視頻監(jiān)控中的磁盤陣列應用存儲分析

一、專業(yè)的磁盤陣列

　　磁盤陣列(DiskArray)是由一個硬盤控制器來控制多個硬盤的相互連接，使多個硬盤的讀寫同步，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、可靠性要求極嚴的的產(chǎn)品。

　　在20世紀90年代，一提到磁盤陣列，同行們都能準確的定義什么是DiskArray，并不存在專業(yè)不專業(yè)的問題，因為DiskArray本身代表的就是一種專業(yè)的、特殊的產(chǎn)品。但自從有了iSCSI、SATA、SAS等技術(shù)，實現(xiàn)磁盤陣列基本功能的門檻降低了，而隨著linux的廣泛使用以及l(fā)inux環(huán)境下raid、iSCSI、NFS、SAMBA等技術(shù)的成熟發(fā)展，進一步使磁盤陣列產(chǎn)品更加親民化，也就誕生出非常多的磁盤陣列廠家，使磁盤陣列的專業(yè)化程度受到一些影響。如用PC服務器改裝的產(chǎn)品能提供磁盤陣列的功能，且PC服務器架構(gòu)的磁盤陣列拉低了產(chǎn)品的價格，但可靠性將得不到保障。

　　那么，什么是專業(yè)的磁盤陣列?專業(yè)的磁盤陣列主要具備以下幾個標志性特點：(1)模塊化設(shè)計，包括散熱系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理核心系統(tǒng);(2)控制器架構(gòu)能提供冗余控制器配置;(3)具備快照、卷鏡像、遠程復制等災備技術(shù);(4)采用獨立硬件芯片解決raid運算問題;(5)采用高性能cache技術(shù)，具備緩存鏡像功能。

　　二、磁盤陣列的發(fā)展與視頻監(jiān)控市場

　　談到磁盤陣列，我們一定會想到這些概念：DASNASSAN，這些產(chǎn)品在各行業(yè)都已經(jīng)成熟應用多年，在安防監(jiān)控行業(yè)也已經(jīng)應用不少時日了。

　　從整個行業(yè)的發(fā)展狀態(tài)來看，選擇可靠性高、穩(wěn)定性好的存儲設(shè)備，是每一個方案使用者、每一個方案設(shè)計者都必須考慮的問題，也是一個方案成功與否、穩(wěn)定與否的關(guān)鍵因素。

　　日前行業(yè)內(nèi)從業(yè)人員接觸最多的磁盤陣列，一般說是IPSAN設(shè)備。由于隨著技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)IPSAN的技術(shù)門檻在降低，導致許多低端入門級產(chǎn)品充斥整個市場，而真正的專業(yè)產(chǎn)品由于價格因素或者對安防市場的不熟悉和不重視，反而不被行業(yè)內(nèi)人員所熟知。

　　那么，如何從魚龍混雜的眾多品牌中選擇出符合要求的產(chǎn)品呢?其實很簡單，在數(shù)據(jù)存儲這個領(lǐng)域，控制器架構(gòu)的產(chǎn)品已經(jīng)非常成熟與穩(wěn)定，只是在安防監(jiān)控領(lǐng)域還不為人所熟知?？刂破骷軜?gòu)的產(chǎn)品，完成符合數(shù)據(jù)保存對安全性、穩(wěn)定性、可靠性的需求。選定了這個方向，再結(jié)合品牌、價格等進行選擇即可。

　　專業(yè)的磁盤陣列廠商要切入安防市場也會遇到重重困難。首先是行業(yè)應用方案的不熟悉。如果只是單獨的賣設(shè)備，我想對于客戶來說，吸引力并不大，專業(yè)磁盤陣列廠商一般業(yè)務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斗;其次是價格上的困境。安防市場，預算還是比較緊張，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，導致存儲設(shè)備采購預算嚴重不足，無法采購高檔專業(yè)產(chǎn)品。所以，可以預見的是，從現(xiàn)在開始一段時期內(nèi)，中高端專業(yè)存儲品牌在安防監(jiān)控項目中頻繁出現(xiàn)的幾率并不大。

　　這種現(xiàn)狀對于安防行業(yè)內(nèi)的從業(yè)廠商來說，其實是很好的機遇，不管是從技術(shù)發(fā)展的趨勢上，還是從市場需求的刺激上，還是從整體解決方案的完整性、可靠性上考慮，都應該引導客戶選擇穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品。

