視頻監(jiān)控存儲(chǔ)系統(tǒng)的選購(gòu)方法
出處:赤鑄 發(fā)布于:2011-07-31 13:52:40
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,監(jiān)控時(shí)間長(zhǎng),采集數(shù)據(jù)的時(shí)間往往長(zhǎng)達(dá)幾天或幾十天。視頻監(jiān)控系統(tǒng)中采用的存儲(chǔ)設(shè)備在數(shù)據(jù)讀寫方式上具有與其它類型系統(tǒng)不同的特點(diǎn)。
1)數(shù)字視頻編碼器或視頻服務(wù)器以流媒體方式將數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)控點(diǎn)回傳的圖像和畫面以流媒體方式保存在存儲(chǔ)中,回放工作站以流媒體方式來(lái)讀取已存儲(chǔ)的視頻文件。這種讀寫方式與普通數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)或文件服務(wù)器系統(tǒng)中存儲(chǔ)采用的小數(shù)據(jù)塊或文件級(jí)讀寫方式完全不同,因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)在技術(shù)參數(shù)要求方面與其它應(yīng)用系統(tǒng)有較大的區(qū)別。
2)大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中往往有2000-3000個(gè),甚至更多個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭,每個(gè)攝像頭一般采用D1格式回傳圖像。每路D1圖像的碼率為2Mb/s,所有攝像頭累加超來(lái)總共需要500-750MB/S的帶寬。
視頻采集過(guò)程中,視頻文件格式一般都不會(huì)發(fā)生變化,且碼率保持恒定,視頻圖像的幀率一般都在15-25幀/S之間,也就是說(shuō)在存儲(chǔ)的讀寫操作中,必須保證每1/25秒內(nèi)都能夠達(dá)到500-750MB/S的帶寬,否則圖像采集或回放就會(huì)出現(xiàn)丟幀現(xiàn)象,除非存儲(chǔ)設(shè)備本身配置一個(gè)大容量的緩存。因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)不僅要求帶寬大,還要求帶寬恒定。
3)數(shù)據(jù)讀寫操作的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。由于攝像頭一般都是7*24小時(shí)工作的,即使流媒體文件采用分段保存方式,寫入操作的持續(xù)時(shí)間也有可能長(zhǎng)達(dá)2-6個(gè)小時(shí),后期回放時(shí)也需要相同的時(shí)間。因此要求存儲(chǔ)具有超強(qiáng)的長(zhǎng)時(shí)間工作能力,保持長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性。
4)視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般具有攝像頭數(shù)量多,視頻圖像存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng),因此存儲(chǔ)容量需求巨大,且隨著圖像存儲(chǔ)時(shí)間的增加,存儲(chǔ)容量需求呈線性的、爆炸性的增長(zhǎng)。因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)必須支持大容量,且容量具有高擴(kuò)展性,滿足長(zhǎng)時(shí)間大容量視頻圖像存儲(chǔ)的需求。
5)數(shù)字視頻編碼器一般對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)的IP接口或iSCSI接口,通過(guò)在ADSL、城域網(wǎng)或?qū)S镁W(wǎng)絡(luò)上傳輸TCP/IP協(xié)議包文或iSCSI協(xié)議包文來(lái)向后方監(jiān)控中心回傳數(shù)據(jù)。如果存儲(chǔ)設(shè)備具有與數(shù)字視頻編碼器相同的接口,編碼器就有可能直接將數(shù)據(jù)寫存儲(chǔ),從而就會(huì)大大減少監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié),提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的效率。
