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255厂视频监控集中存储解决方案

项目背景
        目前255厂视频监控系统摄像头数量在50个,直接连接到海康威视DVR,数据保存约为一周,一周后系统自动覆盖原有的视频数据,没有实现集中统一管理。系统平台软件采用华威讯公司提供的系统平台。通过二期建设,摄像头将达到98个左右;根据规划,未来整个视频监控系统将达到200个摄像头以上。
        用户需求

  1、带宽需求
        目前,255厂采用的视频监控图像格式为D1((720×576),帧率为25帧/s,视频图像的码率为21Mb/s。在考虑存储系统带宽时,需将二、三期的扩容带宽充分考虑完整。因此,带宽需考虑当200个摄像头同时向核心平台存储回传实时视频图像时,所占用的总带宽,为(200路×1Mb/s) =400Mb/s。
        在进行采集和回放时,视频监控系统需回放已有的视频图像,设计20路视频图像需要进行回放,回放所需要读写总带宽为(20路×1Mb/s) =20Mb/s。
        完成二期监控平台的建设后,带宽需求将达到420Mb/s,考虑到存储设备必须具有一定的带宽冗余,则存储设备至少需要提供510Mb/s的实际可用带宽。
  2、存储系统容量需求
        实际环境中,视频流经过DVR压缩后,每路视频存储1小时需要600MB,则1路1天所需要的总存储容量为1路×600MB×24小时×1天=14.4GB,则每路视频90天所需要的总存储容量为14.4GB×90天=1296GB。二期完成后,98个左右的视频头,将需要98×1296GB=127008GB,约127.1TB。
        三期完成后,200路视频90天所需的存储容量为1296GB×200=259200GB,约259.2TB。
        本次存储系统的容量配置,以第二期建设完成后的容量为基准。
  3、IOPS需求
        视频监控数据主要以顺序读写为主,伴随随机读取的操作。假设视频流一次I/O最大块为64Kb。控制器的条带为64Kb。在前期设计时,要充分考虑整个系统的IOPS要达到200路完成后的IOPS。因此200路需要写入的IO次数为2Mb/s÷64Kb×200=6250 IOPS,考虑一些其它开销,实际可用IOPS应超过7000。
        方案实施
        现代存储技术的发展使海量存储设备价格越来越低廉,为视频监控资料的存储备份提供了多种选择。如大容量磁盘。根据用户数据存储的要求,针对众多硬件产品充斥着整个磁盘阵列的市场,所以硬件设备的选择显得由为重要,因此我们必须根据应用软件平台的构建,对硬件设备进行选择,明确其优缺点,选择出最适合此次项目需要的存储设备的型号。
        根据用户的需求分析以及相关容量的计算。在本方案中,出于对容量、稳定性及扩展性等因素的考虑,存储磁盘阵列我们采用FC SAN存储架构,采用DFT RS-3016F8-S/D40阵列,通过级联扩展柜的方式,每台DFT RS-3016F8-S/D40有16个磁盘位,最大可级联6台扩展柜,全部采用1TB的SATA硬盘,单台最大可达112B,以满足客户海量数据存储的需求。
存储方案拓扑图

方案实施说明
        在该集中存储系统中,每台DFT RS-3016F8-S/D40阵列通过一台FC交换机同存储服务器相连。两台DFT RS-3016F8-S/D40使用160块1000GB SATA硬盘,共需要两个主控柜,8个扩展柜。建议每个箱体做一个LG,每个箱体使用一个全局spare盘,采用RAID5+spare的模式,由于1TB硬盘实际可用容量为920GB左右,则每个箱体的容量: 14×920GB=12.88TB,全部容量为10×12.88=128.8TB,完全可以满足整个系统对存储的需求。