協(xié)議用于在IP數(shù)據(jù)包內(nèi)發(fā)送FC幀，對(duì)于非光纖通道SAN，使用iSCSI協(xié)議將SCSI數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IP數(shù)據(jù)包。
iSCSI（Internet SCSI，互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）是一種在Internet協(xié)議網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的SCSI協(xié)議，特別是以太網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，iSCSI協(xié)議上建設(shè)的存儲(chǔ)局域網(wǎng)稱(chēng)為IP SAN。
IP SAN的優(yōu)點(diǎn)主要有：成本投入小 ，利舊性好；人才較多，管理維護(hù)成本低； 基于IP網(wǎng)絡(luò)無(wú)距離限制；組建方式靈活，可擴(kuò)展性高。
采用IP SAN的監(jiān)控存儲(chǔ)方案的優(yōu)勢(shì)：
1)低成本實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的集中化存儲(chǔ)和統(tǒng)一管理，可靠而穩(wěn)定；
2)存儲(chǔ)設(shè)備與視頻服務(wù)器、監(jiān)控客戶(hù)端可以建設(shè)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，共享性良好；
3)傳輸帶寬更靈活，存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)可以建設(shè)成百兆或千兆網(wǎng)絡(luò)，滿(mǎn)足多種環(huán)境下前端和客戶(hù)端的存儲(chǔ)、點(diǎn)播等需求；
4)存儲(chǔ)系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)，后期擴(kuò)容方便；
5)可靠性極好，多臺(tái)存儲(chǔ)共用時(shí)彼此之間是相互獨(dú)立的，避免單點(diǎn)故障；
（七）RAID
獨(dú)立冗余磁盤(pán)陣列，需要多塊磁盤(pán)，提高性能和故障冗余。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。
專(zhuān)業(yè)磁盤(pán)陣列廠商一般業(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。
（八）LANfree備份
所謂LAN-free，是指數(shù)據(jù)無(wú)需通過(guò)局域網(wǎng)而直接進(jìn)行備份，即用戶(hù)只需將磁帶機(jī)或磁帶庫(kù)等備份設(shè)備連接到SAN中，各服務(wù)器就可把需要備份的數(shù)據(jù)直接發(fā)送到共享的備份設(shè)備上，不必再經(jīng)過(guò)局域網(wǎng)鏈路。由于服務(wù)器到共享存儲(chǔ)設(shè)備的大量數(shù)據(jù)傳輸是通過(guò)SAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的，局域網(wǎng)只承擔(dān)各服務(wù)器之間的通信任務(wù)，而無(wú)需承擔(dān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)。實(shí)現(xiàn)了控制流和數(shù)據(jù)流分離的目的。
LAN-Free 優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)備份統(tǒng)一管理、備份速度快、網(wǎng)絡(luò)傳輸壓力小、磁帶庫(kù)資源共享；缺點(diǎn)是少量文件恢復(fù)操作繁瑣，并且技術(shù)實(shí)施復(fù)雜，投資較高。
（九）光纖通道
將數(shù)據(jù)請(qǐng)求從服務(wù)器傳輸?shù)酱疟P(pán)陣列，SAN中的光纖通道交換機(jī)用于連接服務(wù)器和存儲(chǔ)陣列。經(jīng)由當(dāng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)需要海量存儲(chǔ)時(shí),安防監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)光纖存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)Hard_Disk_Drive驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)中斷控制器,同時(shí)將海量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)先放入光纖存儲(chǔ)分區(qū),然后中斷控制器激活A(yù)RM嵌入式控制器將光纖存儲(chǔ)分區(qū)的海量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)直接發(fā)送到光纖存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)Hard_Disk_Drive.避免了DVR存儲(chǔ)這樣應(yīng)用會(huì)造成系統(tǒng)負(fù)荷增加,故障率提高,同時(shí),由于數(shù)據(jù)沒(méi)有必要的保護(hù)措施,經(jīng)常會(huì)由于硬盤(pán)損壞造成數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題.
