IP視頻監控系統存儲設備選型指導

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

　　模擬攝像機達到650線(xiàn)便已是最高水平，然而對于IP攝像機而言，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)量的提高也對后端監控存儲設備提出了要求。

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

　　DVR存儲

　　這是目前最為常見(jiàn)的一種存儲模式，編解碼器設備直接掛接硬盤(pán)，目前最多可帶8盤(pán)硬盤(pán)。但由于編譯碼設備性能的限制，一般采用硬盤(pán)順序寫(xiě)入的模式，沒(méi)有應用RAID冗余技術(shù)來(lái)實(shí)現對數據的保護。隨著(zhù)硬盤(pán)容量的不斷增大，單片硬盤(pán)故障導致關(guān)鍵數據丟失的幾率在同步增長(cháng)，且DVR性能的局限性也影響了圖像數據的共享及分析。

　　NVR存儲

　　在視頻監控系統中，NVR是模擬錄像機和硬盤(pán)錄像機的理想升級換代產(chǎn)品，是在原來(lái)DVR基礎上實(shí)現的免除窗口操作系統和計算機配合的單機獨立操作設備。由于NVR采取高度集成化的芯片技術(shù)，擁有先進(jìn)的數字化錄像、存儲和重放功能，不需要更換和存儲錄像帶，無(wú)需計算機配合和日常維護，因此，能夠實(shí)現高分辨率(可達到Full-D1分辨率)、高質(zhì)量實(shí)時(shí)監控，并且簡(jiǎn)單易用。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，NVR系統將傳統的視頻、音頻及控制信號數字化，通過(guò)NVR設備上的網(wǎng)絡(luò )接口，以IP包的形式在網(wǎng)絡(luò )上傳輸，在DVR的基礎上，實(shí)現了系統的網(wǎng)絡(luò )化。

　　編碼器外掛存儲設備直連存儲

　　通過(guò)編解碼器的外部存儲接口連接，主要采用SATA、USB、iSCSI和NAS等存儲協(xié)定擴展。這種方式可以實(shí)現編解碼器容量的再擴展，適合于中小規模的部署，監控視頻數據通過(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，不能共享并且擴展能力較低。IP網(wǎng)絡(luò )(iSCSI和NAS)方式下具有更好的擴展能力和共享能力。由于數據的直接寫(xiě)入，減少了服務(wù)器中轉這一環(huán)節，在性能提升的同時(shí)也節省了用戶(hù)的投資，但是這種方式在進(jìn)行數據的轉發(fā)和檢索，容易在轉發(fā)這一環(huán)節會(huì )出現很大瓶頸，且目前直寫(xiě)通常采用像NAS等存儲方式，由于NAS自身的文件協(xié)議等原因，導致在多節點(diǎn)并發(fā)寫(xiě)入數據時(shí)效率不高。

　　集中管理存儲

　　服務(wù)器連接前端編解碼器，通過(guò)流媒體協(xié)議下載數據，然后存放到存儲設備上。服務(wù)器和存儲設備之間可以通過(guò)SAS、iSCSI、NAS、FC協(xié)議連接。集中存儲方式適合于大中型平臺的部署。集中存儲方式中，IP連接模式(iSCSI)和FC連接模式有良好的擴展能力和可管理性，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，FC存儲由于強大的性能和數據處理能力，在節點(diǎn)較多的監控環(huán)境里較為合適,而IP存儲由于性能和擴展性的限制，在中小型應用中能具備更高的性?xún)r(jià)比。

　　與其他IT系統不同，視頻監控系統在大容量和成本方面的要求相對苛刻，既希望系統能夠擴容做到上萬(wàn)路、幾十萬(wàn)路監控，但是動(dòng)輒上億的資金也是個(gè)敏感的話(huà)題。在高昂的成本背后，相關(guān)數據顯示，采用傳統的DVR和NVR解決方案時(shí)，存儲設備占到整個(gè)視頻監控系統成本的15%～30%;而對于數字網(wǎng)絡(luò )高清視頻監控系統而言，存儲設備在整個(gè)系統中的造價(jià)則上升到50%～70%。也就是說(shuō)，控制存儲成本成為降低視頻監控系統總成本的決定因素之一。因此，在保證系統安全性的同時(shí)，選擇大容量低成本的IP存儲系統成為我們構建視頻監控系統的重要任務(wù)。

　　按照系統配置選擇合適的存儲設備

　　我們知道，存儲設備容量的大小，除了與攝像頭數量有關(guān)外，還與視頻的格式，碼率，存儲天數等相關(guān)。存儲系統容量的計算方法如下：

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

　　分布式PK集中式

　　對于網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統來(lái)說(shuō)，存儲方式往往還面臨著(zhù)兩種方式，是選擇分布式存儲呢還是選擇集中存儲?下面我們先來(lái)看一下兩者之間的區別：

　　集中存儲的優(yōu)缺點(diǎn)物理介質(zhì)集中布放;視頻流上傳到中心對機房環(huán)境要求高，要求機房空間大，承重、空調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設備分布部署，設備價(jià)格和維護成本較低;小容量設備分布部署，對機房環(huán)境要求低。

　　對于諸如平安城市此類(lèi)監控系統來(lái)說(shuō)，監控數據如何存儲?各個(gè)區域是否集中?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)現集中存儲;反之就越需要進(jìn)行分布式存儲，而對于有需要的系統來(lái)說(shuō)，視頻監控系統可以每個(gè)區域先集中，再匯聚到總中心，如應急指揮中心。

　　選購注意事項

　　與別的存儲系統不太相同，視頻監控存儲系統具有自己獨有的特點(diǎn)：以流媒體方式對存儲設備進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，多路視頻長(cháng)時(shí)間同時(shí)寫(xiě)入同一個(gè)存儲，實(shí)時(shí)多路視頻訪(fǎng)問(wèn)同一個(gè)文件，視頻訪(fǎng)問(wèn)帶寬恒定，帶寬穩定性要求高，為1/25秒的平均值，視頻訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間長(cháng)，容量需求巨大，存儲擴展性能高。視頻存儲對存儲環(huán)境沒(méi)有特殊的要求。按常規監控系統的數據基本上都是臨時(shí)性，超過(guò)在線(xiàn)存儲時(shí)間(一般來(lái)說(shuō)是30天)后就可以刪除了，監控系統的備份很多時(shí)候只需要滿(mǎn)足一個(gè)月就可以了。

　　也就是說(shuō)，視頻監控系統首先是一個(gè)視頻應用系統，存儲設備要能夠提供穩定的帶寬輸出，滿(mǎn)足長(cháng)時(shí)間視頻讀寫(xiě)的要求，其次，視頻監控系統既要滿(mǎn)足大量攝像頭的實(shí)時(shí)數據寫(xiě)入，和要滿(mǎn)足大量監控端的視頻回放需求，因此，還要考慮存儲系統可以提供足夠的IOPS性能。 由于視頻監控系統覆蓋區域較廣，遍布整個(gè)城市甚至要求全國，因此存儲設備還要考慮是否可以實(shí)現物理上分散，但管理和監控上可以統一的功能。

　　因此，我們在選擇監控存儲設備時(shí)，不一定要選帶寬最大的，而要選擇帶寬波動(dòng)最小、曲線(xiàn)最平穩的。由于視頻監控系統要求一天24小時(shí)長(cháng)時(shí)間運行，最好在用控制器架構的存儲設備，不要選擇PC架構的，選擇容量可以擴張的設備。

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