當前安防行業(yè)存儲應用中的主流技術(shù)剖析

　　在安防日夜發(fā)展的今天，抑或今后一段很長(cháng)的時(shí)間，哪一種存儲技術(shù)會(huì )引領(lǐng)風(fēng)騷，其目前的市場(chǎng)主流技術(shù)都有哪些呢？本文為您解答。

安防存儲需求

首先，安防存儲對于海量存儲的需求。監控數據是7×24小時(shí)寫(xiě)入，存放時(shí)間從7天、15天......甚至到1年，數據量隨時(shí)間增加線(xiàn)性增長(cháng)。對于一個(gè)平安城市項目而言，總的監控路數通常幾千到上萬(wàn)路，上千TB的項目比較常見(jiàn)，這對于傳統的存儲行業(yè)是難以想象的。

其次，性能的要求。視頻監控主要是視頻碼流的寫(xiě)入，表征性能的是存儲能支持多少路碼流(通常是384Kbps-2Mbps)。在多路并發(fā)寫(xiě)的情況下，對帶寬、數據能力、緩存等都有較大影響，對存儲的壓力很大，這時(shí)候存儲需要有專(zhuān)門(mén)針對視頻性能的優(yōu)化處理。

第三，安防存儲價(jià)格的敏感。安防監控行業(yè)的海量存儲，由于總容量大，造成總的價(jià)格成本上升。反而言之，對單位容量成本(每TB價(jià)格)的要求很高。

第五，集中管理的要求。安防監控應用中，由于需要大量存儲設備，存儲設備中的海量數據，必須被有效的管理起來(lái)，對最終用戶(hù)的使用提供方便、可靠、透明的支持。

最后，網(wǎng)絡(luò )化要求。TCP/IP網(wǎng)絡(luò )是安防監控技術(shù)向網(wǎng)絡(luò )化方向發(fā)展的網(wǎng)絡(luò )基礎，基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò )的存儲技術(shù)將在安防監控技術(shù)網(wǎng)絡(luò )化進(jìn)程中發(fā)揮不可替代的作用。

基于對以上應用的理解，存儲給了我們一個(gè)值得借鑒的結論：監控領(lǐng)域的安防存儲可能朝著(zhù)兩大領(lǐng)域發(fā)展，一對于節點(diǎn)不是太多的中小型應用中，NVR是未來(lái)的主要發(fā)展方向；其次是大型的監控系統，視頻管理平臺+SAN存儲(以ISCSI存儲為主)仍舊是大型監控系統的不二選擇。

安防存儲技術(shù)

1、DVR存儲。DVR存儲是目前最常見(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)。但由于編解碼設備性能的限制，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性能上的局限性也影響了圖像數據的共享及分析。這種方式的特點(diǎn)是：價(jià)格便宜，使用起來(lái)方便，通過(guò)遙控器和鍵盤(pán)就可以操作；DVR方式適合于小規模、分布式的部署。國產(chǎn)DVR產(chǎn)品例如?？?、大華的產(chǎn)品，都已經(jīng)十分成熟。

2、編碼器直連存儲。編解碼器外掛存儲設備，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)議擴展。這種方式可以實(shí)現編解碼器容量的再擴展，適合于中小規模安防存儲的部署，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，目前應用逐漸被淘汰；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。比如的系列網(wǎng)絡(luò )存儲產(chǎn)品就可和多個(gè)主流廠(chǎng)商的編碼設備實(shí)現視頻數據的直接寫(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，但是這種方式由于需要依靠流媒體服務(wù)器進(jìn)行數據的轉發(fā)和檢索，容易在流媒體轉發(fā)這一環(huán)節出現瓶頸，且目前直寫(xiě)通常采用NAS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。

　　3、集中存儲。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。

4、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)現的免除視窗操作系統和電腦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)需電腦配合和日常維護，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系統的安防存儲將傳統的視頻、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。

