世博會(huì )中國國家館視頻監控系統方案介紹
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為了滿(mǎn)足世博場(chǎng)館安全和科學(xué)系統化管理的需要，為了對隨時(shí)發(fā)生的事件進(jìn)行全面、及時(shí)地了解和追蹤，對意外情況能迅速做出正確判斷和反應，并給出正確、快速的指揮和處理，整個(gè)場(chǎng)館的監控系統前端設備采用的攝像機數量超過(guò)300路高清，視頻錄像文件的存儲保存方式采取硬盤(pán)錄像機外掛IPSAN的方式，存儲時(shí)間大約要在兩周以上，總存儲容量需求在100TB左右。其錄像存儲結構如下所示： 這套視頻監控存儲設備通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )向所有的視頻編碼設備，包括視頻服務(wù)器（NVS）、網(wǎng)絡(luò )硬盤(pán)錄像機提供視頻監控錄像存儲空間。其它服務(wù)器或監控設備可以直接從磁盤(pán)陣列中讀取視頻監控錄像，或者通過(guò)視頻編碼設備讀取視頻監控錄像。 方案優(yōu)點(diǎn)： 1.充分利用網(wǎng)絡(luò )優(yōu)勢，靈活部署存儲設備，授權用戶(hù)限制保護訪(fǎng)問(wèn)存儲的視頻數據，有利于外防內控。 2.數據靈活調用，對視頻監控數據綜合應用平臺能夠做到無(wú)縫支持，有利于監控系統功能的擴展。 3.網(wǎng)絡(luò )存儲解決方案，簡(jiǎn)單易用、價(jià)格經(jīng)濟，擁有完善獨立的配置向導界面，簡(jiǎn)單輕松完成系統配置。對于那些數據增長(cháng)迅速的監控存儲環(huán)境，還有助于降低成本和復雜性。 4. 大容量、低成本，一套存儲系統可以保存300路、長(cháng)達30天的錄像視頻。無(wú)論存儲性能、容量，還是可靠性和可用性，都可以很好地滿(mǎn)足關(guān)鍵區域的視頻監控存儲需求。 5.兼容各種視頻編碼設備，支持多數主流視頻監控設備廠(chǎng)商的視頻編碼設備，包括NVS、DVR和PC-DVR。 6. 專(zhuān)業(yè)可靠的存儲設備，并針對視頻監控存儲的特點(diǎn)在IO、管理等多方面進(jìn)行了優(yōu)化。支持Raid 0/1/5/6/10/50等多種Raid級別設置，支持網(wǎng)絡(luò )冗余，支持電源、風(fēng)扇等硬件冗余，支持網(wǎng)絡(luò )故障恢復和系統映像備份等多種增強數據安全性和可靠性的技術(shù)手段，并對病毒的侵犯具有出色的防御能力。 視頻監控錄像數據存儲技術(shù) 安防產(chǎn)業(yè)在國內已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，“平安城市”、“3111工程”、“全球眼”、等重大項目的開(kāi)展；視頻監控在交通、食品、海關(guān)、能源、金融、國防等領(lǐng)域廣泛應用，市場(chǎng)前景相當看好。而存儲系統作為網(wǎng)絡(luò )數字化視頻中的一個(gè)重要組成部分，在實(shí)際的應用中卻經(jīng)常會(huì )出現掉盤(pán)、卷鎖死等諸多問(wèn)題，嚴重影響了整體監控系統的正常使用，所以視頻數據專(zhuān)用存儲已經(jīng)成為市場(chǎng)上最關(guān)注的安防產(chǎn)品之一。目前的數字視頻領(lǐng)域中，最常用的無(wú)非是如下四種存儲方式：硬盤(pán)、DAS、NAS、SAN。這些方式有各自的短板。 硬盤(pán) DVR、DVS后掛硬盤(pán)或是服務(wù)器后面直接連接擴展柜的方式，都是采用硬盤(pán)進(jìn)行存儲的方式。應該說(shuō)使用硬盤(pán)進(jìn)行的存儲，并不能算作嚴格意義上的存儲系統。其原因包含以下幾點(diǎn)： 首先，硬盤(pán)一般不具備RAID系統，對于硬盤(pán)上的數據沒(méi)有進(jìn)行冗余保護，即使有也是通過(guò)主機端的RAID卡或者軟RAID實(shí)現。嚴重的影響整體性能； 其次，擴展能力極為有限，無(wú)法實(shí)現數據集中存儲。 再有，硬盤(pán)后期維護成本較高，特別是在DVS后掛硬盤(pán)的方式，其維護成本往往在一年之內就超過(guò)了購置成本。應該說(shuō)硬盤(pán)存儲方式不適合大型數字視頻監控系統的應用。特別是需要長(cháng)時(shí)間錄像的數字視頻監控系統。一般這種方式都是與其它存儲方式并存于同一系統中，作為其他存儲方式的緩沖或應急替代。 Direc（Direct Attached Storage），全稱(chēng)為直接連接附加存儲，采用DAS的方式可以很簡(jiǎn)單的實(shí)現平臺的容量擴容，同時(shí)對數據可以提供多種RAlD級別的保護。其連接方式如圖1所示： DAS直聯(lián)存儲
