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监控存储系统技术发展浅析

  硬盘存储

  直接采用硬盘存储作为数字化之后的第一代存储介质,在监控存储的历程中具有承上启下的重要作用。其实现方式非常简单,即采用服务器或者DVR中的硬盘对数字视频信号进行存储。

  但随着视频数据的重要性日益加强,人们也越来越多地考虑到数据的安全性和写入的高效性,这时,硬盘本身损毁数据难以恢复以及计算机内部总线带宽瓶颈等问题就都暴露出来。所以在大型项目中,往往都采用磁盘阵列设备将存储系统作为独立的系统进行构建。

  磁盘阵列存储

  采用磁盘阵列存储一般有以下几种方式:

  1. DAS(直接附加存储)

  将外置存储设备通过连接电缆,直接连接到一台服务器上采用直接附加存储方案的服务器结构如同PC机架构,外部数据存储设备采用SCSI技术或者FC(Fibre Channel)技术,直接挂接在内部总线上的方式,数据存储是整个服务器结构的一部分,在这种情况下往往是数据和操作系统都未分离。 DAS这种直连方式,能够解决单台服务器的存储空间扩展、高性能传输需求。但是直接附加存储设备依赖服务器主机操作系统进行数据的I/O读写和存储维护管理。但其DAS的扩展性是所有专业存储架构中最差的。

DAS示意图

  2. NAS(网络附加存储)

  NAS是一种专业的网络文件存储及文件备份设备,或称为网络直联存储设备、网络磁盘阵列。NAS是一种专业的网络文件存储及文件备份设备,它是基于LAN(局域网)环境,按照TCP/IP协议进行通信,以文件的I/O(输入/输出)方式进行数据传输。一个NAS单元包括核心处理器,文件服务管理工具,一个或者多个的硬盘驱动器用于数据的存储。 NAS 可以应用在任何的网络环境当中。主服务器和客户端可以非常方便地在NAS上存取任意格式的文件,包括SMB格式(Windows)NFS格式(Unix,Linux)和CIFS格式等等。

  但由于其协议的影响,NAS对网络的利用率一般在40%以下,无法提供高性能的数据写入服务

  NAS示意图

  3. FC-SAN(光纤存储区域网络)

  通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等连接设备将磁盘阵列、磁带等存储设备与相关服务器连接起来的高速专用子网。SAN提供一个专用的、高可靠性的基于光通道的存储网络,SAN允许独立地增加它们的存储容量,也使得管理及集中控制(特别是对于全部存储设备都集群在一起的时候)更加简化。

  缺点是其价格现在比较昂贵。

  SAN架构示意图

  4. IP-SAN(以太网存储区域网络)

  继承了FC-SAN的几乎全部特性,通过普通IP网络对外提供以往只有FC-SAN才能提供的存储性能,而且由于采用了IP网络作为传输线路,所以价格较FC-SAN便宜很多。也正是因为这样,在目前的监控存储中更多使用的是IP-SAN。

  各存储系统特性对比如下表所示:

 

DAS

NAS

FC-SAN

IP-SAN

集中化存储(高共享性能)

不具备

具备

具备

具备

存储设备集中管理

具备

具备

具备

具备

数据高可用性

具备

具备

具备

具备

高速读写性能

具备

不具备

具备

具备

可扩展性

不具备

具备

有限具备

具备

投入成本

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