IP视频监控系统存储设备

IP视频监控系统存储设备 近年来，模拟视频监控系统的市场份额在不断缩水，正如人们所期望的，IP视频监控逐渐深 入人心。确实，IP视频监控解决了传统监控布线繁琐的问题，可是它也带来了新的问题 ——模拟摄像机达到650线便已是最高水平，然而对于IP摄像机而言，目前的技 术水平早已超过了百万像素的限制，两百万、五百万乃至上千万像素的摄像机都已不再是 &ldquo ；物以稀为贵”J，前端采集的图像画面质量的提高也对后端监控存储设备提出 了要求。一般说来，目前的视频监控主要采取以下几种方式进行存储：DVR存储。这是目前最为常见的一种存储模式，编解码器设备直接挂接硬盘，目前最多可带8 盘硬盘。但由于编译码设备性能的限制，一般采用硬盘顺序写入的模式，没有应用RAID冗余 技术来实现对数据的保护。随着硬盘容量的不断增大，单片硬盘故障导致关键数据丢失的几 率在同步增长，且DVR性能的局限性也影响了图像数据的共享及分析。NVR存储。在视频监控系统中，NVR是模拟录像机和硬盘录像机的理想升级换代产品，是在原 来DVR基础上实现的免除窗口操作系统和计算机配合的单机独立操作设备。由于NVR采取高 度集成化的芯片技术，拥有先进的数字化录像、存储和重放功能，不需要更换和存储录像带， 无需计算机配合和日常维护，因此，能够实现高分辨率(可达到Full-D1分辨率)、高质量实 时监控，并且简单易用。简单来说，NVR系统将传统的视频、音频及控制信号数字化，通过 NVR设备上的网络接口，以IP包的形式在网络上传输，在DVR的基础上，实现了系统的网络 化。编码器外挂存储设备直连存储。通过编解码器的外部存储接口连接，主要采用SATA、USB、 iSCSI和NAS等存储协定扩展。这种方式可以实现编解码器容量的再扩展，适合于中小规模 的部署，监控视频数据通过RAID技术在可靠性上得到了一定保证。其中SATA/USB模式采用 的直连方式，不能共享并且扩展能力较低。IP网络(iSCSI和NAS)方式下具有更好的扩展能 力和共享能力。由于数据的直接写入，减少了服务器中转这一环节，在性能提升的同时也节 省了用户的投资，但是这种方式在进行数据的转发和检索，容易在转发这一环节会出现很大 瓶颈，且目前直写通常采用像NAS等存储方式，由于NAS自身的文件协议等原因，导致在多 节点并发写入数据时效率不高。集中管理存储。服务器连接前端编解码器，通过流媒体协议下载数据，然后存放到存储设备 上。服务器和存储设备之间可以通过SAS、iSCSI、NAS、FC协议连接。集中存储方式适合于 大中型平台的部署。集中存储方式中，IP连接模式(iSCSI)和FC连接模式有良好的扩展能力 和可管理性，是目前采用较多的方式之一。从实际的部署和效果来讲，FC存储由于强大的性 能和数据处理能力，在节点较多的监控环境里较为合适，而IP存储由于性能和扩展性的限制， 在中小型应用中能具备更高的性价比。与其他IT系统不同，视频监控系统在大容量和成本方面的要求相对苛刻，既希望系统能够扩 容做到上万路、几十万路监控，但是动辄上亿的资金也是个敏感的话题。在高昂的成本背后，相关数据显示，采用传统的DVR和NVR解决方案时，存储设备占到整个 视频监控系统成本的15%30%;而对于数字网络高清视频监控系统而言，存储设备在整个系 统中的造价则上升到50%70%。也就是说，控制存储成本成为降低视频监控系统总成本的决 定因素之一。因此，在保证系统安全性的同时，选择大容量低成本的IP存储系统成为我们构 建视频监控系统的重要任务。按照系统配置选择合适的存储设备我们知道，存储设备容量的大小，除了与摄像头数量有关外，还与视频的格式，码率，存储 天数等相关。存储系统容量的计算方法如下：假设视频的格式为D1,码率为2Mb/s。单路视频每天存储容量为:1路*(2Mb/s*3600s)/8bit*24 小时=21GB。单路视频每月存储容量为：1路*(2Mb/s*3600s)/8bit*24小时*30天=648GB。我 们可以根据摄像头数量、码率、存储时间可根据实际情况来选择。分布式PK集中式对于网络视频监控系统来说，存储方式往往还面临着两种方式，是选择分布式存储呢还是选 择集中存储?下面我们先来看一下两者之间的区别：集中存储的优缺点——物理介质集中布放;视频流上传到中心对机房环境要求高， 要求机房空间大，承重、空调等都是需要考虑的问题。集中管理的优缺点——物理介质分布到不同的地理位置;视频流就近上传，对骨干 网带宽没有什么要求;可采用多套低端的小容量的存储设备分布部署，设备价格和维护成本较 低;小容量设备分布部署，对机房环境要求低。对于诸如平安城市此类监控系统来说，监控数据如何存储?各个区域是否集中?怎么集中? 一般 来说，城市越小，网络条件越好，越容易实现集中存储;反之就越需要进行分布式存储，而对 于有需要的系统来说，视频监控系统可以每个区域先集中，再汇聚到总中心，如应急指挥中 心。选购注意事项与别的存储系统不太相同，视频监控存储系统具有自己独有的特点：以流媒体方式对存储设 备进行访问，多路视频长时间同时写入同一个存储，实时多路视频访问同一个文件，视频访 问带宽恒定，带宽稳定性要求高，为1/25秒的平均值，视频访问时间长，容量需求巨大，存 储扩展性能高。视频存储对存储环境没有特殊的要求。按常规监控系统的数据基本上都是临 时性，超过在线存储时间(一般来说是30天)后就可以删除了，监控系统的备份很多时候只需 要满足一个月就可以了。也就是说，视频监控系统首先是一个视频应用系统，存储设备要能够提供稳定的带宽输出， 满足长时间视频读写的要求，其次，视频监控系统既要满足大量摄像头的实时数据写入，和 要满足大量监控端的视频回放需求，因此，还要考虑存储系统可以提供足够的IOPS性能。由 于视频监控系统覆盖区域较广，遍布整个城市甚至要求全国，因此存储设备还要考虑是否可 以实现物理上分散，但管理和监控上可以统一的功能。因此，我们在选择监控存储设备时，不一定要选带宽最大的，而要选择带宽波动最小、曲线 最平稳的。由于视频监控系统要求一天24小时长时间运行，最好在用控制器架构的存储设备，不要选择 PC架构的，选择容量可以扩张的设备。另外，在超过100TB容量的情况下，FC-sata设备的价格不一定就比ISCSI设备贵。FC支持 的磁盘数量多，ISCSI设备一般支持的数量少，假设容量要求为500TB，FC-sata只需要一套 就可以，而ISCSI设备就需要很多到才行，仅仅ISCSI设备的控制器部门的费用就是很大一 块。