應用當中，盡管NVR系統具有計算機快速處理能力、數字信息抗干擾能力、便于快速查詢(xún)記錄、視頻圖像清晰及單機顯示多路圖像等優(yōu)點(diǎn)。但是，從本質(zhì)上來(lái)講，NVR不僅沒(méi)有解決DVR系統中存在的模擬傳輸的缺陷，也沒(méi)有很好地解決網(wǎng)絡(luò )傳輸視頻流后帶來(lái)的更多管理問(wèn)題。實(shí)際上，每個(gè)NVR形成了一個(gè)獨立的監控中心，給全網(wǎng)監控的實(shí)現造成了更大的復雜性。在諸如遠程控制、多層級擴展性以及組網(wǎng)能力等方面，還有待提高。

視頻應用存儲特點(diǎn)

在一些中小視頻監控系統中，系統中的性能瓶頸經(jīng)常會(huì )出在視頻服務(wù)器而不是存儲設備端，存儲設備所能提供的帶寬往往是視頻監控實(shí)際總帶寬的兩倍或三倍，IOPS也是實(shí)際需求的3-5倍左右。存儲設備控制器長(cháng)時(shí)間處于半負荷工作狀態(tài)，大量的高性能資源被浪費。

為保障高可用性、高效性、穩定性和安全性，存儲設備的控制器部分一般都是專(zhuān)門(mén)設計的，并采用專(zhuān)用的處理器和緩存，其各項技術(shù)參數和性能均高于普通PC服務(wù)器。為了有效地利用存儲的富余資源，可在存儲設備控制器部分中內嵌特殊功能的應用軟件，存儲設備不僅為系統提供數據存儲服務(wù)器，還能提供一定的軟件應用服務(wù)器，這種存儲設備就稱(chēng)為應用存儲。

應用存儲架構對視頻監控網(wǎng)絡(luò )存儲系統而言，應用存儲設備是一種新型的、具有媒體管理和專(zhuān)用軟件應用功能的、高性能的存儲設備。

與普通的存儲相比，應用存儲除了具有基本的數據存儲和安全保護等功能特點(diǎn)外，還具有網(wǎng)絡(luò )管理、媒體資產(chǎn)管理、視頻轉碼、視頻點(diǎn)播和存儲共享管理等功育旨。

應用存儲是指當存儲設備本身所能提供的性能遠超過(guò)系統需求時(shí)，借用存儲設備的高可靠性和穩定性，在存儲上運行一定的應用軟件服務(wù)。與普通存儲設備相對，應用存儲除了增加了許多軟件應用及服務(wù)功能，也將改變很多應用系統的架構設計。

存儲設備一般都是基于模塊化、冗余的、支持熱插拔的原則而設計的，消除了內部的單點(diǎn)故障，其安全性和穩定性遠超于系統中采用的普通PC服務(wù)器，應用軟件和服務(wù)器內在存儲，能夠為系統提供更高的穩定性和系統安全性。

　　高效性：存儲設備的核心，即控制器，一般都采用專(zhuān)門(mén)設計的總線(xiàn)結構、專(zhuān)門(mén)的處理芯片和緩存，在數據校驗和數據傳輸方面做了優(yōu)化。長(cháng)時(shí)間運行情況下，應用存儲不僅能保證軟件和服務(wù)器功能的安全和穩定，還能保證具有比普通PC服務(wù)器具有更高的運行和計算效率，可為系統提供更高的服務(wù)質(zhì)量。

系統架構簡(jiǎn)單：由于應用存儲中集中的許多軟件應用和服務(wù)功能，在系統結構設計時(shí)，就可以節省大量的PC服務(wù)器和與之相連接的網(wǎng)絡(luò )連接設備和網(wǎng)絡(luò )接口卡，極大地簡(jiǎn)化了系統結構。系統結構的簡(jiǎn)單化有利用優(yōu)化系統的工作流程，提高系統的運行效率。同時(shí)由于減少系統所需的設備類(lèi)型及數量，也可以大大減小系統的建設成本。

節省帶寬：若采用應用存儲，視頻轉碼等軟件或服務(wù)運行在應用存儲設備，完成視頻文件轉碼的整個(gè)過(guò)程中，數據僅在存儲設備內部的控制器和磁盤(pán)之間傳輸，不需要外部服務(wù)器參與，也不需要網(wǎng)絡(luò )設備進(jìn)行傳輸和交換，因而也不需要占用網(wǎng)絡(luò )系統的帶寬。外部服務(wù)器和工作站可獲得更多的網(wǎng)絡(luò )資料進(jìn)行其它的操作。