隨著網絡化的日益成熟,監(jiān)控系統(tǒng)產品形成了從前端網絡攝像機、視頻服務器、混合DVR、網絡存儲設備及后端解碼顯示等完整的產業(yè)鏈。網絡化監(jiān)控解決方案由于其自身技術優(yōu)勢,也日益受到用戶單位的青睞和認可,特別是高清監(jiān)控的興起,又進一步促進網絡存儲的應用。
網絡存儲技術的基本分類
DAS
DAS顧名思義,就是直連存儲,在應用方式上,直接將DAS存儲設備連接到服務器后端,用于擴展應用服務器的存儲容量。其擴展成本最低、物理連接簡單,但是也存在存儲資源歸屬于某一臺或幾臺服務器、資源利用率低、后續(xù)擴展性差等問題。DAS較適用于存儲系統(tǒng)結構簡單且相對固定的應用場景,比如某一存儲空間要求穩(wěn)定的服務器擴展其存儲空間。
NAS
網絡附件存儲,通過網絡文件系統(tǒng),構建文件級聯(lián)網存儲,實現(xiàn)客戶端主機(如監(jiān)控系統(tǒng)中的編碼設備)與NAS網絡設備間的數(shù)據直接傳輸。NAS由于其協(xié)議兼容性高,配置、維護簡單的特點,適用于文件共享、小規(guī)模系統(tǒng)存儲等應用場景。
SAN
存儲區(qū)域網絡,是一種通過網絡方式連接存儲設備和應用服務器的存儲構架,這個網絡專用于主機(如監(jiān)控系統(tǒng)中的編碼設備或錄像管理服務器)和存儲設備之間的訪問。當有數(shù)據存取需求時,數(shù)據可以通過存儲區(qū)域網絡在主機和后臺存儲設備之間高速傳輸。根據傳輸協(xié)議的不同,又可分為FC SAN和IP SAN。SAN存儲方式,具有存儲資源集中管理、擴展便利、數(shù)據塊級傳輸效率高、兼容性高等特點,一般來講其技術復雜度更高,系統(tǒng)建設和維護成本也高。由于SAN系統(tǒng)將存儲設備的存儲空間當成物理硬盤交由主機管理,存儲傳輸網絡的可靠性程度、主機文件系統(tǒng)的不同,對存儲系統(tǒng)的可靠性、性能影響極大。SAN存儲方案,由于其技術領先特性,適用于構建大型的存儲系統(tǒng),為大規(guī)模數(shù)據存儲、應用服務。
推陳出新的網絡存儲技術
在整個網絡存儲領域,智能存儲、節(jié)能存儲、虛擬化存儲、云存儲等,都是用戶集中關注的新技術。在視頻監(jiān)控行業(yè),目前以NAS、IP SAN及視音頻流式NVR存儲等方案為主流應用。由于需求及應用的行業(yè)特殊性,目前更關注存儲資源統(tǒng)一管理和分配、多協(xié)議協(xié)同存儲、設備級冗余存儲、流協(xié)議數(shù)據存儲等新的技術發(fā)展變化。
以IP SAN方案為例,依靠IP技術及網絡的成熟性,能構建簡便、易維護、低價、高性能的存儲網絡,建立存儲資源統(tǒng)一管理、靈活分配的結構化存儲體系,在顯著降低客戶的建設和維護成本的同時,又能充分滿足客戶對存儲系統(tǒng)高吞吐性、高可靠性、穩(wěn)定性、擴展性的要求。
基于NAS和IP SAN的集成化設計和協(xié)同工作(如在監(jiān)控系統(tǒng)中,同時啟用NAS和IP SAN存儲服務,并基于偵測到的切換觸發(fā)條件,進行存儲模式的轉換),能以更小的成本來有效提升數(shù)據存儲的可靠性。
在RAID保護提供高存儲可靠性的基礎上,針對高需求用戶,提供設備級存儲冗余(如N+1設備冗余),再次確保視音頻數(shù)據的可靠存儲。
