主頁（http://www.130131.com）：云存儲(chǔ)技術(shù)及其在安防監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用前景 【中國集群通信網(wǎng)】安防監(jiān)控技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)階段：模擬化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的誕生解決了傳統(tǒng)監(jiān)控遠(yuǎn)程傳輸效果的難題，也改變了傳統(tǒng)的連接方式，使其更簡單、更便捷，但同時(shí)衍生了更龐大的存儲(chǔ)需求和更高的帶寬要求。與之相適應(yīng)，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)也經(jīng)歷了多個(gè)階段：VCR模擬數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、DVR數(shù)字存儲(chǔ)，到現(xiàn)在的集中網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，以及近期出現(xiàn)的云存儲(chǔ)。 監(jiān)控云存儲(chǔ)的出現(xiàn)，突破了傳統(tǒng)存儲(chǔ)方式的性能和容量瓶頸，使云存儲(chǔ)提供商能夠聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備形成異常強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力，實(shí)現(xiàn)性能與容量的線性擴(kuò)展，讓海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)成為了可能。系統(tǒng)的建設(shè)者只需要考慮攝像頭和編碼器等前端設(shè)備，為每一個(gè)編碼器、IP攝像頭分配一個(gè)帶寬足夠的接入網(wǎng)鏈路，通過接入網(wǎng)絡(luò)與云存儲(chǔ)系統(tǒng)連接，實(shí)時(shí)的視頻圖像就可以很方便地保存到云存儲(chǔ)中，并通過視頻監(jiān)控平臺(tái)管理軟件實(shí)現(xiàn)圖像的管理和調(diào)用。從而讓企業(yè)擁有相當(dāng)于整片云的存儲(chǔ)能力，成功解決視頻存儲(chǔ)海量的難題。隨著視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，需要存儲(chǔ)和管理的視頻數(shù)據(jù)量日益成為海量，云存儲(chǔ)技術(shù)是突破IP高清監(jiān)控存儲(chǔ)瓶頸的重要手段。云存儲(chǔ)技術(shù)在安防監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展上有著巨大的應(yīng)用前景。 一、視頻監(jiān)控圖像存儲(chǔ)的特點(diǎn)與要求 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是圖像信息量巨大，要求具有足夠的存儲(chǔ)空間。硬盤錄像機(jī)錄像占用存儲(chǔ)容量與圖像質(zhì)量、攝像機(jī)的路數(shù)、需要保存錄像時(shí)間、錄像機(jī)圖像壓縮比(這又與壓縮采用的格式和圖像變化情況有關(guān))等因素有關(guān)。目前國內(nèi)DVR多數(shù)采用的是簡化的H.264或MPEG4壓縮技術(shù)，在同等的圖像質(zhì)量，H.264的數(shù)據(jù)壓縮比能比DVD系統(tǒng)中使用的MPEG-2高2～3倍，比老的MPEG-4高1.5～2倍。圖像質(zhì)量是CIF水平時(shí)，采用H.264技術(shù)，硬盤消耗率大約為100M/路?小時(shí)，16路硬盤錄像機(jī)1TB的硬盤大約能連續(xù)錄像26天。以目前高清最基本的720P效果為例，正常錄像需要的硬盤容量大約為4G~8G/路?小時(shí)，出于經(jīng)濟(jì)性考慮，降低每小時(shí)視頻錄像可壓縮到3GB左右容量。以此為例，按一個(gè)月保存時(shí)間計(jì)算，8路監(jiān)控大約17T(17000G)容量左右。那么可以試想一下，如果需要幾百、上千路這樣的高清監(jiān)控，如此龐大的視頻文件，有如潮水般的沖擊著存儲(chǔ)系統(tǒng)，對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的容量，讀寫性能、可靠性提出了更高要求。 數(shù)字化視頻監(jiān)控涉及到巨量數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和使用。因此，一個(gè)高效能的視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須具備高效能的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，這關(guān)系著數(shù)據(jù)管理的效率、數(shù)據(jù)安全以及數(shù)據(jù)利用的效率。在電信級(jí)別的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)中，對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的要求，一般說來要滿足六個(gè)方面的要求。 1、電信級(jí)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的重要特點(diǎn)之一是大量集中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分散化的前端應(yīng)用。因此，存儲(chǔ)系統(tǒng)必須具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸能力，否則將會(huì)影響數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和利用的效率。 2、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求和快速的增長變化的特點(diǎn)，要求存儲(chǔ)系統(tǒng)在必須能夠滿足電信級(jí)別數(shù)據(jù)監(jiān)控的海量存儲(chǔ)要求外，同時(shí)又必須具備良好的擴(kuò)展性能，應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)量飛速增長對(duì)于存儲(chǔ)空間擴(kuò)大的需求。 3、由于監(jiān)控系統(tǒng)一般要求實(shí)時(shí)的錄像輸入，所以這種實(shí)時(shí)錄像輸入對(duì)盤陣的數(shù)據(jù)寫能力提出了較高的要求，否則在寫速度達(dá)不到要求的情況下，數(shù)據(jù)大量集中在緩存中，最終將會(huì)導(dǎo)致緩存數(shù)據(jù)溢出以致主機(jī)死機(jī)。 