行業背景
隨著近年來“平安城市”,“平安校園”等安防項目在全國范圍的開展和深入,機場、地鐵、樓宇以及景區等都是視頻監控的覆蓋范圍,同時人們對監控功能要求以及監控性能等要求的不斷提升,大大加快了視頻監控系統的發展速度,視頻監控系統發展了短短二十幾年時間,從最早模擬監控到前些年火熱數字監控再到現在方興未艾網絡視頻監控,發生了翻天覆地變化。在IP技術逐步統一全球今天,我們回頭視頻監控系統發展歷史,從技術角度出發,視頻監控系統發展劃分為第一代模擬視頻監控系統(CCTV),到第二代基于“PC+多媒體卡”數字視頻監控系統(DVR),到第三代完全基于IP網絡視頻監控系統(IPVS)。
當今決定一個企業發展命運的關鍵因素已經不僅僅是企業的內部管理和產品質量,當然這二者都非常重要,但今天更為重要的因素是企業如何面對世界范圍的競爭。企業要提高自身的競爭和適應能力,必須要加強對企業的安全防范管理,包括企業文化安全、企業物質、人身安全防范管理。越來越多的企業將治安監控系統列入企業的建設管理規劃中。
需求分析
根據深圳迪菲特科技有限公司(以下簡稱DFT)對視頻監控行業的調查發現,目前網絡化視頻監控系統主要由前端監控系統,監控管理平臺軟件和存儲系統三部分構成?,F有的網絡監控模式采用一臺或多臺服務器安裝平臺管理軟件的方式完成監控系統的管理和數據的調用,數據存儲模式采用服務器加存儲的方式實現監控數據的存儲和管理。隨著企業的規模擴大,監控點越來越多、視頻數據重要性的提高,數據化視頻監控系統又向著網絡化、規?;图谢l展,出現了一些新的用戶需求,如海量存儲、數據集中存儲等。眾多的監控錄像資料該何去何從,應該如何去管理和存儲這些歷史的見證,這些都是企業及事業單位在選擇監控數據存儲系統的時候必須要考慮的。顯然,選擇的數據存儲系統必須具備以下條件:
1.集中管理:建立多平臺,多系統下的統一管理平臺,能夠通過總監控中心對所有系統內監控主機及監控設備進行統一有序的調配和管理。
2.長時間數據存儲:分散式的存儲系統,不易統一管理,調看,監控信息資源不能共享。因此,數據的集中存儲是實現統一管理數據的唯一途徑。
3.用戶訪問:提供高速網絡訪問,使用戶通過網絡對前端現場圖像進行遠程實時監視和指揮調度,方便管理,同時實現管理的安全性。
4.方便擴容:一旦存儲空間不足,能實現快速擴容,并且使用較少的投資。
解決方案
深圳DFT是專業的存儲廠商,擁有豐富的存儲產品線,經過對視頻監控行業的存儲需求分析,在統一的技術規劃和設計原則下,根據其具體數據特點來進行優化,以實現視頻數據的不斷寫入、隨時查詢,保證數據信息的連續性和時效性。視頻監控系統存儲解決方案不僅要保證存儲系統的先進性和實用性,同時要體現開放性原則,適應多區域、多網點的接入,并滿足今后監控系統的發展。DFT結合自身的產品特點,現提供三種解決方案供用戶選擇。
方案一
采用IP SAN的存儲結構體系構建一個大容量,形成監控數據存儲區域網絡。用1套RS系列中的iSCSI接口的存儲設備組成一個存儲池,存放所有視頻數據。攝像機信號傳輸至視頻編碼設備(PC式硬盤錄像機、嵌入式硬盤錄像機、網絡攝像機或網絡視頻服務器)中,通過視頻編碼設備把視頻數據編碼成IP視頻流,利用以太網交換機傳輸至存儲服務器,存儲服務器中的視頻處理軟件通過以太網線將數據存入后端的IP SAN磁盤陣列中,磁盤陣列通過千兆主機通道與交換機相連,可配置成失敗接管或者MPIO負載均衡方式,保證性能及安全性。各終端或遠程用戶通過存儲服務器可方便調用IP SAN磁盤陣列中存儲的歷史視頻數據,這樣一來實現了數據的統一存儲,統一管理模式,如下圖所示:
方案二
對于地鐵、高鐵、國防監控等要求較高的用戶來說,采用FC SAN的存儲架構是一種高性能的解決方案。FC-SAN系統是通過光纖交換機把服務器和存儲連接起來形成光纖存儲區域網,FC在海量存儲方面有著極強的優勢:簡化的管理、更好的空間利用、更短的反應時間和高帶寬為視頻的并發讀寫提供了一個理想的平臺,并且用戶可以方便的將重要數據進行管理備份。FC-SAN的連接拓撲圖如下:
RS系列產品是DFT推出一種高容量,高性能及高穩定性的存儲產品,該系列產品主要分iSCSI主機接口和FC主機接口的產品,iSCSI主機接口針對那些需要外部存儲解決方案的工作組和部門級服務器而設計的,主要采用了簡單、經濟、業界領先的iSCSI技術,提供卓越的存儲性能,同時增強了用戶的投資保護。FC主機接口支持最流行的多廠商操作系統平臺和最苛刻的數據中心可用性特性,可以滿足數據中心對更高存儲共享、利用率和可擴展性的關鍵需求,同時滿足應用對于始終如一的高I/O和MB數據速率交易性能、無縫擴容以及簡化存儲管理的特殊需求。DFT RS系列產品采用高性能的64位PowerPC 750GL 800MHz RISC CPU,高達4GB的緩存容量,多個1Gb/s ~4Gb/s的網絡傳輸接口,極大的提高了產品的運算性能和傳輸性能。采用*********的SAS磁盤技術,在同一柜子中支持SAS與SATA硬盤混裝使用,使存儲容量高達224TB,為用戶提供了高容量的存儲空間。RS系列磁盤陣列能夠節省企業的空間、時間和成本,使企業增強競爭勢力,為企業創造極其巨大的商業價值,因此是企業存儲解決方案最理想的選擇。
方案三
相比之下,對于需要采用分布式網絡監控的用戶來說,采用DFT NS-1804E作為存儲系統更適合新一代的網絡視頻監控的應用。NAS設備可分布在有網絡的任何地方,可以根據需要隨時擴容,并且靈活地制定存儲備份策略。NAS存儲設備已經內置了數據管理服務器,用戶可以通過WEB界面直接設置用戶的訪問權限,對不同的用戶分配不同的讀寫權限。具體是用戶在每個分支機構配置一臺NS-1804E,前端的視頻采集端通過局域網將數據傳送到NAS,利用一臺視頻監控管理服務器對數據進行管理,并且通過Internet可以將各分支機構的數據進行遠程復制實現集中存儲,保證監控中心的數據完整性,遠端用戶在任何地方都可進行實時監控和查詢。方案拓撲圖如下:
NS-1804E是DFT最近推出的一款專門為滿足中端存儲應用需求而設計的功能豐富的監控網絡存儲設備(IP SAN/NAS)。NS-1804E通過對NFS、CIFS、HTTP、iSCSI等協議的支持,實現了用戶無間斷地訪問IP-SAN/NAS共享數據,具有高性能、可靠性強、使用方便等特性。NS-1804E內部采用SAS架構保證了數據訪問的通暢,解決了共享總線帶來的I/O讀寫瓶頸。NS-1804E支持數據快照、卷鏡像和數據加密技術,結合簡單的中文集中圖形管理界面是中端企業級網絡存儲的******產品和理想平臺。NS-1804E采用兩個64位處理器并使用對稱多處理技術提高性能;專用高性能RAID處理芯片,單柜16硬盤槽位;64位文件系統HPA支持可達PB的大文件和大文件系統;使用Kernel Thread服務進程,文件拷貝時間大大減少;支持用戶配額管理,可定置用戶的存儲空間;支持多鏈路冗余和聚集(即Trunking技術)和網絡適配器高可用冗余技術;支持SnapShot,Volume Mirror功能,實現對關鍵業務系統數據的實時在線備份;支持Dual Active的雙機熱備份方式,在提供高可靠性的同時提高了系統的性能;廣泛支持各種文件共享協議、文件操作系統和主機平臺,是一款為網絡監控量身定做的存儲設備。
視頻存儲的帶寬及容量計算:
錄像存儲容量是根據用戶所選畫面質量,錄像壓縮格式,以及監控點移動目標流量來計算。如果100個監控點按照一般畫面質量,采用CIF壓縮格式,監控點移動目標流量適中情況計算,
下行帶寬:512Kbps(視頻格式的比特率)×100(監控點總數)= 50Mbps;
每天存儲容量:64(碼率)×3600(秒)×24(小時)×100(監控點總數)=540000M(527.34GB)
因此單柜裝16塊1TB硬盤(硬盤格式化10%空間損失率)可對100路攝像機全實時錄像大概存儲:16×1000×0.9/527.34=27.3天。
方案特點
本方案以統一存儲為基本目標,以方便管理為理念,以保護用戶投資為宗旨,為廣大視頻監控用戶提供一個無限可用空間、有限成本投資的解決方案。方案中涵蓋了視頻監控行業中高端的所有應用情況,用戶可以根據情況進行選擇。主要應用行業有“平安城市”、道路監控、銀行聯網監控、娛樂場所、小區樓宇、連鎖企業、監獄系統、電力系統、校園監控、石油、海關,碼頭等行業,使從樓宇監控到“平安城市”等涉及網絡化監控系統的場所均可以采用這種監控存儲系統。由此看來,此方案具有以下幾個優點:
1. 超大的存儲空間,保證錄像保存周期,并且可輕松實行按需擴展,只需購買擴展柜,無須另購其它設備;
2. 集中存儲方式,保證多路并發記錄的有效性,即記錄過程中存儲沒有性能瓶頸;
3. 高帶寬,高I/O,方便、快捷的檢索與回放效率;
4. 數據的高安全性,電源、風扇等部件冗余設計,多重數據保護功能,RAID陣列,自動偵測失效盤,熱備用硬盤,壞盤數據重建,在線更換硬盤,后臺自動重建等;
5. 高可靠性、高性價比符合監控行業的應用要求。