　　以大華股份為例，在2012年，將推出一系列高可靠的專業(yè)型磁盤陣列，采用控制器架構(gòu)，從整體結(jié)構(gòu)上保證設(shè)備的穩(wěn)定運行，為客戶數(shù)據(jù)安全提供可靠保障。

　　磁盤陣列解決的不僅是存儲空間的問題，還需要為存儲的數(shù)據(jù)安全性負責?，F(xiàn)在市場上很多入門級低端產(chǎn)品采用PC服務器架構(gòu)和通用的工控機箱，使用基于linux開源的raid管理軟件以及iSCSItarget，解決了基本的“存”功能，價格也很有優(yōu)勢，但弊端顯而易見，對于故障恢復將無能為力，使用這種解決方案，后期維護將給客戶帶來很大的困惑：到底這些磁盤陣列能不能穩(wěn)定運行?

　　專業(yè)的磁盤陣列產(chǎn)品從多個方面保證了存儲數(shù)據(jù)的安全性。首先，它一定是沒有單點故障的設(shè)備，一定是內(nèi)部無線纜連接的設(shè)備，一定是模塊化設(shè)計的設(shè)備，這樣從硬件上保證了設(shè)備的穩(wěn)定可靠。其次，它一定要實現(xiàn)內(nèi)部數(shù)據(jù)通道多路徑切換、負載均衡，一定要支持外部數(shù)據(jù)通道多路徑切換、鏈路聚合功能，一定要支持快照、卷鏡像、數(shù)據(jù)遷移、遠程復制等高級備份功能，這樣可以利用軟件功能保護用戶數(shù)據(jù)高可用。

　　目前，大部分專業(yè)的磁盤陣列產(chǎn)品，從使用率上來衡量，平均年宕機時間不會大于0.05%，也就是99.95%的年可靠率，換算下來，年宕機時間不大于5個小時，而有些高端產(chǎn)品達到99.99%的年使用率，換算下來，年平均宕機時間不會大于57分鐘。

　　三、幾種專業(yè)存儲方案解析

　　在專業(yè)存儲產(chǎn)品領(lǐng)域，我們沒辦法談監(jiān)控領(lǐng)域的DVR、NVR這些存儲方式，因為他們根本不是一個概念上的東西，但是在安防領(lǐng)域，他們與NASDASSAN等針對不同項目，給客戶帶來不同的選擇。

　　接下來，針對監(jiān)控系統(tǒng)的不同，我們來細分一下各種系統(tǒng)中最佳的應用方案。

　　1.小型監(jiān)控系統(tǒng)

　　小型監(jiān)控系統(tǒng)主要是采用模擬攝像機+嵌入式DVR設(shè)備或NVR+IPC設(shè)備搭建的諸如小區(qū)、校區(qū)等監(jiān)控應用。在這些環(huán)境里，我們可以采用節(jié)約成本、性能穩(wěn)定的設(shè)備進行數(shù)據(jù)的存儲保護。一般來說，在這些應用場合，嵌入式DVR、NVR可以利用自帶的多個硬盤進行數(shù)據(jù)的存儲。在這種場合里，監(jiān)控點數(shù)目一般在50個點以內(nèi)，使用嵌入式DVR本身的存儲能力就完全能滿足應用的需要。

　　2.中型應用監(jiān)控系統(tǒng)

　　在這類應用中，監(jiān)控點數(shù)目一般達到500點左右，存儲時間較長，通常也都會采用實時24小時錄像策略，因此會產(chǎn)生很大的數(shù)據(jù)量，對存儲的要求相對較高，對數(shù)據(jù)的控制、管理等要求的進一步的提高。在這種應用環(huán)境下，我們一般推薦使用IPSAN配合編碼設(shè)備+視頻綜合平臺方式進行數(shù)據(jù)的存儲，這樣的好處是用戶可以對設(shè)備進行統(tǒng)一管理，對數(shù)據(jù)進行集中存儲，管理性及數(shù)據(jù)安全性都得到極大提高。在這種方案里面，數(shù)據(jù)需要的存儲空間是比較可觀的，如何有效的進行數(shù)據(jù)存儲，如何安全可靠的保障這些數(shù)據(jù)不丟失?選擇一款穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品將為后期維護工作減少很多不必要的麻煩。

　　3.大型應用監(jiān)控系統(tǒng)

