視頻監(jiān)控專用網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)解決方案

視頻監(jiān)控專用網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)解決方案 一 視頻監(jiān)控行業(yè)存儲(chǔ)發(fā)展 近年來(lái)引起關(guān)注的數(shù)字影像錄像系統(tǒng) (DVR；Digital Video Recorder)即為數(shù)字技術(shù)產(chǎn)品之一，且其已逐漸地在金融機(jī)構(gòu)、居民住宅、公用設(shè)施、無(wú)人看守的工業(yè)場(chǎng)所，以及道路交通監(jiān)控等領(lǐng)域，得到非常廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，包含攝影機(jī)、錄像機(jī)、磁帶等幾部分，其運(yùn)作方式是將攝影機(jī)拍攝到的影像信息，存儲(chǔ)至錄像帶上。而 DVR 系統(tǒng)主要由攝影機(jī)和影像擷取系統(tǒng)、語(yǔ)音傳遞系統(tǒng)、語(yǔ)音接收機(jī)及檢測(cè)控制系統(tǒng)等組成，其運(yùn)作方式，則是將拍攝到的影像信息高倍壓縮 成數(shù)字信息，存儲(chǔ)到大容量的磁盤陣列中（ Disk Array）以實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)及快速的查詢及播放。 近年來(lái)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，社會(huì)已進(jìn)入數(shù)字化、信息化時(shí)代。利用高新技術(shù)預(yù)防、制止、打擊犯罪（即技防），在三大防范手段（物防 、技防、人防）中，技防逐漸占據(jù)了越來(lái)越重要的主導(dǎo)地位。因此，星宏偉業(yè) 采用了國(guó)際上最新的基于 IP 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字安防產(chǎn)品，本著功能齊全、應(yīng)用新穎、投資合理的宗旨設(shè)計(jì)本方案。在設(shè)計(jì)中充分體現(xiàn)出可持續(xù)發(fā)展的理念，利用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及圖像顯示技術(shù)。 二 需求分析 視頻監(jiān)控對(duì)存儲(chǔ)需求還具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1. 對(duì)存儲(chǔ)的容量需求彈性比較大，存儲(chǔ)容量的多少隨著畫面質(zhì)量的提高、畫面尺寸的增大、視頻線路的增加都會(huì)成倍的增加容量需求。 2. 對(duì)存儲(chǔ)的性能要求不高，但是需要能夠滿足長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)數(shù)據(jù)讀寫，數(shù)據(jù)流量大但訪問(wèn)請(qǐng)求數(shù)量低。 3. 數(shù)據(jù)保存周期短，一般的監(jiān)控場(chǎng)所數(shù)據(jù)保存一定時(shí)間（如 1 個(gè)月）以后便可以刪除。 要為視頻監(jiān)控方案選擇合適的存儲(chǔ)設(shè)備，首先就要估算存儲(chǔ)容量需求。那么根據(jù)現(xiàn)在主流的壓縮方式來(lái)計(jì)算如下： 錄像保存天數(shù)與硬盤的容量（每天 24 小時(shí)連續(xù)錄像；硬盤容量單位為 GB；下列數(shù)值為硬盤實(shí)際使用容量） 4 路 8 路 12 路 16 路 20 路 24 路 1 天 19.2 38.4 57.6 76.8 96 115.2 3 天 57.6 115.2 172.8 230.4 288 345.6 1 星期 134.4 268.8 403.2 537.6 672 806.4 半個(gè)月 288 576 864 1152 1440 1728 一個(gè)月 576 1152 1728 2304 2880 3456 從這個(gè)表我們基本可以估算出一個(gè)視頻監(jiān)控項(xiàng)目中所需存儲(chǔ)設(shè)備的類型。目前監(jiān)控行業(yè)多采用 DVR 內(nèi)嵌的硬盤進(jìn)行視頻的存儲(chǔ)，雖然這種做法在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)都發(fā)揮了重要的作用，廉價(jià)和安裝方便是其最大的特點(diǎn)，但隨著監(jiān)控行業(yè)的不斷發(fā)展，這種傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式的種種缺點(diǎn)也明顯暴露出來(lái)： 1、 DVR 內(nèi)的硬盤性能低下，成為整個(gè)系統(tǒng)讀寫查詢視頻圖像的瓶頸； 2、沒(méi)有完善的組件和磁盤容錯(cuò)機(jī)制，無(wú)法確保數(shù)據(jù)的安全性； 3、 