視頻監(jiān)控存儲技術(shù)架構(gòu)與特點

    隨著大量視頻監(jiān)控項目的實施，許多不同類型的存儲被做用視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心的圖像數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。視頻監(jiān)控系統(tǒng)常采用的存儲網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有DAS、NAS、SAN和IP-SAN，常采用的存儲設(shè)備類型有SCSI盤陣、FC和iSCSI設(shè)備。這些設(shè)備技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡單、安裝實施也非常方便。然而這此設(shè)備都具有一個共同的缺點，就是存儲設(shè)備在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中只能起到一個簡單的數(shù)據(jù)存儲功能，無法替代服務(wù)器來運行特定的應(yīng)用軟件，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中仍然需要大量專用服務(wù)器。

    視頻監(jiān)控應(yīng)用存儲架構(gòu)

    對視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)來霽，應(yīng)用存儲設(shè)備是一種新型的、具有媒體管理和專用軟件應(yīng)用功能的、高性能的存儲設(shè)備。與普通的存儲相比，應(yīng)用存儲除了具有基本的數(shù)據(jù)存儲和安全保護等功能特點外，還具有網(wǎng)絡(luò)管理、媒體資產(chǎn)管理、視頻轉(zhuǎn)碼、視頻點播和存儲共享管理等功能。

    硬件參數(shù)：

    由于要在存儲中內(nèi)嵌應(yīng)用軟件，應(yīng)用存儲一般都基于PC架構(gòu)的NAS或ISCSI存儲設(shè)備。存儲設(shè)備在硬件方面采用全冗余的, 可熱插拔的硬件架構(gòu)和模塊化的設(shè)計方式，支持雙控制器, 雙電源, 雙風(fēng)扇模塊等, 消除單點故障，從來保證整個存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

    應(yīng)用存儲設(shè)備的控制器上的核心處理單元(CPU)位數(shù)量和緩存大小可根據(jù)系統(tǒng)壓力進行調(diào)整。一般每控制器的CPU數(shù)量不少于2個，緩存不小于4GB，后期每控制器的CPU可擴展到4個以上，緩存可擴展到8GB以上�？梢愿鶕�(jù)用戶應(yīng)用的讀寫特性動態(tài)調(diào)整讀寫比例，也可以根據(jù)各種應(yīng)用的優(yōu)先級別定義Cache的分配比例。

    在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，應(yīng)用存儲應(yīng)具有不低于300MB/S的實際可用帶寬，容量不小于100TB。

    以上所述是好的應(yīng)用存儲設(shè)備所以應(yīng)具有基本硬件配置參數(shù)，當(dāng)然，針對具體項目，硬件配置可以上下調(diào)整，以適應(yīng)項目的需要。

    集群功能：

    具有分布式均衡負(fù)載的Cluster結(jié)構(gòu)，支持多個控制器節(jié)點。前端主機端口可實現(xiàn)多通道動態(tài)負(fù)載均衡、支持自動故障切換�？刂破骺蓪崿F(xiàn)集群的、全Active的工作模式，且發(fā)生故障可自動實現(xiàn)failover。后端磁盤可在線進行擴展，數(shù)據(jù)可自動均布在所有的磁盤或后端口存儲設(shè)備，提高單卷的訪問性能。

    存儲虛擬化技術(shù)

    把數(shù)據(jù)靈活的以條帶化式分布在每一個集群中的磁盤節(jié)點上，創(chuàng)造一個單一的，共享的存儲池，來滿足企業(yè)逐漸增加的存儲要求和應(yīng)用要求，能有效地節(jié)省用戶初期投資，最大化投資收益比。

    自動負(fù)載均衡技術(shù)

    當(dāng)新的控制器節(jié)點和新的存儲設(shè)備加入集群中時，利用自動負(fù)載均衡技術(shù)能夠把在同一時間的負(fù)荷均勻的分布在集群中所有節(jié)點上，避免瓶頸產(chǎn)生，實現(xiàn)存儲空間充分利用，發(fā)揮其最大性能，不需要down機的時間。

    視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲設(shè)備的應(yīng)用特點

    視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般具有監(jiān)控點多，攝像頭數(shù)量多，監(jiān)控時間長，采集數(shù)據(jù)的時間往往長達(dá)幾天或幾十天。視頻監(jiān)控系統(tǒng)中采用的存儲設(shè)備在數(shù)據(jù)讀寫方式上具有與其它類型系統(tǒng)不同的特點.

    1)數(shù)字視頻編碼器或視頻服務(wù)器以流媒體方式將數(shù)據(jù)寫入存儲設(shè)備，實時監(jiān)控點回傳的圖像和畫面以流媒體方式保存在存儲中，回放工作站以流媒體方式來讀取已存儲的視頻文件。這種讀寫方式與普通數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或文件服務(wù)器系統(tǒng)中存儲采用的小數(shù)據(jù)塊或文件級讀寫方式完全不同，因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲在技術(shù)參數(shù)要求方面與其它應(yīng)用系統(tǒng)有較大的區(qū)別。

    2)大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中往往有2000-3000個，甚至更多個監(jiān)控攝像頭，每個攝像頭一般采用D1格式回傳圖像。每路D1圖像的碼率為2Mb/s,所有攝像頭累加超來總共需要500-750MB/S的帶寬。

    視頻采集過程中，視頻文件格式一般都不會發(fā)生變化，且碼率保持恒定，視頻圖像的幀率一般都在15-25幀/S之間，也就是說在存儲的讀寫操作中，必須保證每1/25秒內(nèi)都能夠達(dá)到500-750MB/S的帶寬，否則圖像采集或回放就會出現(xiàn)丟幀現(xiàn)象，除非存儲設(shè)備本身配置一個大容量的緩存。因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲不僅要求帶寬大，還要求帶寬恒定。

    3)數(shù)據(jù)讀寫操作的持續(xù)時間長。由于攝像頭一般都是7*24小時工作的，即使流媒體文件采用分段保存方式，寫入操作的持續(xù)時間也有可能長達(dá)2-6個小時，后期回放時也需要相同的時間。因此要求存儲具有超強的長時間工作能力，保持長時間的穩(wěn)定性。

    4)視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般具有攝像頭數(shù)量多，視頻圖像存儲時間長，因此存儲容量需求巨大，且隨著圖像存儲時間的增加，存儲容量需求呈線性的、爆炸性的增長。因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲必須支持大容量，且容量具有高擴展性，滿足長時間大容量視頻圖像存儲的需求。

    5)數(shù)字視頻編碼器一般對外提供標(biāo)準(zhǔn)的IP接口或iSCSI接口，通過在ADSL、城域網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)上傳輸TCP/IP協(xié)議包文或iSCSI協(xié)議包文來向后方監(jiān)控中心回傳數(shù)據(jù)。如果存儲設(shè)備具有與數(shù)字視頻編碼器相同的接口，編碼器就有可能直接將數(shù)據(jù)寫存儲，從而就會大大減少監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)，提供數(shù)據(jù)存儲的效率。