從2004年開始的平安城市建設發展至今,以城市為單位的視頻監控系統經歷了從無到有,從點到面,從單一監控到復雜的智能分析監控的發展和變革。“構建社會主義和諧社會”這一建設目標的實施,使得模擬監控正逐步被網絡高清監控所取代。因此平安城市建設使得網絡監控攝像機得到了一次前所未有的快速發展期。正是基于此,監控存儲才得以出現巨大發展空間。
當下平安城市的監控存儲需求
在平安城市建設的早中期,網絡化進程的不斷推進,與前端網絡攝像機配套的后端存儲產品NVR也在近八年逐漸浮出水面。平安城市已經成為高清的主戰場,NVR+高清IP攝像機在當時是最具性價比的建設方案,它可以有效降低部署成本,促進高清監控的普及;另一方面,NVR的靈活性以及一體化設計帶來的低成本特質,能夠大大增強高清監控的易用性和實用性,對市場應用推廣也具有很大的推動作用。
然而,任何建設不可能一勞永逸。在近三年,隨著全國各地平安城市甚至是智慧城市建設速度的加快,每個平安項目監控點成千上萬,甚至數十萬。根據政府、公安部門的要求,平安城市監控錄像資料至少保存15天以上,因此產生的海量數據是非常驚人的,采用傳統的硬盤錄像機(NVR)無法滿足實際的需求,但是作為其海量存儲的載體——存儲系統卻往往由于性能、價格、兼容性等多方面因素成為困擾安防廠商的一個難題。
那么,當下平安城市需要什么樣的監控存儲系統呢?
高容量:高清化帶來存儲容量猛增,需要穩定可靠的大容量存儲:提高單套系統容量:通過SAS擴展級聯多個JBOD,支持3TB、4TB硬盤,增強RAID健壯性;使用集群存儲系統:增強存儲系統彈性擴展能力,彌補單機可靠性不足
高性能:高清監控對存儲總帶寬要求較高,而且存儲性能要根據監控特點進行調優;
高能效:海量存儲部署的背后是大量的能源消耗、高昂的使用成本,監控設備都應是低功耗設計;
高密度:監控對存儲最基本的需求就是降低每TB成本、每槽位成本。高清監控普及后,原有3U16盤位設備,單臺存儲容量有限,高盤位存儲可以支持更多攝像頭;4U24盤位以上的高密度存儲,可以有效降低每槽位成本、提高單臺存儲容量、節省機架空間;
高適用:存儲必須針對監控實際需求進行設計,解決客戶痛點才能生存:文件碎片過多導致性能下降、斷電后文件系統易損、流媒體直寫、高效率的索引結構。
平安城市主流存儲技術應用分析
如果依據平安城市監控網絡建置架構,在系統視頻數據的集中存儲方式上可以實行的方式有以下幾種:
DAS
DAS即直接連接存儲方式,采用SCSI和FC技術,將外掛存儲裝置通過網絡線或光纖鏈接,直接連接到一臺工作站上,數據存儲是整個服務器結構的一部分方式。
NAS
NAS即網絡附掛存儲,這是一種專業的網絡檔案存儲服務器,或稱為網絡直連存儲裝置,使用NFS 或 CIFS協議,通過 TCP/IP進行檔案訪問。
SAN
SAN即存儲局域網絡,以數據存儲為中心的專用儲存網絡,網絡結構可伸縮,可實現存儲設備和應用服務器之間數據塊級的I/O數據訪問。按照所使用的協議和介質,SAN分為FC-SAN、IP-SAN。
IPSAN目前在平安城市是幾種存儲技術最常見的應用,其優勢有幾點:
1、協議本身沒有距離限制
由于使用TCP/IP進行傳輸,他不但可以在局域網中進行部署,也可以跨過路由設備在廣域網中進行部署,大大擴展了iSCSI存儲網絡的部署范圍。
2、易于使用
由于通過以太網進行傳輸,用戶可以利用現有的以太網設施來部署iSCSI存儲網絡,而不需要更改用戶的網絡體系。iSCSI結構簡單,容易理解,協議通用,不同廠家的產品可以有機的結合起來共同使用。
3、易于擴展
由于iSCSI存儲系統可以直接在現有的網絡系統中進行組建,并不需要改變網絡體系,加上運用交換機來連接存儲設備,對于需要增加存儲空間的企業用戶來說,只需要增加存儲設備就可完全滿足,因此,iSCSI存儲系統的可擴展性高。
而FCSAN是IPSAN同門師兄,其問世時間更早,在諸多方面技術更加成熟。對于平安城市建設項目,FCSAN最大的優勢在于其出色的性能。目前的主流FC產品的帶寬為2Gb/s,4Gb/s產品也已經相當普遍,這是FCSAN高性能的標志。而光纖磁盤本身的高性能,也為FC磁盤陣列提供了高速運轉的基礎。FCSAN的高性能帶來的另外一個特點就是高成本,從光纖陣列本身到光纖磁盤再到光纖交換設備、光纖HBA卡等周邊設備的成本都是最高的,而采用光纖磁盤陣列帶來的管理維護成本,也將是用戶一筆不小的開支。
還需指出的是,就穩定性而言,FCSAN相較于IPSAN毫不示弱,首先,在傳輸可靠性方面,采用光纖連接,不受環境電磁干擾,數據傳輸可靠性高;錯碼率大大降低,圖像質量能保證;其次,協議處理穩定可靠:采用光纖卡硬件處理協議,穩定性最高。而IPSAN/NAS采用軟件進行協議處理,穩定性受服務器環境影響較大,容易出現斷網、斷流和掉盤符現象;最后,獨立網絡,不占用視頻傳輸網絡帶寬,保證視頻傳輸更加穩定。
結束語
高清與海量存儲發展到網絡階段,在平安城市項目中重點不再僅僅是簡單的存儲,而是如何能在海量信息當中達到快速、準確的錄像訪問和存取才是大家關注的。存儲的管理功能格外重要,因此,如何為用戶提供高性能、高性價比、穩定、易擴展、管理的解決方案才是 平安城市儲存迫切需要的。