安防视频监控系统之存储系统技术对比

安防视频监控系统之存储系统选型及技术对比
对存储选型方面的要求，客户提的比较简单，首先是可以快速稳定的存储每天产生的数据，要求总容量满足连续存储达到6个月的数据。

对存储的性能要求不高，但是需要能够满足长时间的连续数据读写，数据流量大但访问请求数量低。

此外，还要求管理的简捷方便和较低的维护成本。

最后，客户希望系统存储有很好的扩展性能，以适应无法确定的视频监控录像的容量剧增。

但是在存储方案的选择上，老方却再次犯了难：传统的视频监控图像存储方式从早期的硬盘录像机的机内硬盘存储到外接磁盘柜存储，直接连接存储（DAS）、网络附加存储（NAS）、存储区域网络（SAN）等名词让人眼花缭乱，各种存储解决之道到底孰优孰劣呢？老方也在这一次的视频监控存储选型中，对各种存储技术一探究竟：
一、传统的数字硬盘录像机（DVR）的硬盘存储解决技术
目前，DVR有两种主流产品：PC式DVR或嵌入式DVR.由于成本原因，DVR视频数据的存储结构大多使用IDE硬盘和E-IDE硬盘总线（BUS）完成硬盘控制和扩展功能。

DVR根据硬盘地址顺序规划逻辑盘符。

图像数据根据盘符顺序，依次写入硬盘。

因此在任何时候，某块硬盘都会处在巨大压力中，（完成图像数据的写入和相应客户的图像检索要求）。

如果图像质量和实时性要求高，就会造成数据量急剧加大。

DVR硬盘存储需要解决的问题，DVR并非专业的存储产品，在振动、散热、硬盘保护等方面均未考虑，主要表现在：
（1）稳定性差：采取硬盘顺序储存的方式，在任何时候，某块硬盘都会处在巨大压力中，故障率高。

（2）安全性差：硬盘保护方面未做考虑，硬盘损坏后数据丢失不可恢复，风险大；（3）管理困难：数据分散，无法统一管理，内防内控管理不易；（4）维护困难：硬盘不支持在线热拔插。

（5）扩展性差：靠系统本身自带硬盘存储容量小，存储容量无法在线扩容。

（6）不满足实战需求：靠系统本身自带硬盘存储容量小，高质量图像质量下存储时间太少，不满足用户日益提高的存储时间的要求。

（7）难以实现视频图像的集中检索和查阅，无法满足后期对“视频信息综合利用”。

的应用需求。

因此DVR模式由于其成本低廉的原因，比较适合用于对数据存放安全要求不高，数据量少的小规模监控系统。

二、DAS的存储解决技术
DAS（Direct Attached Storage直接附加存储）存储架构是比较早的存储形式。

在视频监控应用中，它是通过硬盘录像机或服务器，直接连接磁盘阵列柜实现存储的模式。

主要包括PC式DVR+DAS的存储解决方案和嵌入式DVR+服务器+DAS的存储解决方案两种。

DAS的存储解决方案的问题：（1）扩展性差：在保证存储系统性能的前提下，一般一台服务器只能连接两台阵列，其扩展性无法满足大规模监控系统产生的海量数据存储需要；（2）资源利用率低，无法实现存储资源的共享：DAS方式的存储使得存储空间无法充分利用，存在浪费。

不同的应用服务器面对的存储数据量是不一致的，同时业务发展的状况也决定着存储数据量的不断变化。

因此，出现了部分应用的存储空间不够用，另一些却有大量的存储空间闲置的不均衡情况；（3）可管理性：管理分散繁琐，无法集中；（4）异构化严重：DAS方式使得企业在不同阶段采购了不同型号不同厂商的存储设备，设备之间异构化现象严重，维护成本居高不下。

三、文件级数据存储NAS解决方案
NAS设备最主要的应用就是企业或部门内部的文件共享。

由于NAS本身就是一台瘦服务器，有自己的操作系统和文件系统，可以直接与本地局域网连接，提供文件级的数据共享，但NAS设备无法成为服务器的本地硬盘，无法提供数据块的存储。

NAS是在局域网中传输，且有自己的操作系统和文件系统，这些因素都会导致NAS设备的带宽降低，增加NAS设备的读写响应时间。

四、FCSAN存储架构
FCSAN最大的优势在于其出色的性能。

目前的主流FC产品的带宽为2Gb/s，4Gb/s产品也已经相当普遍，这是FCSAN高性能的标志。

而光纤磁盘本身的高性能，也为FC磁盘阵列提供了高速运转的基础。

FCSAN的高性能带来的另外一个特点就是高成本，从光纤阵列本身到光纤磁盘再到光纤交换设备、光纤HBA卡等周边设备的成本都是最高的，而采用光纤磁盘阵列带来的管理维护成本，也将是用户一笔不小的开支。

