视频监控存储技术的“群雄争霸”

  引言

  我们都知道,对于安防系统来说,视频监控是其中非常重要的部分。在各行业中,已经开始得到广泛的应用。

  “平安城市”项目工程在这几年的大力推进中,各地公安机关指导和组织社会各方建设报警、监控系统26.8万余个,视频监控的应用广泛可见一斑。与此同时,转型中的运营商已推出为行业客户提供各自可运营的视频监控系统如“全球眼”和“宽视界”,另外在银行、港口和电力等行业都在大量使用视频监控系统。总而言之,视频监控已经在各行业得到广泛的应用,而且随着当前对安全保障力度不断增加,将在未来的市场上进一步得到规模且深入的发展。

  随着网络化和信息化技术在生活中的各个角落的蔓延,安防也迎来了它的“转变期”。国家对基础设施建设的不断投入,视频监控系统也从早期的模拟系统发展到如今的网络视频监控系统;而安防企业也呈现出以由“弱电集成商”唱主角向以“IT系统集成商”为主力的趋势,网络设备生产商、网络存储设备生产商、数字化编解码器生产商的介入,促成构成视频监控系统的各组成部分正在朝着“智能化、网格化、IP化”的方向前进。

  1 各种存储解决方案分析

  传统的视频监控图像存储方式从早期的硬盘录像机机内硬盘存储到外接磁盘柜存储,直接连接存储(DAS)、网络附加存储(NAS)、存储区域网络(SAN)等名词让人眼花缭乱,那让我们来比较一下各种存储解决方案,来个“一决雌雄”。

  1.1 传统的DVR硬盘存储解决方案

  目前DVR有两种主流产品:PC式或嵌入式。处于成本考虑,DVR视频数据的存储结构大多使用IDE硬盘和E-IDE硬盘总线(BUS)完成硬盘控制和扩展功能。DVR根据硬盘地址顺序规划逻辑盘符。图像数据根据盘符顺序,依次写入硬盘。于是在任何时候,某块硬盘都会处在巨大压力中。如果图像质量和实时性要求高,就会造成数据量急剧加大。

  其实DVR并非专业的存储产品,振动、散热、硬盘保护等方面均没有完善考虑周全,实际过程中会产生稳定性差、安全性差、管理困难、维护困难、扩展性差、不满足实战需求、难以实现视频图像的集中检索和查阅和后期应用等问题。因为价格便宜,它只适合用于对数据存放安全要求不高,数据量少的小规模监控系统。

  1.2 DAS的存储解决方案

  DAS(Direct Attached STorage 直接附加存储)存储架构是比较早的存储形式。在视频监控应用中,它是通过硬盘录像机或服务器,直接连接磁盘阵列柜实现存储的模式。主要有两种解决方案,包括 PC式DVR+DAS的存储和嵌入式DVR+服务器+DAS的存储。

  DAS也存在许多缺点,例如扩展性差、可管理性差、异构化严重、资源利用率低且无法实现存储资源的共享等诸多问题。

  1.3 NAS的存储解决方案

  NAS(Network Attached Storage-网络附加存储),是一种文件共享服务。NAS拥有自己的文件系统,通过NFS或CIFS对外提供文件访问服务。NAS设备提供统一的存储空间,是基于“文件级”的存储方式。

  今天,NAS和SAN不仅各有应用场合,也相互结合,IP存储的发展让SAN和NAS进一步融合到设备级。

  2 采用流媒体服务器后搭建SAN的存储解决方案

  SAN(Storage Area Network )存储区域网络,是一种通过网络方式连接存储设备和应用服务器的存储构架,是基于“数据块级”的存储方式。分为 FC SAN和 IP SAN两种。

  2.1 SAN的方案的优点

  a 设备整合性,多台服务器可以通过存储网络同时访问后端存储系统。因此就不必为每台服务器单独购买存储设备,降低存储设备异构化程度,减轻维护工作量,降低维护费用。

  b 数据集中,不同应用和服务器的数据实现了物理上的集中,空间调整和数据复制等工作可以在一台设备上完成,大大提高了存储资源利用率。

  c 建设SAN可降低总体拥有成本,整合存储设备和集中管理数据,大大降低了用户重复投资和长期管理维护的开销。

  2.2 FC SAN存储解决方案的问题

  a FC作为一个强调效率但缺乏管理功能的协议,其兼容性、可管理性远低于IP。

  b 成本高,FC交换机、FC HBA卡相比以太网交换机、普通网卡价格高昂,连接复杂。

  c 出于FC协议的封闭性,了解和掌握的人员较少,需专业技术人员进行支持,后期维护成本高。

  2.3 IP SAN存储解决方案的优势

  a 性价比良好

  b 安装调试简单,不需复杂连接设备,插上网线就能用。

  c IP-SAN的管理人员完全可以由网络管理员兼任,维护管理成本低。

  但是无论是采用服务器后搭建FC SAN+流媒体转发服务器,还是IP SAN+流媒体转发服务器的方式,流媒体转发服务器既要完成视频流的“打包”存储,同时还有实现视频流的实时转发,在这样的情况下,其性能就受限于流媒体服务器的硬件资源,无论是视频数据的存储还是视频图像的调阅,很容易造成整个系统的“瓶颈”,出现时延。

  3 结语

  目前国内视频监控的方案设计、实施和维护,很多还是通过安防领域的系统集成商来完成,后面的存储设备往往都是安防厂商去为用户随便指定,甚至有的是安防厂商代其购买,受其技术能力、对存储的了解和对成本控制的考虑,这种存储方案很多难以满足客户的应用需求。伴随着IP视频监控的发展,其伴随的海量视频存储需求势必获得更多关注,因而我们也希望能够看到更多存储与安防厂商的合作,通过高容量高性能的视频存储,来解决集中管理存储问题。