《信息存储》:视频监控领域的网络存储应用方案

    随着计算机网络技术的迅猛发展，视频监控系统目前正处于以DVR数字硬盘录像机为代表的数字视频监控系统全面向以NVS网络视频服务器、IP Camera网络摄像机以及最近兴起的NVR网络录像机为代表的网络视频监控系统转型阶段，在此过渡阶段，绝大多数的应用是数字与网络混合型的系统，Network DVR网路型数字硬盘录像机就是其中代表。

    相比数字视频监控而言，以IP协议为基础的网络视频监控系统可以构建出更大规模、更复杂、更灵活、更具有扩展性的应用体系，其核心部分是一套具有广泛兼容型和高度集成性的智能视频监控管理软件，将监控系统和计算机网络/信息管理系统连接起来，使两个相互独立的系统走向融合，从而实现真正的三网合一（数据、语音和视频图像）。

    一套完整的智能视频监控管理软件可适用于大中型 IP 网络视频监控环境下对不限路数的数字视频图像设备、门禁系统、专业报警主机、环境监控设备的集中监控管理，同时可以与 GIS 地理信息系统等计算机信息管理系统紧密集成。

    由于网络视频监控是基于网络的音视频流传输，在大量音视频流传输的情况下会对视频监控管理服务器的性能产生很大影响，数据越多，视频监控管理服务器对I/O操作的调度和缓存的管理就变得越复杂，对存储设备的频繁访问需要占用大量的资源，影响了其处理能力。

    如果视频监控管理服务器的存储应用是基于DAS这种本地硬盘或外挂磁盘阵列的方案，通常会产生这些问题：
  * 存储难于扩展，也无法在线扩充，安装、维护都比较复杂；
  * 数据处理和数据存储的功能未能分开，视频监控管理服务器对本地硬盘或是外挂磁盘阵列等存储设备的频繁访问需要占用大量系统资源，降低了处理流数据的能力；
  * 存储利用率低，数据共享困难；
  * 容易发生单点故障，当本地硬盘或外挂磁盘阵列出现逻辑或物理故障时，所有存储的数据可能全部丢失，从而导致应用中断。

    相比之下，NAS、SAN以及iSCSI这类网络存储更适合新一代的网络视频监控系统应用。网络视频监控系统支持分布式网络存储，可以根据需要随时扩容，存储设备可分布在网络的任何地方，可以灵活地制定存储备份策略。

    某机场视频监控系统网络方案介绍
    用户要求
  ?近300个视频监控点
  ?视频监控系统覆盖全机场
  ?监控范围达到17个仓库
  ?通过网络建立远程视频监控管理平台
  ?使用先进的网络视频监控系统
  ?实时数据及海量数据存储
   系统功能
  ?远程图像传输
  ?录像与回放
  ?采用分布式视频技术
  ?录像检索及回放
  ?超大规模集群用户使用
  ?录像管理
  ?远程设备监控
  ?手动抓图功能
  ?多画面监视
  ?远程报警及联动控制
  ?画面全屏功能
  ?用户管理功能
  ?多画面轮巡
  ?远程图像代理功能
  ?控制优先权机制
  ?密码保护功能
  ?系统分组功能
  系统组成
  ?监控中心，主要由图像监控中心服务器等组成。主要完成现场图像接收，用户登录管理，优先权的分配，控制信号的协调，图像的实时监控，录象的存储、检索、回放、备份、恢复等。
  ?中心监控服务器功能强大，可以同时管理数十甚至数百个摄像机和数十个在线用户，以后系统扩容时，监控中心无须增加硬件设备投入；系统能够对数十个活动视频图像的同时接收、满足所有在线客户的转发申请；系统具有完善的录象服务：人工录象、计划录象和报警录象，可存储、检索、备份和恢复大量的图像数据库文件；具有强大的录象回放能力。

    监控数据中心

    系统总体结构设计 

    整个监控数据中心存储系统采用LAN以太网（100/1000Mbps）和SAN光纤（FC）存储网并存的结构。这种双网结构是目前应用最多、最适合、最为成熟的海量视频存储管理系统的拓扑结构，对大量的监控录像存储来说，这种结构也最为合理。 

    系统中光纤（FC）通道是大量监控录像在多级存储设备之间进行归档、恢复的传输通道；以太网（LAN）是前端网络视频服务器与中心存储系统的连接通道，同时负责传输检索信息、管理信息以及网络控制信息等业务数据。 

    主要产品介绍

    1、 Windows Storage Server 2003

    Windows Storage Server 2003定位在整体存储解决方案应用上，具有强大的存储管理功能与软件兼容性，非常容易整合于现有的的网络环境上，并与Unix、Novell、Apple及Sun Solaris等操作环境相兼容，且可以直接安装存储备份、防毒等相关软件，让信息技术人员用最低的成本拥有完整的网络存储解决方案；Windows Storage Server 2003具备稳定的运行操作及高可信度，能够迅速完成网络设置，达成有效管理以及完全结合企业现有环境整合不同信息平台的信息存储服务等显着特性，从而能够让企业在搭建信息化平台的时候就像使用家电产品一样容易。

    2、 富士通ETERNUS 3000系列的M300全光纤通道磁盘阵列是一款性能优越的高端产品，它具有4个光纤通道（可选iSCSI通道），每个带宽达到4Gbps，支持120块300GB光纤硬盘或500GB近线FATA硬盘，总容量可达到36TB或60TB。 

    以前端网络视频服务器CIF的视频压缩模式400kbps为例，每一路网络视频服务器每小时的监控录像存储容量为：400kbps / 8 * 3600秒 = 180MB；若以一天24小时不间断录像计算，则每一路网络视频服务器每天的监控录像存储容量为：180MB * 24小时 = 4.32GB，那么300路网络视频服务器每天的监控录像存储容量为：4.32GB * 300路 = 1.296TB；富士通ETERNUS 3000系列的M300全光纤通道磁盘阵列总容量可达到36TB或60TB，也就是说可以支持300路网络视频服务器27天或46天24小时不间断的监控录像存储。

    本文节选自《信息存储》杂志2006年度特刊，点击此处浏览全部文章。
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