DVR 的硬盤容量有限，很難滿足多路大容量監(jiān)控系統(tǒng)的要求； 4、無(wú)法實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)集中管理和共享，增加了管理成本和難度，浪費(fèi)磁盤空間和人力 三 視頻監(jiān)控集中存儲(chǔ)解決方案 1、 方案介紹 通過(guò)以上的分析，根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)的特性和用戶存儲(chǔ)容量的不同需求，我們建議用戶采用高性價(jià)比 SATA 磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)與 DVR 相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分級(jí)存儲(chǔ)和集中管理的方式，如下圖所示： 如圖所示，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)包括三個(gè)組成部分：前臺(tái)錄像監(jiān)控系統(tǒng)、后臺(tái)存儲(chǔ)系統(tǒng)和后臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控及 查詢系統(tǒng)。 1前臺(tái)錄像監(jiān)控系統(tǒng) 本系統(tǒng)共有 200 個(gè)以上的前端監(jiān)控點(diǎn)，監(jiān)控點(diǎn)包括高速球機(jī)（或：云臺(tái) +云臺(tái)解碼器 +攝像機(jī)）及報(bào)警設(shè)備組成。攝像機(jī) DVR 連接，由 DVR 將模擬的視頻信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后壓縮為MPEG4 的 IP 數(shù)據(jù)包，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將音視頻數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)集中存儲(chǔ)系統(tǒng)中。 2后臺(tái)存儲(chǔ)系統(tǒng) 如上圖所示，后臺(tái)存儲(chǔ)系統(tǒng)主要分為兩級(jí)，一級(jí)為 DVR 組成的前端短期存儲(chǔ)，另一級(jí)為后端存儲(chǔ)管理服務(wù)器與磁盤陣列組成的長(zhǎng)期集中存儲(chǔ)。 這樣我們就實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的分級(jí)存儲(chǔ)，前端 DVR 將監(jiān)控點(diǎn)的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并進(jìn)行壓縮，但由于 DVR 容量有限，我們只在其上保存幾天的視頻數(shù)據(jù)。更長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)我們可以通過(guò) DVR 有選擇的通過(guò) IP 網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中的存儲(chǔ)管理服務(wù)器中，再保存于容量更大，可靠性更高的磁盤存儲(chǔ)陣列中，以供隨時(shí)查詢回放。 3 后臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控及查詢系統(tǒng) 其主要由后臺(tái)的實(shí)時(shí)監(jiān)控服務(wù)器或 IP 矩陣系統(tǒng)和大屏幕等顯示設(shè)備組成。這樣用戶就可以實(shí)時(shí)查看各監(jiān)控點(diǎn)的情況及報(bào)警，同時(shí)還可通過(guò)視頻查詢軟件對(duì)集中存儲(chǔ)于磁盤陣列及DVR 中的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢及回放。 2、 方案優(yōu)勢(shì) 通過(guò)采用磁盤陣列及 DVR 結(jié)合為用戶構(gòu)建后臺(tái)集中存儲(chǔ)系統(tǒng)，為整個(gè)監(jiān)控架構(gòu)提供海量存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)和管理此方案的主要優(yōu)勢(shì)如下： 高性價(jià)比 磁盤陣列，內(nèi)部采用 SATA 硬盤，適合視頻監(jiān)控行業(yè)大容量存儲(chǔ)的特性并節(jié)省了用戶投資，外部每個(gè)控制器擁有兩個(gè) 4Gb FC 和兩個(gè) iSCSI 接口，最多可配置兩個(gè)控制器，四個(gè) FC接口同時(shí)工作，速度最高可達(dá) 8000MB/s 以上，可很好的滿足前端多臺(tái) DVR 大量視頻文件長(zhǎng)期存儲(chǔ)的性能要求同時(shí)由于其同時(shí)具有 FC 和 iSCSI 接口，可滿足用戶在復(fù)雜環(huán)境下的多種存儲(chǔ)連接需求 高可靠性 