IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲設(shè)備選型指導

近年來，模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)的市場份額在不斷縮水，正如人們所期望的，IP視頻監(jiān)控逐漸深入人心。確實，IP視頻監(jiān)控解決了傳統(tǒng)監(jiān)控布線繁瑣的問題，可是它也帶來了新的問題。

　　模擬攝像機達到650線便已是最高水平，然而對于IP攝像機而言，目前的技術(shù)水平早已超過了百萬像素的限制，兩百萬、五百萬乃至上千萬像素的攝像機都已不再是“物以稀為貴”了，前端采集的圖像畫面質(zhì)量的提高也對后端監(jiān)控存儲設(shè)備提出了要求。

　　一般說來，目前的視頻監(jiān)控主要采取以下幾種方式進行存儲：

　　DVR存儲

　　這是目前最為常見的一種存儲模式，編解碼器設(shè)備直接掛接硬盤，目前最多可帶8盤硬盤。但由于編譯碼設(shè)備性能的限制，一般采用硬盤順序?qū)懭氲哪Ｊ?，沒有應用RAID冗余技術(shù)來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的保護。隨著硬盤容量的不斷增大，單片硬盤故障導致關(guān)鍵數(shù)據(jù)丟失的幾率在同步增長，且DVR性能的局限性也影響了圖像數(shù)據(jù)的共享及分析。

　　NVR存儲

　　在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，NVR是模擬錄像機和硬盤錄像機的理想升級換代產(chǎn)品，是在原來DVR基礎(chǔ)上實現(xiàn)的免除窗口操作系統(tǒng)和計算機配合的單機獨立操作設(shè)備。由于NVR采取高度集成化的芯片技術(shù)，擁有先進的數(shù)字化錄像、存儲和重放功能，不需要更換和存儲錄像帶，無需計算機配合和日常維護，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率(可達到Full-D1分辨率)、高質(zhì)量實時監(jiān)控，并且簡單易用。簡單來說，NVR系統(tǒng)將傳統(tǒng)的視頻、音頻及控制信號數(shù)字化，通過NVR設(shè)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(chǔ)上，實現(xiàn)了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。

　　編碼器外掛存儲設(shè)備直連存儲

　　通過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。這種方式可以實現(xiàn)編解碼器容量的再擴展，適合于中小規(guī)模的部署，監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)通過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(shù)據(jù)的直接寫入，減少了服務器中轉(zhuǎn)這一環(huán)節(jié)，在性能提升的同時也節(jié)省了用戶的投資，但是這種方式在進行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和檢索，容易在轉(zhuǎn)發(fā)這一環(huán)節(jié)會出現(xiàn)很大瓶頸，且目前直寫通常采用像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(jié)點并發(fā)寫入數(shù)據(jù)時效率不高。

　　集中管理存儲

　　服務器連接前端編解碼器，通過流媒體協(xié)議下載數(shù)據(jù)，然后存放到存儲設(shè)備上。服務器和存儲設(shè)備之間可以通過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。從實際的部署和效果來講，F(xiàn)C存儲由于強大的性能和數(shù)據(jù)處理能力，在節(jié)點較多的監(jiān)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價比。

　　與其他IT系統(tǒng)不同，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在大容量和成本方面的要求相對苛刻，既希望系統(tǒng)能夠擴容做到上萬路、幾十萬路監(jiān)控，但是動輒上億的資金也是個敏感的話題。在高昂的成本背后，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，采用傳統(tǒng)的DVR和NVR解決方案時，存儲設(shè)備占到整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)成本的15%～30%;而對于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)而言，存儲設(shè)備在整個系統(tǒng)中的造價則上升到50%～70%。也就是說，控制存儲成本成為降低視頻監(jiān)控系統(tǒng)總成本的決定因素之一。因此，在保證系統(tǒng)安全性的同時，選擇大容量低成本的IP存儲系統(tǒng)成為我們構(gòu)建視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要任務。

　　按照系統(tǒng)配置選擇合適的存儲設(shè)備

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

　　假設(shè)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=21GB。單路視頻每月存儲容量為：1路*(2Mb/s*3600s)/8bit*24小時*30天=648GB。我們可以根據(jù)攝像頭數(shù)量、碼率、存儲時間可根據(jù)實際情況來選擇。

　　分布式PK集中式

　　對于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說，存儲方式往往還面臨著兩種方式，是選擇分布式存儲呢還是選擇集中存儲?下面我們先來看一下兩者之間的區(qū)別：

　　集中存儲的優(yōu)缺點物理介質(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(diào)等都是需要考慮的問題。

　　集中管理的優(yōu)缺點物理介質(zhì)分布到不同的地理位置;視頻流就近上傳，對骨干網(wǎng)帶寬沒有什么要求;可采用多套低端的小容量的存儲設(shè)備分布部署，設(shè)備價格和維護成本較低;小容量設(shè)備分布部署，對機房環(huán)境要求低。

　　對于諸如平安城市此類監(jiān)控系統(tǒng)來說，監(jiān)控數(shù)據(jù)如何存儲?各個區(qū)域是否集中?怎么集中?一般來說，城市越小，網(wǎng)絡(luò)條件越好，越容易實現(xiàn)集中存儲;反之就越需要進行分布式存儲，而對于有需要的系統(tǒng)來說，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以每個區(qū)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(tǒng)不太相同，視頻監(jiān)控存儲系統(tǒng)具有自己獨有的特點：以流媒體方式對存儲設(shè)備進行訪問，多路視頻長時間同時寫入同一個存儲，實時多路視頻訪問同一個文件，視頻訪問帶寬恒定，帶寬穩(wěn)定性要求高，為1/25秒的平均值，視頻訪問時間長，容量需求巨大，存儲擴展性能高。視頻存儲對存儲環(huán)境沒有特殊的要求。按常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基本上都是臨時性，超過在線存儲時間(一般來說是30天)后就可以刪除了，監(jiān)控系統(tǒng)的備份很多時候只需要滿足一個月就可以了。

　　也就是說，視頻監(jiān)控系統(tǒng)首先是一個視頻應用系統(tǒng)，存儲設(shè)備要能夠提供穩(wěn)定的帶寬輸出，滿足長時間視頻讀寫的要求，其次，視頻監(jiān)控系統(tǒng)既要滿足大量攝像頭的實時數(shù)據(jù)寫入，和要滿足大量監(jiān)控端的視頻回放需求，因此，還要考慮存儲系統(tǒng)可以提供足夠的IOPS性能。 由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋區(qū)域較廣，遍布整個城市甚至要求全國，因此存儲設(shè)備還要考慮是否可以實現(xiàn)物理上分散，但管理和監(jiān)控上可以統(tǒng)一的功能。

　　因此，我們在選擇監(jiān)控存儲設(shè)備時，不一定要選帶寬最大的，而要選擇帶寬波動最小、曲線最平穩(wěn)的。由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)要求一天24小時長時間運行，最好在用控制器架構(gòu)的存儲設(shè)備，不要選擇PC架構(gòu)的，選擇容量可以擴張的設(shè)備。

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