視頻監(jiān)控行業(yè)經(jīng)歷了從平安城市項(xiàng)目建設(shè)到現(xiàn)在的智慧城市項(xiàng)目建設(shè)的重大轉(zhuǎn)變，使視頻數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸性增長的態(tài)勢。今天介紹監(jiān)控視頻存儲方案有哪些？
安防監(jiān)控存儲技術(shù)特點(diǎn)
網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的誕生解決了傳統(tǒng)監(jiān)控效果的難題，改變了傳統(tǒng)的連接方式，更簡單更便捷，但同時(shí)衍生了更龐大的存儲需求和更高的帶寬滿足。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)中采用的存儲設(shè)備在數(shù)據(jù)讀寫方式上具有與其他類型系統(tǒng)不同的特點(diǎn)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般具有監(jiān)控點(diǎn)多(攝像頭數(shù)量多)、視頻數(shù)據(jù)流大、存儲時(shí)間長、24小時(shí)連續(xù)不間斷作業(yè)等特點(diǎn)。視頻監(jiān)控應(yīng)用中主要是視頻碼流的寫入，具體特點(diǎn)如下：
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視頻數(shù)據(jù)以流媒體方式寫入存儲設(shè)備或從存儲設(shè)備回放，與傳統(tǒng)的文件讀寫不同。
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多路視頻長時(shí)間同時(shí)寫入同一個(gè)存儲設(shè)備，要求存儲系統(tǒng)能長期穩(wěn)定工作。
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實(shí)時(shí)多路視頻寫入要求存儲系統(tǒng)具有高帶寬，且恒定。
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容量需求巨大，存儲擴(kuò)展性能要求高，可在線更換故障設(shè)備或進(jìn)行擴(kuò)容。
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多路并發(fā)讀寫時(shí)對存儲設(shè)備性能要求非常高。
十大監(jiān)控視頻存儲方案
當(dāng)人們提到安防網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用時(shí)大多想到的是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)，其實(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成不僅限于前端產(chǎn)品，若沒有后端的存儲設(shè)備，那么龐大的圖像數(shù)據(jù)也只能成“浮云”。與網(wǎng)絡(luò)存儲相關(guān)的有10大技術(shù)：
（一）NAS系統(tǒng)
網(wǎng)絡(luò)附加存儲系統(tǒng)，文件存儲和訪問都需要經(jīng)過局域網(wǎng)，也支持通過光纖通道或基于SCSI的交換機(jī)添加額外的存儲。
市面上能見到的 NAS 操作系統(tǒng)很多，有如 FreeNAS 這樣意氣風(fēng)發(fā)的開源免費(fèi)版，也有完全商業(yè)的閉源版本，更有如黑群暉之類的破解版本。NAS 系統(tǒng)的迭代是一個(gè)大浪淘沙的過程，活下來的系統(tǒng)在功能上逐漸趨同，這代表了市場的普遍需求。
（二）NAS網(wǎng)關(guān)
即無磁盤文件服務(wù)器，它使用SAN存儲陣列，提供擴(kuò)展存儲容量。
（三）SAN架構(gòu)
SAN（Storage Area Network）–存儲局域網(wǎng)絡(luò)，SAN是大規(guī)模應(yīng)用的先進(jìn)和成熟的海量數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)，是建立在服務(wù)器集群和存儲設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)，給服務(wù)器集群提供集中式共享存儲空間方便管理。SAN存儲模式適用于各類數(shù)據(jù)存儲的應(yīng)用，在大中型監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛。SAN存儲模式根據(jù)傳輸鏈路的不同可以分為FC SAN和IP SAN。
網(wǎng)絡(luò)中多臺服務(wù)器連接到一個(gè)由一到多個(gè)存儲陣列組成的中央磁盤存儲庫，極大地改進(jìn)了系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)備份工作。
（四）云存儲
通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的一個(gè)系。
安防監(jiān)控廠商提供的云存儲主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
1、高速存取。安防云存儲需要面臨高并發(fā)，高碼率的數(shù)據(jù)存儲要求，面對的都是高清、高碼率的視頻存儲，存儲系統(tǒng)需要提供高性能的數(shù)據(jù)吞吐能力。安防云存儲通過采用數(shù)據(jù)離散式存儲機(jī)制，每一個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的錄像都以分塊形式，并發(fā)存儲于不同的存儲節(jié)點(diǎn)中；在讀取時(shí)，這些存儲節(jié)點(diǎn)將并發(fā)提供服務(wù)，避免了單臺設(shè)備讀取的瓶頸，速度比傳統(tǒng)存儲快幾十倍。滿足平安城市等大型安防項(xiàng)目中，海量并發(fā)存儲、讀取的需求。
2、安防集成。在實(shí)際應(yīng)用中，安防云存儲與各項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)合非常緊密，如圖偵、視頻智能分析等，在存儲陣列中直接集成視頻錄像管理、視頻回放和媒體轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)，充分利用云存儲高可靠硬件和網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，安防云存儲提供標(biāo)準(zhǔn)SDK接口，可以方便讓客戶對安防業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)，與安防業(yè)務(wù)系統(tǒng)更為緊密的集成。