4、監(jiān)控錄像需要在間隔一段時(shí)間后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，在數(shù)據(jù)刪除后，會(huì)有一定時(shí)間的間隔數(shù)據(jù)不能立即寫入，這時(shí)候數(shù)據(jù)都是保存在緩存里，較大的緩存可以保證更多的數(shù)據(jù)滯留在緩存中，等待向硬盤空間的重新寫入。 5、隨時(shí)可能出現(xiàn)的監(jiān)控錄像調(diào)用和檢索的要求，有時(shí)甚至是多個(gè)用戶的同時(shí)調(diào)用要求。 6、電信級(jí)龐大的存儲(chǔ)需求決定了對(duì)存儲(chǔ)良好管理性的要求。簡單有序的管理性可以幫助用戶降低運(yùn)營維護(hù)的成本，同時(shí)也是系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要保障。對(duì)于電信級(jí)別系統(tǒng)而言，良好的穩(wěn)定性是必需的，如果缺乏穩(wěn)定性，則會(huì)給眾多用戶帶來巨大困擾，甚至帶來巨大的損失。 作為圖像數(shù)據(jù)和報(bào)警事件記錄的載體，存儲(chǔ)的重要性是不言而喻的，當(dāng)前，存儲(chǔ)已不僅是一個(gè)設(shè)備而已，而是已經(jīng)升華到了一個(gè)解決方案平臺(tái)的地步。大容量的存儲(chǔ)系統(tǒng)并不是存儲(chǔ)設(shè)備的簡單堆積，更需要解決存儲(chǔ)機(jī)制的完備性、存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)以及在時(shí)間(存儲(chǔ)數(shù)據(jù)處理速度)和空間(存儲(chǔ)容量)上的可使用性等問題，還有大容量存儲(chǔ)系統(tǒng)的可管理性要求。 二、存儲(chǔ)技術(shù)在安防監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)狀 目前監(jiān)控存儲(chǔ)市場(chǎng)主要存在以下幾種存儲(chǔ)技術(shù)： 1、DVR存儲(chǔ)。DVR存儲(chǔ)是目前最常見的一種存儲(chǔ)模式，編解碼器設(shè)備直接掛接硬盤，目前最多可直接帶8個(gè)硬盤。由于編譯碼設(shè)備性能的限制，一般采用硬盤順序?qū)懭氲哪Ｊ�，沒有應(yīng)用RAID冗余技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的保護(hù)。隨著硬盤容量的不斷增大，單片硬盤故障導(dǎo)致關(guān)鍵數(shù)據(jù)丟失的幾率在同步增長，且DVR性能的局限性也影響了圖像數(shù)據(jù)的共享及分析。DVR的設(shè)計(jì)思路是基于本地小系統(tǒng)、非聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的，業(yè)務(wù)是本地終結(jié)的系統(tǒng)。混合DVR(Hybird DVR)是同時(shí)支持編解碼器和IP設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)接入的一種變型DVR。這種DVR的存儲(chǔ)方式與普通DVR是相同的。 2、NVR存儲(chǔ)。NVR(Network Video Recorder，網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī))是近兩年中國安防市場(chǎng)上逐漸興起的一種產(chǎn)品形態(tài)，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，NVR是模擬錄像機(jī)和硬盤錄像機(jī)的升級(jí)換代產(chǎn)品，是在原來DVR基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的免除窗口操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)配合的單機(jī)獨(dú)立操作設(shè)備。由于NVR采取高度集成化的芯片技術(shù)，擁有先進(jìn)的數(shù)字化錄像、存儲(chǔ)和重放功能，無需計(jì)算機(jī)配合和日常維護(hù)，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)較高分辨率(可達(dá)到D1分辨率)、高質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且簡單易用。簡單來說，NVR系統(tǒng)將傳統(tǒng)的視頻、音頻及控制信號(hào)數(shù)字化，通過NVR設(shè)備上的網(wǎng)絡(luò)接口，以IP包的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，在DVR的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。NVR是基于大系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的，業(yè)務(wù)可能是“數(shù)據(jù)中心”化的，而管理是基于控制臺(tái)的思路，如果需要，這種系統(tǒng)也可以采用網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)進(jìn)行備份。 3、編碼器外掛存儲(chǔ)設(shè)備直連存儲(chǔ)。通過編解碼器的外部存儲(chǔ)接口連接，主要采用SATA、USB、iSCSI和NAS等存儲(chǔ)協(xié)定擴(kuò)展。這種方式可以實(shí)現(xiàn)編解碼器容量的再擴(kuò)展，適合于中小規(guī)模的部署，監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)通過RAID技術(shù)在可靠性上得到了一定保證。其中SATA/USB模式采用的直連方式，不能共享并且擴(kuò)展能力較低。IP網(wǎng)絡(luò)(iSCSI和NAS)方式下具有更好的擴(kuò)展能力和共享能力。由于數(shù)據(jù)的直接寫入，減少了服務(wù)器中轉(zhuǎn)這一環(huán)節(jié)，在性能提升的同時(shí)也節(jié)省了用戶的投資，但是這種方式在進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和檢索時(shí)容易在轉(zhuǎn)發(fā)這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)很大瓶頸，且目前直寫通常采用像NAS等存儲(chǔ)方式，由于NAS自身的文件協(xié)議等原因，導(dǎo)致在多節(jié)點(diǎn)并發(fā)寫入數(shù)據(jù)時(shí)效率不高。
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