1、平安城市視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案監(jiān)控行業(yè)概述監(jiān)控技術(shù)從上個(gè)世紀(jì)80年代進(jìn)入我國以來，隨著安防需求的急劇增加一直在飛速發(fā)展，從技術(shù)層面上來看，已經(jīng)經(jīng)歷了多個(gè)不同的發(fā)展階段。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的普及，目前，視頻監(jiān)控已經(jīng)發(fā)展到了網(wǎng)絡(luò)多媒體監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)多媒體視頻服務(wù)器（Network Media Video Sever，NMVS）負(fù)責(zé)前端的視頻處理部分，它同時(shí)具備了網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能和硬盤錄像機(jī)的存儲(chǔ)功能（Video Sever + DVR），NMVS是一種對(duì)視頻、音頻、數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、存儲(chǔ)及處理的專用計(jì)算機(jī)設(shè)備，它在視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、IP視頻會(huì)議、視頻直播及視頻點(diǎn)播等方面都有廣泛

2、的應(yīng)用。NMVS采用最先進(jìn)的MPEG4或H.264等壓縮格式，在符合技術(shù)指標(biāo)的情況下對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，以滿足存儲(chǔ)和傳輸?shù)囊蟆Ｒ曨l監(jiān)控存儲(chǔ)需求特點(diǎn)· 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。 · 對(duì)存儲(chǔ)的性能要求不高，但是需要能夠滿足長時(shí)間的連續(xù)數(shù)據(jù)讀寫，數(shù)據(jù)流量大但訪問請(qǐng)求數(shù)量低。 · 數(shù)據(jù)保存周期短，一般的監(jiān)控場所數(shù)據(jù)保存一定時(shí)間（如1個(gè)月）以后便可以刪除。 用戶需求監(jiān)控系統(tǒng)用戶為小區(qū)派出所，需要對(duì)轄區(qū)內(nèi)的重要區(qū)域采取視頻監(jiān)控的措施，保障轄區(qū)內(nèi)的安全。具體情況如下： ·

3、 共有10個(gè)派出所，分別對(duì)各自轄區(qū)進(jìn)行監(jiān)控，并分別存儲(chǔ)視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。 · 每個(gè)派出所控制300個(gè)左右攝像頭，10個(gè)派出所一共3000個(gè)攝像頭。 · 攝像頭的視頻監(jiān)控格式采用CIF格式。 · 所有攝像頭全天候24小時(shí)監(jiān)控本轄區(qū)。 · 視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)要求保存1個(gè)月。 存儲(chǔ)空間計(jì)算 用戶采用的CIF視頻存儲(chǔ)格式每路攝像頭的碼率約為500kb/s，1路攝像頭每天的數(shù)據(jù)量約為5GB，24小時(shí)監(jiān)控，視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)1個(gè)月，則每個(gè)派出所所需要的存儲(chǔ)空間為：500kb÷8×3600×24×30×30045.3TB考慮一定的冗余

4、空間，我們建議每個(gè)派出所配置46-48TB的磁盤空間。傳輸帶寬計(jì)算CIF視頻格式每路攝像頭的碼率為500kb/s，即每路攝像頭所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為500kb/s，每個(gè)派出所全部300路攝像頭所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為：500kb÷8×30019MB/s大部分磁盤陣列都能滿足這樣的帶寬要求。另外，目前市面上主流的視頻服務(wù)器都能支持100-200路左右的攝像頭，而根據(jù)用戶每個(gè)派出所控制300個(gè)左右攝像頭的實(shí)際需求，可以推算出每個(gè)派出所最多只需3-4臺(tái)視頻服務(wù)器。方案設(shè)計(jì)原則· 緊密結(jié)合用戶的實(shí)際需求存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)建設(shè)是視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，它直接地影響到視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的安全

5、性，可用性，因此只有緊密結(jié)合實(shí)際需求才能設(shè)計(jì)出一套切實(shí)可行而又行之有效技術(shù)的方案，我們對(duì)監(jiān)控行業(yè)的需求做了認(rèn)真的分析研究，并且將用戶地具體需求一步一步地細(xì)化，然后結(jié)合其他地區(qū)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)以往網(wǎng)絡(luò)集成的經(jīng)驗(yàn)，從而制定了本方案。· 保持技術(shù)上的先進(jìn)性存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)建成后的不僅要能夠滿足目前的應(yīng)用需求，而且還要能夠?yàn)閷淼拇鎯?chǔ)區(qū)域網(wǎng)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)，這就要求在技術(shù)方案必須保持具備相當(dāng)?shù)南冗M(jìn)性，從而保障網(wǎng)絡(luò)建成后在相當(dāng)一段時(shí)間之內(nèi)不會(huì)落伍，不會(huì)被淘汰，因此本方案中采用先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)、軟硬件技術(shù)設(shè)備，使系統(tǒng)在未來保持盡可能長的生命周期，即達(dá)到提高信息化水平、實(shí)現(xiàn)先進(jìn)管理思想的目標(biāo)，又保護(hù)對(duì)新系統(tǒng)