在網絡存儲中集成更多的行業(yè)特定需求,開發(fā)專門針對監(jiān)控行業(yè)的NVR流式數(shù)據網絡存儲方案,能精簡系統(tǒng)的服務器配備,建立數(shù)據源到存儲空間的直連式高速數(shù)據傳輸,提供細化到通道的個性化錄像策略配置、精確到秒級的錄像檢索回放,并為視音頻錄像資料的存儲開發(fā)專門的數(shù)據組織、管理模式,為監(jiān)控系統(tǒng)提供更高級的綜合存儲服務。
此外,低功耗節(jié)能技術、更多存儲接口規(guī)范的兼容支持、多廠商產品協(xié)議兼容等,也是值得關注的網絡存儲技術發(fā)展方向。
在視頻監(jiān)控行業(yè)中,NAS、IP SAN及基于特定協(xié)議實現(xiàn)視音頻數(shù)據流存儲的NVR解決方案,得到了很大的發(fā)展和廣泛應用。
NAS由于其技術的簡便性,得到中小系統(tǒng)用戶的認可,其文件級數(shù)據共享特性,解決了監(jiān)控數(shù)據高效訪問的問題,大大提升了監(jiān)控錄像資料調取的效率。IP SAN應用方案由于其存儲資源統(tǒng)一管理、靈活擴展的特性,在大中型系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。用戶基于IP SAN技術,能夠構建模塊化的存儲結構,具有存儲資源利用率高,錄像計劃配置靈活,錄像資料檢索、定位高效精準,存儲系統(tǒng)冗余安全級別高等明顯的優(yōu)勢。NVR流數(shù)據存儲,則是專為視頻監(jiān)控存儲打造,其更高的存儲效率、可靠性、配置精簡性,均為監(jiān)控行業(yè)專用打造。
高清趨勢下網絡存儲如何應對
對于聯(lián)網監(jiān)控特別是高清視頻監(jiān)控,根據調研和分析,筆者認為將有如下應對方式。
從存儲架構上,應該做優(yōu)化設計。應優(yōu)選分布式聯(lián)網存儲模式,既能降低單體存儲的復雜度,也能降低網絡存儲應用對傳輸網絡的要求,這些都是能實際有效地在滿足用戶數(shù)據存儲需求的同時,降低客戶的項目資金、人力投入;
在存儲模式上,建議采用數(shù)據直寫式存儲模式,避免轉發(fā)存儲帶來的性能瓶頸和故障節(jié)點的增多;
在存儲設備選擇上,應優(yōu)先選擇為視音頻存儲應用專門開發(fā)的產品,這是因為監(jiān)控視音頻碼流的存取特點與通用數(shù)據存儲業(yè)務的要求有明顯區(qū)別。只有專為視音頻監(jiān)控存儲應用設計的系統(tǒng),才能滿足監(jiān)控系統(tǒng)(特別是高清監(jiān)控系統(tǒng))并發(fā)大碼流高帶寬寫、周期性覆蓋寫、總體統(tǒng)計上多寫少讀等特性的要求;
在存儲介質選擇上,應選擇大容量、高可靠的物理存儲介質,來滿足高清監(jiān)控大數(shù)據量存儲的要求。
結語
就目前關注的視音頻數(shù)據存儲業(yè)務,其未來技術一方面會跟其他IT技術一樣,朝著接口、協(xié)議標準化的方向發(fā)展;另一方面將在產品和方案中,融入更多的行業(yè)特性,開發(fā)更多具有專屬應用的技術和產品。未來網絡存儲技術將順應監(jiān)控需求的發(fā)展變化,向著提供高容量、高性能、高穩(wěn)定性、高可靠性、高擴展性、靈活權限管理,以及節(jié)能低功耗等方向發(fā)展。