以QNAP TVS-871分层分区架构实现NAS + NVR的混合应用

现在已经有许多使用者透过NAS来建立个人资料中心，或是在家中使用NAS来当作家庭影音中心，更有许多公司藉由NAS来统一存放文件与营运数据，或是使用内建NVR功能的NAS来运作监控系统。

由于NAS本身就是数据汇集之处，若是能在NAS上直接运算，处理数据，可以让局域网络上不必要的数据传输再减低，而且效率也更高。所以现今NAS所具备的能力越来越多，已不仅再是以往单纯的文件共享服务器，这个趋势可从现今NAS厂商推出的CPU等级越来越高可看得出来。

以往的NAS，使用RISC架构的ARM CPU就足以满足使用者需求，各厂商不断强调低功耗、系统可休眠、硬盘可待命等等特色。而今，在家用市场上，NAS扮演着客厅娱乐中心的角色，透过HDMI输出的能力，将NAS内的1080p影片，甚至是4K2K的影片直接播映到电视上，这样的需求对NAS的CPU要求就不再像以往，提供ARM的CPU就能搞定。另外在商用市场中，由于联机使用者众多以及动辄上百TB容量需求的关系，我们可看到企业也是不断提升NAS的硬件采购条件，除了稳定性是基本要求之外，企业还会希望有顶尖的NAS效能以及良好的存储扩充性。

然而也有很多企业希望能在预算与效能间找到一个符合最大公因子的NAS机种，让企业可同时满足安全要求、存储容量、多样化应用(虚拟机、监控)以及支持各种的传输协议，也借着这样的机种采购，测试是否有扩大使用到整个企业的可能性。

因此TVS-871可说就是最符合此要求的NAS机种，借着威联通的分层分区与分网络的机制，就算同时运作着监控系统的NAS，读写效能几乎不受到影响。

NAS + NVR 混合应用

Surveillance Station视频监控中心是QNAP的针对Turbo NAS所提供的NVR应用程序(QPKG)，只要拥有QNAP Turbo NAS的使用者开启NAS中的App Center就可以免费取得安装，QNAP并且针对全系列Turbo NAS提供了最少2个免费的摄影机用户许可证。

也就是说，安装视频监控中心之后，使用者所购买的NAS就被赋予了NVR的功能，而且TVS-871的CPU最高达到了i7等级，所以几乎没有任何应用无法满足，使用者还可轻易的在Turbo NAS中安装虚拟机，只要内存可满足虚拟机要求，虚拟机工作站将不会限制安装几个虚拟机。

Surveillance Station视频监控中心的使用方法与一般的QNAP Station应用一样，只需点选视频监控中心的icon或是输入功能网址，就会开启对应的监控功能。

一进入Surveillance Station视频监控中心打开的第一个功能是摄影机总览，在此可看到目前已联机的摄影机录像画面，以及各项设定属性，一般摄影机的每秒大约15帧就已足够，除非特殊目的会再往上增加每秒祯数。

摄影机设定则可让使用者替个别摄影机命名，并且进行各项分别设定，是否启动录像。TVS-871预设提供了4个免费的摄影机授权，从第5个摄影机开始需要透过购买授权的方式取得使用权。TVS-871最多可增加到72个摄影机，对一般中小企业来说72个支持的摄影机数量了已是非常足够了。

Surveillance Station 视频监控中心5.0.3版提供了两项对实作NAS + NVR混合应用非常重要的功能，这两个功能分别是录指定录像存盘文件夹，以及设定网络分流。我们在文后还会测试说明这两个功能对于混合应用的效能有多大的贡献。
 

在录像存盘文件夹功能中，用户可选择NAS中的任一磁盘区，接着还可任选该扇区下的任何共享文件夹来存放NVR的影像数据。此功能看似平凡，但藉此功能，我们可以实现NAS + NVR的分层分区存储架构，使NAS的磁盘区效能不因摄影机的大量读写而下降。