3、碼流直存。安防云存儲由于其使用場所、用戶的固定性，以及用戶對視頻高效應(yīng)用的要求，一般都會采用碼流直存的方式，從而簡化系統(tǒng)的架構(gòu)，降低故障點(diǎn)，提升系統(tǒng)部署的效率以及運(yùn)維成本，而且云存儲一般也是架設(shè)于專網(wǎng)之中，更能保障錄像的質(zhì)量。
（五）HBA
HBA的全稱為Host Bus Adapter，即主機(jī)總線適配器。 連接主機(jī)計(jì)算機(jī)到網(wǎng)絡(luò)/存儲設(shè)備的可插拔式卡，支持多種存儲網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
（六）IP存儲
使用IP協(xié)議連接遠(yuǎn)程的SAN，在光纖通道SAN中，IP協(xié)議用于在IP數(shù)據(jù)包內(nèi)發(fā)送FC幀，對于非光纖通道SAN，使用iSCSI協(xié)議將SCSI數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IP數(shù)據(jù)包。
iSCSI（Internet SCSI，互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）是一種在Internet協(xié)議網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的SCSI協(xié)議，特別是以太網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，iSCSI協(xié)議上建設(shè)的存儲局域網(wǎng)稱為IP SAN。
IP SAN的優(yōu)點(diǎn)主要有：成本投入小 ，利舊性好；人才較多，管理維護(hù)成本低； 基于IP網(wǎng)絡(luò)無距離限制；組建方式靈活，可擴(kuò)展性高。
采用IP SAN的監(jiān)控存儲方案的優(yōu)勢：
1)低成本實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的集中化存儲和統(tǒng)一管理，可靠而穩(wěn)定；
2)存儲設(shè)備與視頻服務(wù)器、監(jiān)控客戶端可以建設(shè)存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，共享性良好；
3)傳輸帶寬更靈活，存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)可以建設(shè)成百兆或千兆網(wǎng)絡(luò)，滿足多種環(huán)境下前端和客戶端的存儲、點(diǎn)播等需求；
4)存儲系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)，后期擴(kuò)容方便；
5)可靠性極好，多臺存儲共用時(shí)彼此之間是相互獨(dú)立的，避免單點(diǎn)故障；
（七）RAID
獨(dú)立冗余磁盤陣列，需要多塊磁盤，提高性能和故障冗余。磁盤陣列(DiskArray)是由一個(gè)硬盤控制器來控制多個(gè)硬盤的相互連接，使多個(gè)硬盤的讀寫同步，減少錯誤，增加效率和可靠度的技術(shù)。磁盤陣列是一種專業(yè)性很高、可靠性要求極嚴(yán)的的產(chǎn)品。
專業(yè)磁盤陣列廠商一般業(yè)務(wù)重心都不在安防市場上，對于安防的了解也不夠深入，因此不太可能直接切入單打獨(dú)斗；其次是價(jià)格上的困境。安防市場，預(yù)算還是比較緊張，而大部分又要投入到前端建設(shè)上，加上對數(shù)據(jù)安全性的不重視，導(dǎo)致存儲設(shè)備采購預(yù)算嚴(yán)重不足，無法采購高檔專業(yè)產(chǎn)品。
（八）LANfree備份
所謂LAN-free，是指數(shù)據(jù)無需通過局域網(wǎng)而直接進(jìn)行備份，即用戶只需將磁帶機(jī)或磁帶庫等備份設(shè)備連接到SAN中，各服務(wù)器就可把需要備份的數(shù)據(jù)直接發(fā)送到共享的備份設(shè)備上，不必再經(jīng)過局域網(wǎng)鏈路。由于服務(wù)器到共享存儲設(shè)備的大量數(shù)據(jù)傳輸是通過SAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的，局域網(wǎng)只承擔(dān)各服務(wù)器之間的通信任務(wù)，而無需承擔(dān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)。實(shí)現(xiàn)了控制流和數(shù)據(jù)流分離的目的。
LAN-Free 優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)備份統(tǒng)一管理、備份速度快、網(wǎng)絡(luò)傳輸壓力小、磁帶庫資源共享；缺點(diǎn)是少量文件恢復(fù)操作繁瑣，并且技術(shù)實(shí)施復(fù)雜，投資較高。
（九）光纖通道
將數(shù)據(jù)請求從服務(wù)器傳輸?shù)酱疟P陣列，SAN中的光纖通道交換機(jī)用于連接服務(wù)器和存儲陣列。經(jīng)由當(dāng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)需要海量存儲時(shí),安防監(jiān)控系統(tǒng)通過光纖存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)Hard_Disk_Drive驅(qū)動器驅(qū)動中斷控制器,同時(shí)將海量存儲數(shù)據(jù)先放入光纖存儲分區(qū),然后中斷控制器激活A(yù)RM嵌入式控制器將光纖存儲分區(qū)的海量存儲數(shù)據(jù)直接發(fā)送到光纖存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)Hard_Disk_Drive.避免了DVR存儲這樣應(yīng)用會造成系統(tǒng)負(fù)荷增加,故障率提高,同時(shí),由于數(shù)據(jù)沒有必要的保護(hù)措施,經(jīng)常會由于硬盤損壞造成數(shù)據(jù)丟失的問題.