一、視頻監(jiān)控存儲(chǔ)的基本類型共有三種方式可以選擇:
1 使用硬盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)置的DVR , NVR或服務(wù)器。這仍然是目前常見(jiàn)的存儲(chǔ)形式。
2 直連存儲(chǔ)即在硬盤以外使用DVR ,NVR或服務(wù)器。NAS或SAN系統(tǒng)提供了更大的擴(kuò)展性,靈活性和空間。
3 集中存儲(chǔ)。
二、視頻監(jiān)控存儲(chǔ)系統(tǒng)選購(gòu)原則
視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)特殊的系統(tǒng),主要要求大容量和成本,否則根本沒(méi)有那么大的資金去建立遍布全市,甚至于全國(guó)的監(jiān)控系統(tǒng)。因此選擇大容量低成本的IP存儲(chǔ)是監(jiān)控系統(tǒng)本身的特點(diǎn)和需求決定的,同時(shí)可以保證系統(tǒng)的安全性。
按照監(jiān)控系統(tǒng)配置選擇存儲(chǔ)設(shè)備的容量考慮存儲(chǔ)設(shè)備容量的大小,除了與攝像頭數(shù)量有關(guān)外,還與視頻的格式,碼率,存儲(chǔ)的天數(shù)有關(guān)。存儲(chǔ)系統(tǒng)容量的計(jì)算方法如下:假設(shè)視頻的格式為D1,碼率為2Mb/s.單路視頻每天存儲(chǔ)容量為:1路*(2Mb/s*3600s)/8bit*24小時(shí) =21GB.單路視頻每月存儲(chǔ)容量為:1路*(2Mb/s*3600s)/8bit*24小時(shí)*30天=648GB.攝像頭數(shù)量、碼率、存儲(chǔ)時(shí)間可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇。
三、分布式和集中式存儲(chǔ)的選擇
集中存儲(chǔ)的優(yōu)缺點(diǎn)是,物理介質(zhì)集中布放;視頻流上傳到中心對(duì)機(jī)房環(huán)境要求高,要求機(jī)房空間大,承重、空調(diào)等都是需要考慮的問(wèn)題。
分布存儲(chǔ),集中管理的優(yōu)缺點(diǎn)是,物理介質(zhì)分布到不同的地理位置;視頻流就近上傳,對(duì)骨干網(wǎng)帶寬沒(méi)有什么要求;可采用多套低端的小容量的存儲(chǔ)設(shè)備分布部署,設(shè)備價(jià)格和維護(hù)成本較低;小容量設(shè)備分布部署,對(duì)機(jī)房環(huán)境要求低。
對(duì)于城市監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),各個(gè)區(qū)域是否集中,怎么集中很多時(shí)候和一個(gè)城市的行政劃分有關(guān),一個(gè)城市的區(qū)域大小和可用的網(wǎng)絡(luò)狀況有關(guān)。城市越小,網(wǎng)絡(luò)條件越好,越容易實(shí)現(xiàn)集中存儲(chǔ)。反之就越需要進(jìn)行分布式存儲(chǔ)。如北京有8個(gè)區(qū)。建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)時(shí),可以每個(gè)區(qū)域先集中,再匯聚到總中心,如應(yīng)急指揮中心。
視頻監(jiān)控存儲(chǔ)采購(gòu)需要注意的問(wèn)題因?yàn)楸O(jiān)控是一個(gè)視頻應(yīng)用類系統(tǒng),具有和其它系統(tǒng)不同的訪問(wèn)特點(diǎn):以流媒體方式對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn),多路視頻長(zhǎng)時(shí)間同時(shí)寫入同一個(gè)存儲(chǔ),實(shí)時(shí)多路視頻訪問(wèn)同一個(gè)文件,視頻訪問(wèn)帶寬恒定,帶寬穩(wěn)定性要求高,為1/25秒的平均值,視頻訪問(wèn)時(shí)間長(zhǎng),容量需求巨大,存儲(chǔ)擴(kuò)展性能高。視頻存儲(chǔ)對(duì)存儲(chǔ)環(huán)境沒(méi)有特殊的要求。按常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)基本上都是臨時(shí)性,超過(guò)在線存儲(chǔ)時(shí)間(如7天、15天,個(gè)別會(huì)要求30天)后,就可以刪除了,因此監(jiān)控系統(tǒng)的備份很多時(shí)候只要能滿足一個(gè)月就可以了。