（十）塊級(jí)存儲(chǔ)
從磁盤(pán)讀文件/向磁盤(pán)寫(xiě)文件時(shí)，塊級(jí)訪問(wèn)確保網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)不必管理數(shù)據(jù)，允許網(wǎng)絡(luò)管理員規(guī)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在哪里以解決性能問(wèn)題。
視頻監(jiān)控存儲(chǔ)發(fā)展所面臨的問(wèn)題
當(dāng)前智慧城市和物聯(lián)網(wǎng)及智能家居加速建設(shè)，其中核心部分都是以視頻監(jiān)控為中心，尤其是視頻監(jiān)控系統(tǒng)顯著特點(diǎn)呈現(xiàn)出高清，智能化和融合應(yīng)用。視頻監(jiān)控系統(tǒng)大量高清視頻應(yīng)用帶來(lái)海量數(shù)據(jù)就需要及時(shí)快速保存下來(lái)，而當(dāng)前圍繞海量視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求，監(jiān)控存儲(chǔ)設(shè)備市場(chǎng)順應(yīng)發(fā)展出現(xiàn)了大量新形態(tài)的產(chǎn)品。常見(jiàn)的主要存儲(chǔ)設(shè)備有：NVR，IPSAN和FCSAN及安防云存儲(chǔ)或通用集群存儲(chǔ)。
但是，隨著高清攝像機(jī)的數(shù)量不斷增多和錄像周期的延長(zhǎng)（多數(shù)在15天以上），NVR產(chǎn)品因自身容量小而不能滿(mǎn)足需要。IPSAN和FCSAN產(chǎn)品是基于網(wǎng)絡(luò)化的存儲(chǔ)架構(gòu)，可以靈活實(shí)現(xiàn)容量擴(kuò)展；可是，IPSAN/FCSAN存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)量越大，帶來(lái)存儲(chǔ)服務(wù)器數(shù)量也越多，使用時(shí)間越長(zhǎng)存儲(chǔ)性能反而越低，關(guān)鍵是容易產(chǎn)生單點(diǎn)故障而中斷服務(wù)。因此，監(jiān)控廠商在視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面做了深入研究，必須聯(lián)合專(zhuān)業(yè)存儲(chǔ)技術(shù)開(kāi)發(fā)出適合安防數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需要的新形態(tài)存儲(chǔ)產(chǎn)品，即視頻直寫(xiě)存儲(chǔ)設(shè)備。安防行業(yè)專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：NVR磁盤(pán)陣列或NVR網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)；就國(guó)內(nèi)安防存儲(chǔ)設(shè)備市場(chǎng)而言，對(duì)應(yīng)的名稱(chēng)主要有NVR存儲(chǔ)，智能視頻存儲(chǔ)，視頻網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)服務(wù)器和CVR存儲(chǔ)等。這些設(shè)備被涉足安防行業(yè)的從業(yè)人員都能耳熟能詳，并且日常工作中經(jīng)常給客戶(hù)推薦使用。這類(lèi)產(chǎn)品技術(shù)方案解決了當(dāng)前大中型項(xiàng)目客戶(hù)的使用需求。
所有這些視頻存儲(chǔ)產(chǎn)品在滿(mǎn)足1000路以下或存儲(chǔ)容量在2048TB以下中小規(guī)模，帶給用戶(hù)的使用體驗(yàn)效果覺(jué)得還很好的。但是，在此規(guī)模上繼續(xù)增加的話，就會(huì)讓用戶(hù)覺(jué)得設(shè)備數(shù)量太多，響應(yīng)速度變慢，數(shù)據(jù)安全性差和維護(hù)管理太累等諸多現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。
總結(jié)
雖然云存儲(chǔ)應(yīng)于視頻監(jiān)控行業(yè)海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間還很短，還面臨這樣那樣的問(wèn)題，但是隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和云存儲(chǔ)應(yīng)用技術(shù)的成熟和完善，必將推動(dòng)視頻監(jiān)控行業(yè)勢(shì)必會(huì)更快速的發(fā)展。云時(shí)代已到來(lái)，云存儲(chǔ)和大數(shù)據(jù)技術(shù)就像是打開(kāi)未知世界之門(mén)的鑰匙，開(kāi)啟了視頻監(jiān)控行業(yè)的新紀(jì)元，將它推向了一個(gè)新的、更高的發(fā)展階段。
