视频监控在保障人民生命财产安全,为经济发展保驾护航,保存证据等各个方面一直有着举足轻重的作用,因此这项技术从诞生开始就一直迅猛发展,从刚开始的完全基于模拟信号,发展成前端模拟,后端数字存储,甚至到现在的基于IP的全数字化的方案,在这个发展历程中,视频监控中所使用的存储技术也经过了一系列的革新。
存储产品可以满足现有绝大部分视频监控方案中的存储需求。从单机DVR或者基于PC的采集卡的方案,到网络DVR,网络摄像机,数字视频矩阵,乃至现在的各种技术融合的平安城市解决方案中,都可以使用存储产品来进行视频存储。
下面分别列举一下存储产品在各种监控方案中的应用。
一、视频监控中存储设备的几种应用方式:
1. 内置RAID卡创建阵列
对于采用视频采集卡的PC单机监控,如果不用考虑视频数据安全性并且对容量没有太大的需求,则可以将数据直接存储在直连到主板的硬盘上,但是,若对数据安全性,存储容量以及速度都有较高要求,则推荐采用内置RAID卡的方式,组建冗余磁盘阵列来存储数据。
内置RAID卡,可采用性能稳定的各种SATA RAID卡:
– 4通道PCI-X转SATA Ⅰ的HighPro 1104;
– 4通道PCI-X转SATA Ⅱ的HighPro 1204;
– 8通道PCI-X转SATA Ⅰ的HighPro 1108;
– 8通道PCI-X转SATA Ⅱ的HighPro 1208;
– 4通道PCI-E转SATA Ⅱ的HighPro 2204。
以上各种类型RAID卡均支持应用普遍的RAID级别:RAID 0,1,10,5,JBOD,其中一些型号同时还支持在线磁盘阵列类型转换、阵列跨卡、在线扩容等功能。
对于数据存储容量较大,且机箱可连硬盘有限的用户,为了便于硬盘管理,降低机箱电源负荷,可以利用HighPro2204E(与HighPro2204略有不同),配合端口复用的盘柜(E10004或者E10005),组建一套经济实惠的存储设备。2204E的端口复用(PM-PORT)功能,可在每一个SATA通道上提供最多4-5个SATA接口,这样一张4通道的2204E的RAID卡最多可以接20块硬盘。
盘柜通过SATA线连到机箱内的2204E上,盘柜单独供电,连接方便,且硬盘支持热插拔,即插即用。使用这种存储方式,扩展存储容量将变的很方便,如果是5盘位的盘柜,则插上5个1TB的硬盘,就可高达5TB。如果有容量需要,则可以继续增加3个同样的盘柜,此时可以达到20TB的存储容量。
2. 挂接外置盘阵
嵌入式DVR监控,一般都是内部直接接硬盘,现在也有越来越多的DVR支持ESATA接口,对于这类DVR设备,可以接ESATA接口的外置盘阵E11104。
外置盘阵E11104不同于图2中所描述的外接磁盘柜,此处的盘阵具有独立的CPU,是一套独立的嵌入式存储系统,盘阵本身具有RAID功能,能够通过盘阵上的LCD液晶屏键盘手动创建删除阵列或通过USB口连接到PC机上下载配置之后自动创建阵列。另外盘阵本身还带有环境监控功能。
PC单机监控的方案只要带有ESATA接口,也可以采用这种挂接外置盘阵的方式来存储视频数据。
3. 通过NAS共享
随着计算机网络技术的迅猛发展,视频监控系统目前正处于以DVR数字硬盘录像机为代表的数字视频监控系统全面向以网络视频服务器(NVS)、IP Camera网络摄像机以及最近兴起的NVR网络录像机为代表的网络视频监控系统转型阶段,在此过渡阶段,绝大多数的应用是数字与网络混合型的系统,Network DVR网络型数字硬盘录像机就是其中代表。
一套完整的智能视频监控管理软件可适用于大中型IP网络视频监控环境下对不限路数的数字视频图像设备、门禁系统、专业报警主机、环境监控设备的集中监控管理,同时可以与GIS地理信息系统等计算机信息管理系统紧密集成。由于网络视频监控是基于网络的音视频流传输,在大量音视频流传输的情况下会对视频监控管理服务器的性能产生很大影响,数据越多,视频监控管理服务器对I/O操作的调度和缓存的管理就变得越复杂,对存储设备的频繁访问需要占用大量的资源,影响了其处理能力。