　　一般來說，大型監(jiān)控系統(tǒng)都能達到一千點以上，最典型的案例就是平安城市。

　　這類應用的最大特點就是系統(tǒng)龐大、復雜、數(shù)據(jù)量大，大部分都會采用分級存儲、中心集中備份的策略，對數(shù)據(jù)的存儲設(shè)備性能、穩(wěn)定性要求更嚴格，監(jiān)控中心對數(shù)據(jù)的安全性更加關(guān)心，因此，會存在IPSAN、FCSAN共存的特點。

　　IPSAN作為第一級的存儲，負擔起每個分控中心所有的存儲壓力，還要將重要的數(shù)據(jù)上傳給上一級數(shù)據(jù)中心進行備份，對產(chǎn)品的要求上，不僅要考慮穩(wěn)定可靠安全性，還要對產(chǎn)品的讀、寫能力有較高要求。而作為分中心的存儲設(shè)備，可能還需要考慮整體造價。相對于其他網(wǎng)絡(luò)存儲產(chǎn)品來說，IPSAN是這種場合最佳的選擇，無論是從性價比方面還是從設(shè)備適應性方面考慮，都能滿足分中心的要求。

　　而選擇FCSAN作為一級數(shù)據(jù)中心的存儲設(shè)備，考慮的是該設(shè)備可以提供更可靠的服務質(zhì)量以及光纖鏈路更好的延遲特性，解決大數(shù)據(jù)量吞吐帶來的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題。

　　四、安防視頻領(lǐng)域存儲產(chǎn)品應用狀況分析

　　隨著安防行業(yè)的快速發(fā)展，人們越來越重視數(shù)據(jù)的存儲和安全性問題。相比較金融數(shù)據(jù)存儲、醫(yī)療中心數(shù)據(jù)存儲、互聯(lián)網(wǎng)中心業(yè)務數(shù)據(jù)存儲等領(lǐng)域，安防市場對于數(shù)據(jù)的安全性考慮并不是排在所有需求的前列，很多項目只要求能存，具備基本的安全性即可，并不考慮后續(xù)的故障恢復、數(shù)據(jù)備份等需求，一旦發(fā)生故障，極難保證數(shù)據(jù)的安全。

　　但隨著高清視頻技術(shù)的發(fā)展和高清項目整體造價的降低，高清應用越來越廣泛，人們必然會重視數(shù)據(jù)的安全性。之前的視頻資料由于視頻質(zhì)量的問題，這些視頻資料大部分只是作為事后取證的一個參考而已，并不是必須具備的，加上行業(yè)對于項目建造的成本要求較高，直接導致整個安防監(jiān)控行業(yè)應用的集中存儲設(shè)備較為低端。追求價格、不重視設(shè)備穩(wěn)定性;只關(guān)注存儲空間，不關(guān)注設(shè)備檔次。這些都造成了安防視頻監(jiān)控行業(yè)對數(shù)據(jù)存儲設(shè)備要求的低端性。

　　可以說，安防監(jiān)控行業(yè)對存儲設(shè)備的安全性及穩(wěn)定性要求均處于整個存儲行業(yè)的末端。高清時代的到來將徹底改變這個格局。由于高清視頻能夠看清更多的細節(jié)覆蓋更廣的空間，能夠更好的支持視頻智能分析技術(shù)進行后期的挖掘工作，這就意味著錄像資料的參考價值大大提高，從一種可有可無的地位直接提升到必須參考的重要地位上。隨著數(shù)據(jù)重要性的提升，數(shù)據(jù)安全性也必將提升數(shù)個檔次。

　　五、結(jié)束語

　　近年來，安防視頻監(jiān)控技術(shù)在不斷地尋求突破，不僅是技術(shù)本身的升級，更要不斷地尋求引進其他行業(yè)的成熟技術(shù)。在安防視頻監(jiān)控行業(yè)，我們最近看到了廣電行業(yè)HD-SDI技術(shù)的引用。再往前，我們把業(yè)務擴展到以太網(wǎng)上，實現(xiàn)了集中監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)化應用，等等。這些都證明只要有應用需求，就可以借鑒及消化其他行業(yè)先進的技術(shù)，完善整體解決方案。

　　目前，存儲設(shè)備的安全性、可靠性成為行業(yè)普遍關(guān)注的問題。因此，我們完全可以把數(shù)據(jù)專業(yè)存儲行業(yè)成熟的技術(shù)引進，借鑒他們先進的概念，改善安防視頻監(jiān)控方案中集中存儲存在的問題，甚至于可以結(jié)合視頻監(jiān)控行業(yè)數(shù)據(jù)讀寫的特殊性進行優(yōu)化，打造出符合行業(yè)應用的專業(yè)產(chǎn)品。