磁盤陣列電源，風(fēng)扇，控制器均采用冗余設(shè)計(jì)，并支持熱插拔，實(shí)現(xiàn)組件的高可靠性，使視頻數(shù)據(jù)得到最佳保護(hù)存儲(chǔ)的磁盤可熱插拔，并支持 RAID0,1,4,5,6,10， 50 多種方式，并可支持專用熱備盤和熱備盤池通過(guò)以上設(shè)計(jì)使用戶在實(shí)現(xiàn)高性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)磁盤的冗余 集中管理，共享存儲(chǔ)空間 方案中為用戶實(shí)現(xiàn)了分級(jí)存儲(chǔ)，在前端 DVR 上保存最近幾天的視頻數(shù)據(jù)，然后通過(guò) IP網(wǎng)絡(luò)有選擇的將需要長(zhǎng)期保存的視頻數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)于存儲(chǔ)服務(wù)器連接的磁盤陣列中，這樣用戶實(shí)現(xiàn)了對(duì)存儲(chǔ)資源進(jìn)行集中分配和管理，提高空間利用率及存儲(chǔ)效率 ，減少空間浪費(fèi) 管理簡(jiǎn)單，維護(hù)方便 磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)均通過(guò) WEB 方式進(jìn)行管理，菜單設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易用另外由于其采用獨(dú)立于OS 的設(shè)計(jì)，所以可以支持 windows、 linux、 unix 等各種平臺(tái)，同時(shí)無(wú)需安裝任何驅(qū)動(dòng)程序和軟件容易安裝和維護(hù)，大大減少用戶安裝維護(hù)成本。 3、 產(chǎn)品特點(diǎn) Supermicro 推出的存儲(chǔ) 產(chǎn)品 846BE16、 847BE16 等系列 ,主要用于海量數(shù)據(jù)、影像等 信息 的 長(zhǎng)期存儲(chǔ)， 應(yīng)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、 視頻監(jiān)控 等 行業(yè)。作為 美超微主要的存儲(chǔ)產(chǎn)品，支持多達(dá) 24 個(gè) 3.5 英寸 SATA/SAS 可熱插拔驅(qū)動(dòng)器盤位 。 作為 可擴(kuò)展的 847BE16 存儲(chǔ)機(jī)柜最高可擴(kuò)展到 90 個(gè)盤位，為高清長(zhǎng)期保存的影像數(shù)據(jù)提供海量的存儲(chǔ)空間。 高性能 高可靠 高擴(kuò)展性 海量存儲(chǔ) 防震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，支持硬盤熱插拔（在開(kāi)機(jī)情況下替換硬盤） 可配置 24 個(gè) SATA/SAS 不同容量的硬盤， 擴(kuò)展柜 最大容量可支持到 96TB； 極其安全的 RAID 數(shù)據(jù)保護(hù)，可支持 RAID 0、 1、 5、 6、 10、 50、 JBOD 等級(jí)別； 具有硬件失效報(bào)警功能與 e-mail 告警 主機(jī)極高的擴(kuò)展能力。建立在以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上，可以把存儲(chǔ)擴(kuò)展到城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的范圍中。適合于遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)的容災(zāi)備份 系統(tǒng)事件日志記錄（可紀(jì)錄系統(tǒng)所有重要操作） 多協(xié)議支持（ Windows/Unix/Linux ； CIFS/SMB/NFS/HTTP/FTP/AFP ；TCP/IP/IPX/SNMP/DNS/WINS） 系統(tǒng)監(jiān)控（ CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)等） 4、 產(chǎn)品參數(shù) 產(chǎn)品型號(hào) SC846BE16-R920B 主板 X9DRi-LN4F+ CPU Intel Xeon Processor E5-2600 v2 內(nèi)存 24 根內(nèi)存插槽 ，最大支持 1.5TB 存儲(chǔ) 24 盤位 ，支持硬盤熱插拔，防震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， SATA/SATAII/SAS 硬盤 存儲(chǔ)容量 按應(yīng)用需求 存儲(chǔ)擴(kuò)展 支持外接 Min SAS 接口擴(kuò)展柜， 支持 多 臺(tái) 最多 90 盤 位 的 磁盤陣 列擴(kuò)展柜 硬盤類型 SAS/SATA、 SATA2，硬盤品牌與容量不限 網(wǎng)絡(luò)接口 兩個(gè)千兆位以太網(wǎng)接口、支持多網(wǎng)口綁定、支持萬(wàn)兆網(wǎng)卡 、光纖網(wǎng)、