因此的設(shè)備選型時(shí),不一定非要選帶寬的,而要選擇帶寬波動(dòng)的,曲線平穩(wěn)的。因?yàn)橐L(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,在用控制器架構(gòu)的存儲(chǔ)設(shè)備,不要選擇PC架構(gòu)的,選擇容量可以擴(kuò)張的設(shè)備。
另外,在超過(guò)100TB容量的情況下,F(xiàn)C-sata設(shè)備的價(jià)格不一定就比ISCSI設(shè)備貴。FC支持的磁盤數(shù)量多,ISCSI設(shè)備一般支持的數(shù)量少,假設(shè)容量要求為500TB,FC-sata只需要一套就可以,而ISCSI設(shè)備就需要很多到才行,僅僅ISCSI設(shè)備的控制器部門的費(fèi)用就是很大一塊。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)首先是一個(gè)視頻應(yīng)用系統(tǒng),因?yàn)榇鎯?chǔ)設(shè)備要能夠提供穩(wěn)定的帶寬輸出,滿足長(zhǎng)時(shí)間視頻讀寫的要求,其次,視頻監(jiān)控系統(tǒng)既要滿足大量攝像頭的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寫入,和要滿足大量監(jiān)控端的視頻回放需求,因此,還要考慮存儲(chǔ)系統(tǒng)可以提供足夠的IOPS性能。
由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般遍布全市甚至全國(guó),因此存儲(chǔ)設(shè)備還要考慮是否可以實(shí)現(xiàn)物理上分散,但管理和監(jiān)控上可以統(tǒng)一的功能。
網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)的存儲(chǔ)方案選擇視頻應(yīng)用類系統(tǒng)包括如網(wǎng)絡(luò)視頻、IPTV、VOD點(diǎn)播和視頻監(jiān)控。但由于網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)的碼率一般相對(duì)較小,大約為100Kb/S-200Kb/s左右,因此對(duì)帶寬要求相對(duì)較小。需要在線播放的用戶很多,因此一般來(lái)將存儲(chǔ)設(shè)備的IOPS性能要求很高,一般網(wǎng)站機(jī)房的總帶寬一般都在1-2Gb/s(實(shí)際可用的帶寬)左右,個(gè)別大型網(wǎng)站可能達(dá)到4-5Gb/s.能分配給網(wǎng)絡(luò)視頻板塊的也就差不多100-200MB/S,因此對(duì)于帶寬來(lái)講一般的ISCSI存儲(chǔ)和FC存儲(chǔ)都可以輕松滿足,但如果采用NAS存儲(chǔ),則需要中高端產(chǎn)品。
雖然采用高端NAS設(shè)備的成本較高,但NAS本身對(duì)外提供共享的文件系統(tǒng),在網(wǎng)絡(luò)視頻的管理和共享方面區(qū)有天然的優(yōu)勢(shì),方便后期的視頻服務(wù)器數(shù)量擴(kuò)張和升級(jí)。ISCSI和中低端的FC設(shè)備由于采用低成本的SATA磁盤,IOPS新能一般都在6w-10w左右,因此無(wú)法用與大型的網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)。
建議網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)選型是要從帶寬和IOPS兩個(gè)方面去考慮,在兩個(gè)方面都滿足的情況,盡量采用NAS產(chǎn)品。大型系統(tǒng)建議采用FC磁盤的光纖設(shè)備。
如果系統(tǒng)有一個(gè)好的視頻管理系統(tǒng)和分發(fā)軟件系統(tǒng)的話,可以采用小容量的高性能存儲(chǔ)作為在線存儲(chǔ)為用戶提高實(shí)時(shí)訪問(wèn),再采用一臺(tái)低成本的ISCSI或NAS設(shè)備作為二級(jí)存儲(chǔ)。
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