另外若是摄影机被设定了定时自动快照，则那些截图也会根据录像存盘文件夹将文件存到使用者设定的所在地。

藉由此功能，我们可以在TVS-871上设定四个WD Red硬盘建立的一个存储池给予NAS功能使用，用户的一般文书文件、影音文件都放在建立于第一个存储池的共享活页夹中。接着监控功能所需存放的监控录像文件则可放在四个WD Purple监控硬盘建立的第二个存储池中，只有监控录像的数据存放于此，所以就算一般数据的存取多么的频繁，都不影响监控存储池的写入效能

最后非常重要的地方则是网络分流功能，由于网络摄影机的封包特性是不断恒定的传输大量的琐碎封包，它不像一般传输单一大档能最大化的利用每个封包可夹带的有用信息，而是必须将录制到的影像及时送出，这导致了每个封包中真正有用的信息量比一般文件传输小了许多，因此如果某个网络信道已被监控的封包流量占用时，上传下载一般的文件时会的传输效能会因为被监控封包塞满而让速率显得非常缓慢。

因此在Surveillance Station 5.0.3中提供了网络分流的功能，让视频监控的网络流量可另辟蹊径，不会与NAS重叠，如此一来，Surveillance Station所使用的网络口可以专心服务网络摄影机的写入封包，不需再分出来服务NAS的一般文件读写功能。

TVS-871的硬件简介

威联通在TVS-871这款NAS上提供了多种CPU与内存的组合，CPU可以选择G3250、i3、i5、i7，内存则是有4G、8G、16G不等的配置.



以上这张简易的规格表可了解到TVS-871的CPU跟内存配置非常全面，根据用户的需求与预算，有多样的CPU可供参考选择。

 

TVS-871拥有的扩充性与接口也非常齐全，使用者可在PCIe上安装扩充卡提供miniSAS、10G网络或是更多的Giga网络孔，此外HDMI也已经几乎成为QNAP NAS的基本规格了，因此HD Station功能当然也不会在TVS-871上缺席。

NAS + NVR 效能评测

TVS-871的8硬盘存储能力加上Surveillance Station视频监控中心 ( 下文都统一称为NVR ) 提供了完整的分层分区分网络能力，为了证明此架构对效能是有帮助的，我们也进行了对照的测试。

首先，我们说明此测试的运作环境，我们架设了20个IP Cam，将画面录制到NVR时的每秒流量是25MB，只要NVR运作时，该运作的所在网络一定会有此25MB/s的流量。此外如果NVR不运作时，TVS-871的读写性能都可以达到100MB/s以上。

接着我们在NVR运作的情况之下，使用单一网络孔单一存储池将NAS的数据一并读写测试，这时TVS-871只用一个网络孔与一个存储池，因此读写效能被NVR拖垮了不少，读取虽仍可维持70MB/s以上，但写入的速率只能再高个10MB/s就已经是极限。此时若我们改用两个存储池，也就是NVR影像存储到NVR池，NAS一般档案存储到NAS池，但网络孔维持单一的话，读取性能可达到100MB/s以上，不过写入数据仍旧是约高出10MB/s而已。所以我们了解了单一网络孔可能是网络性能的瓶颈。

最后我们使用两个网络孔来区分NAS与NVR的流量，但先共同读写至单一存储池，此时写入就可大幅进步至每秒105MB，读取速度则是降到每秒63MB，虽然读取速度比先前反而下降了一些，但写入速度已经完全发挥100%的实力，若我们维持双网络口分流的架构，并且也将存储池分开，会让速度表现多少呢?实测结果则是写入每秒110MB，读取每秒103MB，与NVR停止运作的情况相比已经看不出效能差异。

以下则是效能总结的表格。

QNAP的Surveillance Station 5.0.3起将提供消费者切换存储池、切换网络存储的方式与NAS合并使用，藉由此份测试，我们可了解NAS将不会被监控应用而局限了性能，TVS-871体现了NAS与NVR以及分层分区分网络的最佳结合。而且除了性能完全解放之外，您更可无须忧虑监控应用24小时不间断写入对NAS硬盘造成的压力与伤害，在这追求性价比的时代，使用TVS-871达成多目标多情境的混合应用将会是消费者最明智的选择。

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