【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。
大规模视频部署的拥有总成本的考虑
对于非存储专家来说,传统的存储与集群存储系统之间还有管理和技术支持的差别。在选择视频存储系统之前,应该考虑一下这些差别。
首先,传统的大规模存储系统是为财富100强企业中经过特殊培训的专职存储管理员设计的。配置这些系统需要广泛的前期规划和培训,通常是以用户为代价的。因为基本的RAID控制器设计的固定性质,用户一开始都会购买最大的配置,因为早期的配置决策不能轻松地在现场改变。同较高级的科学计算器一样,这些传统的系统有许多特殊的指令和功能需要学习。在大多数情况下,现场的技术支持最好留给厂商,每年的维护费很容易达到天文数字。
相比之下,存储集群在没有用户干预的情况下管理高级的任务,仅需要高水平地理解容量的需求。具有基本的PC服务器技能的现有的员工就能够每天管理这个系统以及进行现场升级或者更换设备。每天处理许多GB数据的同样的客户或者集成商现在能够有效地管理这些新系统的数百GB的数据。
在评估视频监视集群存储时应检查什么
一旦你决定考察一个集群存储系统,理解可用的选择都有什么区别是很有用的。下面是评估大规模视频监视设施的集群存储系统时应该检查的关键功能的简单指南:
•用于高可用性的全面的节点保护:一个集群存储系统应该消除所有的单个故障点,包括一个整个分布式控制器节点的故障。
•提高容量效率的分布式RAID:使用分布式RAID的集群存储将保护分布式控制器节点并且提供一个集群系统两倍的使用容量。这个集群系统将镜像两个节点之间的数据。
•性能的最大带宽:消除主控制器和聚合网络端口的集群系统可提供最大的带宽。对于视频设施来说,这意味着他们支持更多的摄像机和更多的视频数据,不需要昂贵的专有的光纤通道或者万兆以太网。
•30分钟培训:集群系统应该自动管理系统以便简化配置和管理。一个集成商或者具有基本PC技能的用户应该只需30分钟就能学会并且轻松地操作这个系统。
•新硬盘的投资保护:所有的集群解决方案都提供“随着容量增长而付费”的灵活性。寻找能够提供新的更大的硬盘的系统。这种系统能够随时利用可用的每平方英寸更大存储密度的硬盘。
•一段时间后的成本竞争优势:使用现成的硬件组件的集群解决方案能够随着时间的推移提供成本竞争优势的非常好的保障。对于专有的硬件组件要谨慎,因为这种组件很难升级或者更换。
总结
并非所有的大规模存储解决方案都非常适合存储和提取视频数据。 比较新的集群存储系统提供了比传统的存储设计增强的功能,对于视频数据本身的特点非常有帮助,并且能够满足爆炸式增长的视频市场中的拥有总成本的要求。忽略这些考虑能够导致存储性能、成本和长期的管理性严重不匹配的问题。