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DFT视频监控行业存储系统解决方案

行业背景
        随着近年来“平安城市”,“平安校园”等安防项目在全国范围的开展和深入,机场、地铁、楼宇以及景区等都是视频监控的覆盖范围,同时人们对监控功能要求以及监控性能等要求的不断提升,大大加快了视频监控系统的发展速度,视频监控系统发展了短短二十几年时间,从最早模拟监控到前些年火热数字监控再到现在方兴未艾网络视频监控,发生了翻天覆地变化。在IP技术逐步统一全球今天,我们回头视频监控系统发展历史,从技术角度出发,视频监控系统发展划分为第一代模拟视频监控系统(CCTV),到第二代基于“PC+多媒体卡”数字视频监控系统(DVR),到第三代完全基于IP网络视频监控系统(IPVS)。
        当今决定一个企业发展命运的关键因素已经不仅仅是企业的内部管理和产品质量,当然这二者都非常重要,但今天更为重要的因素是企业如何面对世界范围的竞争。企业要提高自身的竞争和适应能力,必须要加强对企业的安全防范管理,包括企业文化安全、企业物质、人身安全防范管理。越来越多的企业将治安监控系统列入企业的建设管理规划中。
需求分析
        根据深圳迪菲特科技有限公司(以下简称DFT)对视频监控行业的调查发现,目前网络化视频监控系统主要由前端监控系统,监控管理平台软件和存储系统三部分构成。现有的网络监控模式采用一台或多台服务器安装平台管理软件的方式完成监控系统的管理和数据的调用,数据存储模式采用服务器加存储的方式实现监控数据的存储和管理。随着企业的规模扩大,监控点越来越多、视频数据重要性的提高,数据化视频监控系统又向着网络化、规模化和集中化发展,出现了一些新的用户需求,如海量存储、数据集中存储等。众多的监控录像资料该何去何从,应该如何去管理和存储这些历史的见证,这些都是企业及事业单位在选择监控数据存储系统的时候必须要考虑的。显然,选择的数据存储系统必须具备以下条件:
1.集中管理:建立多平台,多系统下的统一管理平台,能够通过总监控中心对所有系统内监控主机及监控设备进行统一有序的调配和管理。
2.长时间数据存储:分散式的存储系统,不易统一管理,调看,监控信息资源不能共享。因此,数据的集中存储是实现统一管理数据的唯一途径。
3.用户访问:提供高速网络访问,使用户通过网络对前端现场图像进行远程实时监视和指挥调度,方便管理,同时实现管理的安全性。
4.方便扩容:一旦存储空间不足,能实现快速扩容,并且使用较少的投资。
解决方案
        深圳DFT是专业的存储厂商,拥有丰富的存储产品线,经过对视频监控行业的存储需求分析,在统一的技术规划和设计原则下,根据其具体数据特点来进行优化,以实现视频数据的不断写入、随时查询,保证数据信息的连续性和时效性。视频监控系统存储解决方案不仅要保证存储系统的先进性和实用性,同时要体现开放性原则,适应多区域、多网点的接入,并满足今后监控系统的发展。DFT结合自身的产品特点,现提供三种解决方案供用户选择。
方案一
        采用IP SAN的存储结构体系构建一个大容量,形成监控数据存储区域网络。用1套RS系列中的iSCSI接口的存储设备组成一个存储池,存放所有视频数据。摄像机信号传输至视频编码设备(PC式硬盘录像机、嵌入式硬盘录像机、网络摄像机或网络视频服务器)中,通过视频编码设备把视频数据编码成IP视频流,利用以太网交换机传输至存储服务器,存储服务器中的视频处理软件通过以太网线将数据存入后端的IP SAN磁盘阵列中,磁盘阵列通过千兆主机通道与交换机相连,可配置成失败接管或者MPIO负载均衡方式,保证性能及安全性。各终端或远程用户通过存储服务器可方便调用IP SAN磁盘阵列中存储的历史视频数据,这样一来实现了数据的统一存储,统一管理模式,如下图所示:
 
方案二
        对于地铁、高铁、国防监控等要求较高的用户来说,采用FC SAN的存储架构是一种高性能的解决方案。FC-SAN系统是通过光纤交换机把服务器和存储连接起来形成光纤存储区域网,FC在海量存储方面有着极强的优势:简化的管理、更好的空间利用、更短的反应时间和高带宽为视频的并发读写提供了一个理想的平台,并且用户可以方便的将重要数据进行管理备份。FC-SAN的连接拓扑图如下:
 