6、的投資。· 開放式模塊化系統(tǒng)模塊化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方便用戶的升級(jí)管理，開放式的系統(tǒng)有利于和其他系統(tǒng)的互聯(lián)實(shí)現(xiàn)資源的有效共享。具體針對(duì)用戶存儲(chǔ)系統(tǒng)的特殊性和數(shù)據(jù)的重要性，以及長時(shí)間的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和隨時(shí)地查詢調(diào)用等讀寫數(shù)據(jù)的要求，整個(gè)監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)必須具備以下特點(diǎn)：o 高可用性能應(yīng)對(duì)大量數(shù)據(jù)傳輸、交換，長時(shí)間的不間斷的數(shù)據(jù)讀寫，重要數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和妥善保存，確保數(shù)據(jù)的安全性。o 高性能(負(fù)載均衡和并行處理)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)讀寫的實(shí)時(shí)性和網(wǎng)絡(luò)調(diào)用數(shù)據(jù)提高響應(yīng)的速率。o 高靈活性必須滿足用戶系統(tǒng)增減容量的需求，及根據(jù)服務(wù)器應(yīng)用的靈活配置，保證存儲(chǔ)系統(tǒng)的擴(kuò)展性。o 高性價(jià)比必須考慮一次性軟硬件成本的投入，及

7、最終用戶在系統(tǒng)維護(hù)方面技術(shù)和資源的投入，同時(shí)必須充分考慮到投資的時(shí)效性。· 采用標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)和產(chǎn)品在方案設(shè)計(jì)中，所有硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品必須堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化原則，遵從國際化組織所制定的各種國際標(biāo)準(zhǔn)及各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從而使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)具有如下特點(diǎn)： o 可移植性系統(tǒng)中所開發(fā)的各種應(yīng)用軟件具有良好的可移植性。o 可擴(kuò)展性主機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用系統(tǒng)均要有良好的擴(kuò)展能力。o 互聯(lián)性構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)靈活，支持各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及多種通信媒體，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)、跨應(yīng)用的各種設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。o 兼容性隨著時(shí)間的推移，監(jiān)控系統(tǒng)還有可能面臨升級(jí)或增加設(shè)備，這就使得在不同時(shí)期建立起來的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)大多都采用的是不同品牌不同技術(shù)

8、性能的產(chǎn)品，因此，存儲(chǔ)產(chǎn)品的兼容性顯得更加的重要，必須要與市面上的主流產(chǎn)品相兼容。· 系統(tǒng)的易管理性和穩(wěn)定性任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)都需要考慮到應(yīng)當(dāng)方便用戶的管理，另外所建成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要是一個(gè)穩(wěn)定性好、可靠性高的系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性更是重中之重，一旦系統(tǒng)或是重要數(shù)據(jù)產(chǎn)生任何的嚴(yán)重錯(cuò)誤，將造成不可估量的損失和后果。IP SAN存儲(chǔ)介紹IP SAN中所采用iSCSI通信協(xié)議是internet Small Computer System Interface的縮寫，實(shí)際上是一個(gè)互聯(lián)協(xié)議，是SAN結(jié)構(gòu)的一種。通過將SCSI協(xié)議封裝在IP包中，使得SCSI協(xié)議能夠在LAN/WAN中進(jìn)行傳輸。

9、83; IP SAN的特點(diǎn) o 為存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)定義 (SANs) 。IP SAN是SAN的一種，通過IP實(shí)現(xiàn)的SAN，即IPSAN。o 支持?jǐn)?shù)據(jù)庫應(yīng)用所需的基于塊的存儲(chǔ)。雖然是通過IP傳輸，但iSCSI 卻是基于塊的存儲(chǔ)，這有別于NAS的基于文件的存儲(chǔ)。o 基于TCP/IP，iSCSI是被封裝在IP包中進(jìn)行傳輸?shù)模运哂蠺CP/IP的所有優(yōu)點(diǎn)，諸如可靠傳輸，可路由等。o 建立和管理基于IP的存儲(chǔ)設(shè)備，主機(jī)和客戶端之間的連接是建立在廣泛使用的，為大家所熟悉的開放標(biāo)準(zhǔn)上的。o 提供高級(jí)的IP路由，管理和安全工具。現(xiàn)有的絕大部分網(wǎng)絡(luò)管理工具都可以用來管理IPSAN。· IP SAN 的優(yōu)

10、勢(shì)與FC SAN一樣，IP SAN也屬于SAN大家庭中的一員，它的優(yōu)點(diǎn)正是FC SAN目前存在的普遍缺點(diǎn)。 o 低成本由于通過以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸，企業(yè)可以利用現(xiàn)有的以太網(wǎng)設(shè)施來部署iSCSI存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，而不需要更改企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)體系，所以他的部署成本比較低。由于對(duì)以太網(wǎng)的熟悉程度都比較高，所以培訓(xùn)和維護(hù)管理的費(fèi)用也大大降低。o 協(xié)議本身沒有距離限制由于使用TCP/IP進(jìn)行傳輸，他不但可以在局域網(wǎng)中進(jìn)行部署，也可以跨過路由設(shè)備在廣域網(wǎng)中進(jìn)行部署，大大擴(kuò)展了iSCSI存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的部署范圍。靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：iSCSI不但可以在局域網(wǎng)內(nèi)部署，還可以在廣域網(wǎng)內(nèi)部署，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)非常靈活。o 易于使用即使是多個(gè)廠家的設(shè)備