采用DAS方式，在視頻存儲單元上部署相關(guān)的HBA卡。用于跟后端的存儲設備建立數據通道。前端的視頻存儲單元可以是DVR，也可以是視頻存儲服務(wù)器。其通道可以采用光纖、IP網(wǎng)線(xiàn)、SAS線(xiàn)纜甚至于USB。采用DAS方式并不能同時(shí)支持很多視頻存儲服務(wù)單元同時(shí)接入，而且其擴容能力嚴重依賴(lài)所選擇的存儲設備自身的擴容能力。所以在大型數字視頻監控系統中，應用DAS存儲方式將造成系統維護難度的極大提升。正是由于DAS存儲的這些特點(diǎn)，所以這種存儲方式一般應用于對于DVR的擴容或者小型數字視頻監控項目中。
NAS網(wǎng)絡(luò )附加存儲
NAS（Network Attached Storage）。全稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò )附加存儲，是一種專(zhuān)業(yè)的網(wǎng)絡(luò )文件存儲及文件備份設備。同時(shí)NAS對數據可以提供多種RAID級別的保護。NAS設備和多臺視頻存儲服務(wù)單元均通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行連接，按照TCP/IP協(xié)議進(jìn)行通信，以文件的I/O（輸入/輸出）方式進(jìn)行數據傳輸。一個(gè)NAS單元包括核心處理器，文件服務(wù)管理工具，一個(gè)或者多個(gè)的硬盤(pán)驅動(dòng)器用于數據的存儲。
采用NAS方式可以同時(shí)支持多個(gè)主機端同時(shí)進(jìn)行讀寫(xiě)，具備非常優(yōu)秀的共享性能和擴展能力；同時(shí)NAS可以應用在復雜的網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中。部署也非常靈活。
但由于NAS采用CIF/NFS協(xié)議進(jìn)行數據的文件級傳輸，所以網(wǎng)絡(luò )開(kāi)銷(xiāo)非常大，特別是在寫(xiě)入數據時(shí)帶寬的利用率一般只有20％。所以目前NAS一般應用于小型的網(wǎng)絡(luò )數字視頻監控系統中或者只是用于部分數據的共享存儲。
SAN存儲區域網(wǎng)絡(luò )
SAN（Storage Area Network），全稱(chēng)為存儲區域網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)交換機等連接設備將磁盤(pán)陣列與相關(guān)服務(wù)器連接起來(lái)的高速專(zhuān)用子網(wǎng)。同時(shí)SAN對數據可以提供多種RAID級別的保護。SAN提供了一個(gè)專(zhuān)用的、高可靠性的存儲網(wǎng)絡(luò )。允許獨立地增加它們的存儲容量，也使得管理及集中控制更加簡(jiǎn)化。正是由于這些特點(diǎn)，SAN架構特別適合于大型網(wǎng)絡(luò )數字視頻監控系統的存儲應用，可以應對上千、上萬(wàn)個(gè)前端監控點(diǎn)的存儲。目前SAN主要分為FC-SAN（光纖存儲區域網(wǎng)絡(luò )）和IP- SAN（以太網(wǎng)存儲區域網(wǎng)絡(luò )）。它們之間的區別是連接線(xiàn)路以及使用數據傳輸協(xié)議的不同。雖然FC-SAN由于采用專(zhuān)用協(xié)議可以保證傳輸時(shí)更加穩定、高效，但其部署方式、構建成本均較之IP-SAN高出很多，所以目前在大型網(wǎng)絡(luò )數字視頻監控系統中更多采用的是IP-SAN架構。
世博國家場(chǎng)館采取的是給予IP網(wǎng)絡(luò )的SAN存儲架構，全面兼容前端網(wǎng)絡(luò )數字產(chǎn)品的直接視頻錄入。針對視頻監控這個(gè)特殊的行業(yè)模式，在系統平臺層面上進(jìn)行優(yōu)化，前端數字編碼設備將數字化后的視頻數據直接寫(xiě)入IP-SAN設備中。充分利用系統架構，有效減少設備數量，降低整體系統的管理難度、維護強度，以及能源消耗。
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