（十）塊級存儲
從磁盤讀文件/向磁盤寫文件時(shí)，塊級訪問確保網(wǎng)絡(luò)用戶不必管理數(shù)據(jù)，允許網(wǎng)絡(luò)管理員規(guī)定數(shù)據(jù)存儲在哪里以解決性能問題。
視頻監(jiān)控存儲發(fā)展所面臨的問題
當(dāng)前智慧城市和物聯(lián)網(wǎng)及智能家居加速建設(shè)，其中核心部分都是以視頻監(jiān)控為中心，尤其是視頻監(jiān)控系統(tǒng)顯著特點(diǎn)呈現(xiàn)出高清，智能化和融合應(yīng)用。視頻監(jiān)控系統(tǒng)大量高清視頻應(yīng)用帶來海量數(shù)據(jù)就需要及時(shí)快速保存下來，而當(dāng)前圍繞海量視頻數(shù)據(jù)存儲需求，監(jiān)控存儲設(shè)備市場順應(yīng)發(fā)展出現(xiàn)了大量新形態(tài)的產(chǎn)品。常見的主要存儲設(shè)備有：NVR，IPSAN和FCSAN及安防云存儲或通用集群存儲。
但是，隨著高清攝像機(jī)的數(shù)量不斷增多和錄像周期的延長（多數(shù)在15天以上），NVR產(chǎn)品因自身容量小而不能滿足需要。IPSAN和FCSAN產(chǎn)品是基于網(wǎng)絡(luò)化的存儲架構(gòu)，可以靈活實(shí)現(xiàn)容量擴(kuò)展；可是，IPSAN/FCSAN存儲設(shè)備數(shù)量越大，帶來存儲服務(wù)器數(shù)量也越多，使用時(shí)間越長存儲性能反而越低，關(guān)鍵是容易產(chǎn)生單點(diǎn)故障而中斷服務(wù)。因此，監(jiān)控廠商在視頻數(shù)據(jù)存儲方面做了深入研究，必須聯(lián)合專業(yè)存儲技術(shù)開發(fā)出適合安防數(shù)據(jù)存儲需要的新形態(tài)存儲產(chǎn)品，即視頻直寫存儲設(shè)備。安防行業(yè)專業(yè)名稱：NVR磁盤陣列或NVR網(wǎng)絡(luò)存儲；就國內(nèi)安防存儲設(shè)備市場而言，對應(yīng)的名稱主要有NVR存儲，智能視頻存儲，視頻網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)器和CVR存儲等。這些設(shè)備被涉足安防行業(yè)的從業(yè)人員都能耳熟能詳，并且日常工作中經(jīng)常給客戶推薦使用。這類產(chǎn)品技術(shù)方案解決了當(dāng)前大中型項(xiàng)目客戶的使用需求。
所有這些視頻存儲產(chǎn)品在滿足1000路以下或存儲容量在2048TB以下中小規(guī)模，帶給用戶的使用體驗(yàn)效果覺得還很好的。但是，在此規(guī)模上繼續(xù)增加的話，就會讓用戶覺得設(shè)備數(shù)量太多，響應(yīng)速度變慢，數(shù)據(jù)安全性差和維護(hù)管理太累等諸多現(xiàn)實(shí)的問題。
總結(jié)
雖然云存儲應(yīng)于視頻監(jiān)控行業(yè)海量數(shù)據(jù)存儲時(shí)間還很短，還面臨這樣那樣的問題，但是隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和云存儲應(yīng)用技術(shù)的成熟和完善，必將推動視頻監(jiān)控行業(yè)勢必會更快速的發(fā)展。云時(shí)代已到來，云存儲和大數(shù)據(jù)技術(shù)就像是打開未知世界之門的鑰匙，開啟了視頻監(jiān)控行業(yè)的新紀(jì)元，將它推向了一個(gè)新的、更高的發(fā)展階段。
