世博會中國國家館視頻監(jiān)控錄像存儲技術(shù)淺析

　　視頻監(jiān)控錄像數(shù)據(jù)存儲技術(shù)

　　安防產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)已經(jīng)取得了巨大的進步，“平安城市”、“3111工程”、“全球眼”等重大項目的開展；視頻監(jiān)控在交通、食品、海關(guān)、能源、金融、國防等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，市場前景相當看好。而存儲系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化視頻中的一個重要組成部分，在實際的應(yīng)用中卻經(jīng)常會出現(xiàn)掉盤、卷鎖死等諸多問題，嚴重影響了監(jiān)控系統(tǒng)整體的正常使用，所以視頻數(shù)據(jù)專用存儲已經(jīng)成為市場上最關(guān)注的安防產(chǎn)品之一。目前的數(shù)字視頻領(lǐng)域中，最常用的無非是硬盤、DAS、NAS、SAN這四種存儲方式，它們均有各自的短板。

　　硬盤

　　DVR、DVS后掛硬盤或是服務(wù)器后面直接連接擴展柜的方式，都是采用硬盤進行存儲的方式。應(yīng)該說使用硬盤進行的存儲，并不能算作嚴格意義上的存儲系統(tǒng)。其原因包含以下幾點：

　　首先，硬盤一般不具備RAID系統(tǒng)，對于硬盤上的數(shù)據(jù)沒有進行冗余保護，即使有也是通過主機端的RAID卡或者軟RAID實現(xiàn)，嚴重地影響整體性能。

　　其次，其擴展能力極為有限，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中存儲。

　　再有，硬盤后期維護成本較高，特別是在DVS后掛硬盤的方式，其維護成本往往在一年之內(nèi)就超過了購置成本。應(yīng)該說硬盤存儲方式不適合大型數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，特別是需要長時間錄像的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。一般這種方式都是與其它存儲方式并存于同一系統(tǒng)中，作為其他存儲方式的緩沖或應(yīng)急替代。

　　DAS直聯(lián)存儲

　　DAS（Direct Attached Storage），全稱為直接連接附加存儲，采用DAS的方式可以很簡單地實現(xiàn)平臺的容量擴容，同時對數(shù)據(jù)可以提供多種RAID級別的保護。

　　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(shè)備建立數(shù)據(jù)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、SAS線纜甚至于USB。采用DAS方式并不能同時支持很多視頻存儲服務(wù)單元同時接入，而且其擴容能力嚴重依賴所選擇的存儲設(shè)備自身的擴容能力。所以在大型數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，應(yīng)用DAS存儲方式將造成系統(tǒng)維護的難度系數(shù)大大提升。正是由于DAS存儲的這些特點，所以這種存儲方式一般應(yīng)用于針對DVR的擴容或者小型數(shù)字視頻監(jiān)控項目中。

　　NAS網(wǎng)絡(luò)附加存儲

　　NAS（Network Attached Storage），全稱為網(wǎng)絡(luò)附加存儲，是一種專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)文件存儲及文件備份設(shè)備，同時NAS對數(shù)據(jù)可以提供多種RAID級別的保護。NAS設(shè)備和多臺視頻存儲服務(wù)單元均通過IP網(wǎng)絡(luò)進行連接，按照TCP/IP衆(zhòng)-議進行通信，以文件的I/O（輸入/輸出）方式進行數(shù)據(jù)傳輸。一個NAS單元包括核心處理器，文件服務(wù)管理工具，一個或者多個的硬盤驅(qū)動器用于數(shù)據(jù)的存儲。

　　采用NAS方式可以同時支持多個主機端同時進行讀寫，具備非常優(yōu)秀的共享性能和擴展能力；同時NAS可以應(yīng)用在復(fù)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)議進行數(shù)據(jù)的文件級傳輸，所以網(wǎng)絡(luò)開銷非常大，特別是在寫入數(shù)據(jù)時帶寬的利用率一般只有20％。所以，目前NAS一般應(yīng)用于小型的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)或者只是用于部分數(shù)據(jù)的共享存儲。

　　SAN存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)

　　SAN（Storage Area Network），全稱為存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，通過交換機等連接設(shè)備將磁盤陣列與相關(guān)服務(wù)器連接起來的高速專用子網(wǎng)。同時，SAN對數(shù)據(jù)可以提供多種RAID級別的保護，并提供了一個專用的、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化。正是由于這些特點，SAN架構(gòu)特別適合于大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲應(yīng)用，可以應(yīng)對上千、上萬個前端監(jiān)控點的存儲。目前SAN主要分為FC-SAN（光纖存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）和IP-SAN（以太網(wǎng)存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）。它們之間的區(qū)別是連接線路以及使用數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的不同。雖然FC-SAN由于采用專用衆(zhòng)-議可以保證傳輸時更加穩(wěn)定、高效，但其部署方式、構(gòu)建成本均較之IP-SAN高出很多，所以目前在大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中更多采用的是IP-SAN架構(gòu)。

　　世博國家場館采取的是給予IP網(wǎng)絡(luò)的SAN存儲架構(gòu)，全面兼容前端網(wǎng)絡(luò)數(shù)字產(chǎn)品的直接視頻錄入。針對視頻監(jiān)控這個特殊的行業(yè)模式，在系統(tǒng)平臺層面上進行優(yōu)化，前端數(shù)字編碼設(shè)備將數(shù)字化后的視頻數(shù)據(jù)直接寫入IP-SAN設(shè)備中。充分利用系統(tǒng)架構(gòu)，有效減少設(shè)備數(shù)量，降低整體系統(tǒng)的管理難度、維護強度，以及能源消耗。

　　結(jié)束語

　　國內(nèi)外的安防監(jiān)控系統(tǒng)在經(jīng)歷了“美國9·11”之后得到了大幅度發(fā)展，各個安防企業(yè)在不斷地創(chuàng)新技術(shù)、開發(fā)產(chǎn)品，通過奧運會、世博會等實際監(jiān)控需求的考驗，在未來的場館安保監(jiān)控系統(tǒng)將會融合更多先進的技術(shù)，使人員的安全保障不斷強化，為社會和諧做出重要的保障。