五、IPSAN存储架构
IPSAN中所采用iSCSI通信协议实际上是一个互联协议，是SAN结构的一种。

通过将SCSI协议封装在IP包中，使得SCSI协议能够在LAN/WAN中进行传输。

因此，IP SAN也是SAN的一种。

是通过IP网络实现SAN，即IPSAN.
IP SAN的特点包括：首先支持数据库应用所需的基于块的存储。

虽然是通过IP传输，但iSCSI却是基于块的存储，这有别于NAS的基于文件的存储；其次，基于TCP/IP，iSCSI是被封装在IP包中进行传输的，所以它具有TCP/IP
的所有优点，诸如可靠传输，可路由等；第三，建立和管理基于IP的存储设备，主机和客户端之间的连接是建立在广泛使用的，为大家所熟悉的开放标准上的；此外，提供高级的IP路由，管理和安全工具。

现有的绝大部分网络管理工具都可以用来管理IPSAN。

IPSAN的优势包括：
1)低成本
由于通过以太网进行传输，用户可以利用现有的以太网设施来部署iSCSI
存储网络，而不需要更改用户的网络体系，所以他的部署成本比较低。

2)协议本身没有距离限制
由于使用TCP/IP进行传输，他不但可以在局域网中进行部署，也可以跨过路由设备在广域网中进行部署，大大扩展了iSCSI存储网络的部署范围。

3)易于使用
iSCSI结构简单，容易理解，协议通用，不同厂家的产品可以有机的结合起来共同使用，极大地保护了用户的投资。

4)易于扩展
由于iSCSI存储系统可以直接在现有的网络系统中进行组建，并不需要改变网络体系，加上运用交换机来连接存储设备，对于需要增加存储空间的企业用户来说，只需要增加存储设备就可完全满足，因此，iSCSI存储系统的可扩展性高。

综上所述，针对视频监控用户的需求和数据存储应用特点，IPSAN架构无疑是最合适的，其较FCSAN的成本优势，较NAS的性能优势和数据块级的存储都为IPSAN成为最适合视频监控系统应用的先天性优势。

当钱视频监控存储系统中约有80%以上都采用了IP SAN架构。

IP SAN视频监控存储方案
根据该项目特点，最终给客户配置了4台A24U产品，总容量达到了46.8TB，选用了Infortrend EonStor系列产品。

如上图，整个监控系统采用了分布式IP SAN的存储架构，稳定可靠，功能稳定齐全、且系统操作简易、维护方便、处理准确、性价比好。

在本方案中采用SCSI-SATA的24盘大容量高性能的存储，可以保证多摄像、高码流所需的带宽;采用SATA硬盘既满足存储大容量的需求，也满足目前存储所需的速度。

本项目方案能在提供多摄像、高码流存储的同时，提供商场管理者本地查询、编辑、存档等功能;方便日后调用、查询。

通过这次项目的建设，将能够给新世界商场提供一整套先进的、全面的、完整的监控存储平台。

磁盘阵列控制器采用双PCI-X总线的数据传输设计，系统数据传输的总频宽(System Bandwidth)可达2GBytes/sec，提供出超高的数据读取及写入效能。

支持硬件XOR同位运算。

所有重要组件全部采用标准的模块化设计,并完全实现了无线缆连接,以力求将故障发生的机率降到最低。

同时, 系统所有的关键模块都是冗余且可热插拔的，包括盘阵控制器、硬盘、电源、以及冷却风扇模块。

在I/O传输过程中，任何一个模块发生故障,均可在不影响设备正常运转的前提下，及时在线替换。

并且，整个系统的重建和维护均可在不停机的状态下，在线操作完成，保证数据正常存取，且不会丢失。

且提供RAID6级别的保护技术。

该系统配备的RAIDWatch 管理软件是特别为多路径的、远程的RAID系统管理中心而设计，它内置于所有Infortrend EonStor磁盘阵列内，全部免费提供给客户使用，实现对盘阵的管理工作。

是一套简单易用，而且功能强大的软件。

友好的图形界面，同步显示多个阵列信息，发现并解决故障，自动恢复功能在网
络上搜索可用的盘阵，强大的通过传真、电子邮件、系统广播、MSN、SMS消息和SNMP traps进行事件通知，这些都为用户在管理上节省了大量的人工费用。

让管理不再头痛。

通过RAIDWatch管理窗口,管理中心可以实时地访问多个盘阵，了解其运行状态，或者通过图形化显示直观了解盘阵各部分的运行状态，便捷地更改盘阵的设置。

例如，台湾中华电信就是通过使用RAIDWatch,实现了其通过标准的TCP/IP 来监测其众多的设置于不同地点的RAID盘阵工作状态的愿望。

此外,RAIDWatch 还支持多种先进的事件通知方法，例如LAN 广播、SNMP(实时监测器)、电子邮件、传真、SMS、MSN以及ICQ及时通讯。

因此,无论何时设备发生故障，管理员都可以迅速地得到故障报告，并及时采取措施,纠正故障状况。