        RS系列产品是DFT推出一种高容量,高性能及高稳定性的存储产品,该系列产品主要分iSCSI主机接口和FC主机接口的产品,iSCSI主机接口针对那些需要外部存储解决方案的工作组和部门级服务器而设计的,主要采用了简单、经济、业界领先的iSCSI技术,提供卓越的存储性能,同时增强了用户的投资保护。FC主机接口支持最流行的多厂商操作系统平台和最苛刻的数据中心可用性特性,可以满足数据中心对更高存储共享、利用率和可扩展性的关键需求,同时满足应用对于始终如一的高I/O和MB数据速率交易性能、无缝扩容以及简化存储管理的特殊需求。DFT RS系列产品采用高性能的64位PowerPC 750GL 800MHz RISC CPU,高达4GB的缓存容量,多个1Gb/s ~4Gb/s的网络传输接口,极大的提高了产品的运算性能和传输性能。采用最先进的SAS磁盘技术,在同一柜子中支持SAS与SATA硬盘混装使用,使存储容量高达224TB,为用户提供了高容量的存储空间。RS系列磁盘阵列能够节省企业的空间、时间和成本,使企业增强竞争势力,为企业创造极其巨大的商业价值,因此是企业存储解决方案最理想的选择。
方案三
        相比之下,对于需要采用分布式网络监控的用户来说,采用DFT NS-1804E作为存储系统更适合新一代的网络视频监控的应用。NAS设备可分布在有网络的任何地方,可以根据需要随时扩容,并且灵活地制定存储备份策略。NAS存储设备已经内置了数据管理服务器,用户可以通过WEB界面直接设置用户的访问权限,对不同的用户分配不同的读写权限。具体是用户在每个分支机构配置一台NS-1804E,前端的视频采集端通过局域网将数据传送到NAS,利用一台视频监控管理服务器对数据进行管理,并且通过Internet可以将各分支机构的数据进行远程复制实现集中存储,保证监控中心的数据完整性,远端用户在任何地方都可进行实时监控和查询。方案拓扑图如下:
 
        NS-1804E是DFT最近推出的一款专门为满足中端存储应用需求而设计的功能丰富的监控网络存储设备(IP SAN/NAS)。NS-1804E通过对NFS、CIFS、HTTP、iSCSI等协议的支持,实现了用户无间断地访问IP-SAN/NAS共享数据,具有高性能、可靠性强、使用方便等特性。NS-1804E内部采用SAS架构保证了数据访问的通畅,解决了共享总线带来的I/O读写瓶颈。NS-1804E支持数据快照、卷镜像和数据加密技术,结合简单的中文集中图形管理界面是中端企业级网络存储的首选产品和理想平台。NS-1804E采用两个64位处理器并使用对称多处理技术提高性能;专用高性能RAID处理芯片,单柜16硬盘槽位;64位文件系统HPA支持可达PB的大文件和大文件系统;使用Kernel Thread服务进程,文件拷贝时间大大减少;支持用户配额管理,可定置用户的存储空间;支持多链路冗余和聚集(即Trunking技术)和网络适配器高可用冗余技术;支持SnapShot,Volume Mirror功能,实现对关键业务系统数据的实时在线备份;支持Dual Active的双机热备份方式,在提供高可靠性的同时提高了系统的性能;广泛支持各种文件共享协议、文件操作系统和主机平台,是一款为网络监控量身定做的存储设备。
视频存储的带宽及容量计算:
        录像存储容量是根据用户所选画面质量,录像压缩格式,以及监控点移动目标流量来计算。如果100个监控点按照一般画面质量,采用CIF压缩格式,监控点移动目标流量适中情况计算,
下行带宽:512Kbps(视频格式的比特率)×100(监控点总数)= 50Mbps;
每天存储容量:64(码率)×3600(秒)×24(小时)×100(监控点总数)=540000M(527.34GB)
因此单柜装16块1TB硬盘(硬盘格式化10%空间损失率)可对100路摄像机全实时录像大概存储:16×1000×0.9/527.34=27.3天。
方案特点
        本方案以统一存储为基本目标,以方便管理为理念,以保护用户投资为宗旨,为广大视频监控用户提供一个无限可用空间、有限成本投资的解决方案。方案中涵盖了视频监控行业中高端的所有应用情况,用户可以根据情况进行选择。主要应用行业有“平安城市”、道路监控、银行联网监控、娱乐场所、小区楼宇、连锁企业、监狱系统、电力系统、校园监控、石油、海关,码头等行业,使从楼宇监控到“平安城市”等涉及网络化监控系统的场所均可以采用这种监控存储系统。由此看来,此方案具有以下几个优点:
1. 超大的存储空间,保证录像保存周期,并且可轻松实行按需扩展,只需购买扩展柜,无须另购其它设备;
2. 集中存储方式,保证多路并发记录的有效性,即记录过程中存储没有性能瓶颈;
3. 高带宽,高I/O,方便、快捷的检索与回放效率;
4. 数据的高安全性,电源、风扇等部件冗余设计,多重数据保护功能,RAID阵列,自动侦测失效盘,热备用硬盘,坏盘数据重建,在线更换硬盘,后台自动重建等;
5. 高可靠性、高性价比符合监控行业的应用要求。