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如何选择大规模视频监视设施的集群存储

  【IT168专稿】随着机构的视频监视需求越来越复杂,存储需求也在增长。数字视频监视市场有一些独特的需求。新形式的集群存储提供了许多好处,特别是在从小规模记录环境向支持数千台摄像机和PT存储容量的大规模监视系统升级的时候是非常有帮助的。

  目前,无论我们正在处理“正常”的业务数据(电子邮件、文件、数据库处理等)还是正在处理视频数据(不断地传送到存储系统的密度很大的视频图像),存储系统都采用RAID(独立冗余磁盘阵列)防止现场出现的任何硬盘故障。这些RAID控制器设计的方式能够显著影响到这个系统的性能、成本和管理性。业务数据和视频数据对于存储系统来说都有特点和很大的区别。

  数据集尺寸:需要存储多少原始数据?目前的大型数据库大约可以存储100GB数据,只有特大型企业才能创建1TB(1000GB)的通用业务数据。相比之下,仅仅配置几百台摄像机的视频监视系统一天就能轻松地产生1TB以上的数据。

  读与写的活动:正常的业务数据(无论是工资单数据库录入、法律文件更新还是电子邮件信息)一般都遵循80/20的原则,即80%的时间是读数据,只有20%的时间专门用于写数据活动。视频数据正好相反,几乎100%的时间都用于写入数据,读数据的时间很少,只有在发生事件的时候或者需要提取和评估一段相关的录像的时候才需要读数据。

  随机的与连续不断的存储:存储管理员会查看数据是如何发送到存储系统的和如何处理那个通讯的。在正常的业务应用中,数据是随机地以“小块传送”的方法写入的。视频数据则完全不同,因为视频数据是连续不断地达到的,传送的信息密度一直是不便的。随着摄像机分辨率的提高,这种信息密度也将随着每一个图像使用的更多的像素而显著增加。

  计划的关机时间:业务数据一般都遵循一个周期,当进行系统维护、升级和修改的时候有一个自然的关机节奏,不会影响到业务活动。视频数据没有这样的关机时间周期,因为输入的视频流是连续不断的,任何改变或者维护必须动态完成,不能影响输入的视频流。

  传统的大规模存储系统是设计用于存储业务数据的。这些系统的架构是很成功的并且是以主RAID控制器为中心的。这种RAID控制器有混合的网络带宽,能够控制混合的最大数量的硬盘。过去,这种主RAID控制器曾作为输入的视频数据的一个漏斗,并且限制了这个系统的最大存储容量。对于这种冗余已经推出了一个备用的控制器。但是,最大带宽和容量仍然是固定的。

  视频数据对于这种传统的存储设置是一个巨大的挑战。这种漏斗式的设计很少被业务数据阻塞,但是不适合视频数据100%的写入和连续不断地传送的性质,容易出现数据丢失的风险。传统的设计需要万兆以太网等下一代网络技术或者专有的和价格昂贵的光线通道等存储协议来满足大规模视频监视设施的带宽需求。同样,这种主控制器对于现场维护也是有问题的,因为容量、带宽和性能变化很难在现场动态地进行升级。

  比较新的集群存储架构聚合了一套分布式的RAID控制器以提供大容量的存储。在提供与传统的设计相同的数据保护的同时,集群存储系统还推出了一些对于视频应用非常有用的技术创新,例如,数据将自动分散到这个集群;性能将动态地进行分配,不需要用户的干预;这个集群管理硬盘、网络连接和整个控制器的故障状况。用存储行业的话说,这些功能叫做动态配置、自动负载均衡和多路径支持。在非常好的的集群实施中,所有这个集群的RAID控制器将聚合在一起并且应用到所有的传送进来的视频数据,从而使用目前可用的节省成本的前兆以太网技术消除了传统的漏斗的限制。

  对于视频来说,这是一个优化的提供高带宽的架构,对于这种以写入为主和连续不断的视频数据通讯的性质是很重要的。集群通过把许多网络链路汇聚在一起提供更高的带宽。这种架构能够使用现成的以太网交换机和电缆线,安装和技术支持成本都很低。通过进一步增加集群组件能够轻松地保持动态的现场升级。这个架构的一个额外的好处是自动重建系统(就像更换硬盘时一样)要比传统设计的速度快,因为所有的系统组件都会为大规模的并行恢复做出贡献。

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