11、：iSCSI結(jié)構(gòu)簡單，容易理解，協(xié)議通用，不同廠家的產(chǎn)品可以有機(jī)的結(jié)合起來共同使用，極大地保護(hù)了企業(yè)的投資。o 易于擴(kuò)展由于iSCSI存儲(chǔ)系統(tǒng)可以直接在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中進(jìn)行組建，并不需要改變網(wǎng)絡(luò)體系，加上運(yùn)用交換機(jī)來連接存儲(chǔ)設(shè)備，對(duì)于需要增加存儲(chǔ)空間的企業(yè)用戶來說，只需要增加存儲(chǔ)設(shè)備就可完全滿足，因此，iSCSI存儲(chǔ)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性高。針對(duì)視頻監(jiān)控用戶的需求和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)用特點(diǎn)，IP SAN架構(gòu)無疑是最合適的，其較FC SAN的成本優(yōu)勢(shì)，較NAS的性能優(yōu)勢(shì)和數(shù)據(jù)塊級(jí)的存儲(chǔ)都為IP SAN成為最適合視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的先天性優(yōu)勢(shì)。方案設(shè)計(jì)Hstore SI-1600 IP SAN存儲(chǔ)方案o 方案說明

12、§ 每個(gè)派出所的300路攝像頭連接在視頻服務(wù)器、硬盤錄像機(jī)或其他視頻采集設(shè)備上，視頻服務(wù)器再與存儲(chǔ)設(shè)備通過千兆以太網(wǎng)雙絞線相連。 § SI-1600內(nèi)部采用SATA II磁盤，SATA II硬盤是目前性價(jià)比非常高的也是應(yīng)用最為廣泛的磁盤類型。 § 根據(jù)存儲(chǔ)容量，本方案中每個(gè)派出所采用4臺(tái)磁盤陣列，每臺(tái)陣列上安裝15顆1TB的SATA-II硬盤，共計(jì)60顆。 § 用每臺(tái)SI-1600磁盤陣列的14塊硬盤創(chuàng)建為RAID5，剩余一塊硬盤作為熱備援盤，以確保存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全性，保證數(shù)據(jù)在常規(guī)情況下不會(huì)丟失。 § 每臺(tái)SI-1600磁盤陣列裝配15塊磁盤，

13、每臺(tái)陣列的容量為（15-2）×1TB=13TB（注：15-2是創(chuàng)建RAID5和熱備盤所需的2塊），4臺(tái)磁盤陣列的總?cè)萘繛?2TB。考慮磁盤的實(shí)際容量與理論容量不符，且還需為整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)留一定的冗余度，則52TB的容量完全可以滿足用戶需求。 o 方案拓?fù)鋱D        o 方案配置清單        o 方案特點(diǎn) § 管理性Hstore SI-1600磁盤陣列可以通過陣列前面的液晶面板和超級(jí)終端對(duì)陣列進(jìn)行配置、管理

14、、維護(hù)和監(jiān)控，可在液晶面板中查看陣列當(dāng)前的狀態(tài)和運(yùn)行情況，及配置信息，并且在陣列出現(xiàn)故障、讀寫錯(cuò)誤或其他異常時(shí)，液晶面板上會(huì)顯示錯(cuò)誤信息，并有蜂鳴報(bào)警，以及時(shí)通知管理員。毫無疑問，SI-1600的前液晶面板的設(shè)計(jì)為系統(tǒng)管理員帶來了極大的方便，并能夠讓管理員迅速地掌握陣列的操作。§ 穩(wěn)定性由于每臺(tái)SI-1600磁盤陣列都有各自的控制器，大大增加了單臺(tái)磁盤陣列的穩(wěn)定性。Hstore SI-1600整機(jī)和所有配件出廠前都進(jìn)行了嚴(yán)格的穩(wěn)定性測(cè)試，保證磁盤陣列在出現(xiàn)一般性故障時(shí)不會(huì)造成數(shù)據(jù)讀寫中斷，或數(shù)據(jù)丟失等嚴(yán)重后果。SI-1600可以完全滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)長時(shí)間工作對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備穩(wěn)定性的要求。§ 擴(kuò)展性由于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的增長很快，且?guī)в幸欢ǖ牟淮_定性，所以對(duì)于視頻監(jiān)控系統(tǒng)來說，擴(kuò)展性也是比較重要的方面。由于IPSAN有著SAN的架構(gòu)，擴(kuò)展時(shí)只要根據(jù)所需容量添加SI-1600設(shè)備即可，不受目前存儲(chǔ)環(huán)境的影響。關(guān)于方案投資 o 目前在較大型的安防