如果视频监控管理服务器的存储应用是基于DAS这种本地硬盘或外挂磁盘阵列的方案,通常会产生这些问题:
• 存储只能很有限的扩展,根本跟不上数据的陡增,安装、维护都比较复杂;
• 数据处理和存储的功能未能分开,视频监控管理服务器对本地硬盘或外挂磁盘阵列等存储设备的频繁访问需占用大量系统资源,降低了处理流数据的能力;
• 存储利用率低,数据共享困难。
相比之下,NAS(网络附加存储)更适合新一代的网络视频监控系统应用,它具有以下诸多优势:
– 实施简单容易。因为NAS设备通过标准网络接口连入标准IP网络,使用标准网络地址, 采用专门用于数据存储的专业定制的操作系统, 并内置了与网络连接所需要的各类协议,所以整个系统的安装,设置,扩容和管理都比较简单。
– 整体拥有成本低。如果不考虑网络改造的成本,采用NAS因为利用现有网络资源,几乎不需要添加额外的硬件,所以软硬件成本很低。同时由于现有的IT人员往往对网络都很熟悉,并且NAS使用、安装、维护较为简单方便,所以使用NAS的整体拥有成本比较低。
– 文件共享。这是NAS设备最基本的能力,因为NAS支持标准的文件访问协议NFS、CIFS、AFP等,所以很容易实现文件级共享。
NAS的应用方式之一:NFS共享存储
前端网络摄像机(IP Camera)通过千兆交换机将视频数据直接存储到EasyNAS服务器的NFS共享中,管理平台或者客户端通过EasyNAS服务器的CIFS共享可以很方便的对NFS共享中的文件进行管理和调阅。
NAS的应用方式之二:CIFS共享存储
前端IP Camera或者NVR跟视频存储服务器通信,在视频存储服务器上运行视频接受前端的视频数据,存储在网络硬盘中。网络硬盘实际上是通过映射EasyNAS服务器上的CIFS共享到本地的。
目前EasyNAS软件的NAS功能已经可以配合国内众多安防名企的监控设备或者监控平台,
4. 通过IPSAN
这是一种最为直接的使用方式,原来采用服务器来管理存储的方案都可以直接套用这种方法(甚至我们已经有客户开始尝试在前端IP Camera中直接管理ISCSI Target),因为IPSAN的卷在服务器中可以被当成一个标准的磁盘来使用。
使用IPSAN具有以下一些优势:
– 低成本。由于通过以太网进行传输,企业可以利用现有的以太网设施来部署iSCSI存储网络,而不需要更改企业的网络体系,所以他的部署成本比较低。由于现有的IT人员往往对以太网的熟悉程度都比较高,所以培训和维护管理的费用也大大降低。
– 协议本身没有距离限制。由于使用TCP/IP进行传输,它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。
– 易于使用。由于iSCSI结构简单,容易理解,协议通用,即使是多个厂家的设备,也可以有机地结合起来共同使用,极大地保护了企业的投资。
– 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。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。
搭建的IPSAN存储监控中,前端IP Camera或者NVR跟视频存储服务器通信,在视频存储服务器上运行视频接受前端的视频数据,存储在本地的iSCSI硬盘中。iSCSI硬盘实际上就是EasyNAS服务器中的iSCSI逻辑卷。
目前, EasyNAS软件的ISCSI功能已经可以配合国内多家安防名企的监控设备或者监控平台,越来越多的监控厂家采用EasyNAS搭建的服务器在多个平安城市的项目中应用。