隨著數(shù)字化安防技術(shù)的普及,存儲(chǔ)設(shè)備從監(jiān)控系統(tǒng)的邊緣化位置,逐漸走向了中心,在監(jiān)控系統(tǒng)的比重也隨著集中化的提升而得以大幅提高。高清存儲(chǔ)是監(jiān)控系統(tǒng)的風(fēng)向標(biāo),NVR存儲(chǔ)迎合市場(chǎng)關(guān)注點(diǎn),未來發(fā)展中,存儲(chǔ)技術(shù)讓全民高清指日可待。
現(xiàn)狀:高清存儲(chǔ)是監(jiān)控系統(tǒng)的風(fēng)向標(biāo)
高清視頻監(jiān)控作為視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展和完善的風(fēng)向標(biāo),在整個(gè)領(lǐng)域中已經(jīng)占據(jù)極為重要的位置。高清監(jiān)控系統(tǒng)在為使用者呈現(xiàn)完美效果的同時(shí),也對(duì)存儲(chǔ)、傳輸?shù)戎苓呍O(shè)備提出了更高的要求。高清監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的容量以幾何倍數(shù)增長(zhǎng),為海量存儲(chǔ)帶來可能。高清監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行的另外一個(gè)壓力是解決存儲(chǔ)空間的問題,高清存儲(chǔ)需要占用的存儲(chǔ)空間至少是普通4CIF格式的編碼方式存儲(chǔ)空間的3-5倍,因此就高清監(jiān)控系統(tǒng)而言需要更大的磁盤存儲(chǔ)空間作為依托。
當(dāng)前的高清存儲(chǔ)大致可以分為集中式存儲(chǔ)和分布式存儲(chǔ)。集中式存儲(chǔ)的方式存在管理維護(hù)便利、系統(tǒng)總體成本較低,但是同樣存在一次性投入過大、帶寬要求高等諸多問題。若采用分布式存儲(chǔ)的方式則會(huì)有不便于統(tǒng)一管理、總體投資較高的問題。集中式監(jiān)控系統(tǒng)便于管理,分布式存儲(chǔ)監(jiān)控系統(tǒng)方便食品數(shù)據(jù)的回放和查詢,兩種方式各有利弊,所以在一些大型的監(jiān)控系統(tǒng)中,越來越多的方案選擇將集中和分布式存儲(chǔ)進(jìn)行統(tǒng)一的部署,這樣不僅便于管理,而且有利于數(shù)據(jù)的回放和查詢,同時(shí)降低了系統(tǒng)對(duì)于帶寬的要求。
安防系統(tǒng)中常用的存儲(chǔ)方式有DAS直連、NAS網(wǎng)絡(luò)硬盤和IPSAN等架構(gòu)。DAS以其低廉的成本、簡(jiǎn)單的配置、成熟的傳輸方案,結(jié)合RAID陣列技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于小型監(jiān)控系統(tǒng)。IPSAN采用IP架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)傳輸存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò),具備很好的擴(kuò)展性、共享性和信息數(shù)據(jù)的安全性,是目前大型監(jiān)控系統(tǒng)中集中存儲(chǔ)的最常用實(shí)現(xiàn)方式之一。NAS網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)方式憑借價(jià)格適中和安裝便捷的特性可以輕松實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ),彌補(bǔ)了上述兩種存儲(chǔ)方案存在的不足,適用于中型的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。
市場(chǎng):NVR存儲(chǔ)迎合市場(chǎng)關(guān)注點(diǎn)
從市場(chǎng)層面上看,客戶最注重的是系統(tǒng)的成本和可靠性,而NVR存儲(chǔ)恰恰做到這兩點(diǎn)。一是因?yàn)镹VR存儲(chǔ)不僅可以不用流媒體服務(wù)器,而且由于數(shù)據(jù)在比較少的設(shè)備上傳遞,所以在實(shí)際應(yīng)用中可以節(jié)省很多交換機(jī);二是NVR存儲(chǔ)是典型的分布式存儲(chǔ),不僅服務(wù)器的好換不影響視頻的存儲(chǔ),而且各個(gè)設(shè)備之間相互獨(dú)立,不會(huì)相互影響,做到最大限度的故障隔離。
讀者可能會(huì)產(chǎn)生疑慮,NVR具備這么多好處,那為什么NVR市場(chǎng)占比沒有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)呢?其實(shí)前幾年NVR之所以不能普及的主要的原因有下面幾點(diǎn):
IPC接入問題。其實(shí)在兩年之前,IPC和NVR接入存在非常大的問題,各家之接無法相互接入,平臺(tái)用SDK反而可以接入。近兩年由于NVR接入技術(shù)的不斷完善,ONVIF接入標(biāo)準(zhǔn)的推廣,使得前端IPC和NVR之間的互聯(lián)互通問題越來越少,現(xiàn)在很絕大部分廠家的NVR都可以接入大部分主流IPC廠家的產(chǎn)品。
存儲(chǔ)空間小。之前的NVR和DVR一樣只支持8個(gè)盤位,很難滿足高清的存儲(chǔ)需要,目前大部分NVR廠家都有16盤位,甚至更多的盤位,而且可以通過擴(kuò)展柜和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展海量的存儲(chǔ)空間,從而滿足高清的需求。
性能低。只能接4路1080P高清和32Mbps的轉(zhuǎn)發(fā)性能,而新的NVR采用X86架構(gòu)的,可以接入100路以上的視頻,32路甚至64路的高清,完全滿足客戶的需求。在解決NVR以上幾個(gè)問題后,NVR才真正的滿足市場(chǎng)的應(yīng)用。
安防市場(chǎng)的非標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)決定了存儲(chǔ)在監(jiān)控領(lǐng)域的多樣化特性,這一點(diǎn)不像在IT市場(chǎng),SAN存儲(chǔ)那樣的獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷,也不像NAS存儲(chǔ)在文件共享領(lǐng)域的一枝獨(dú)秀。安防市場(chǎng)的存儲(chǔ)選擇更像是一場(chǎng)花卉展,每種產(chǎn)品都在拼命的爭(zhēng)奇斗艷。大致來講,目前監(jiān)控市場(chǎng)存在以下存儲(chǔ)技術(shù):
DVR存儲(chǔ):DVR存儲(chǔ)是目前最常見的一種存儲(chǔ)模式,編解碼器設(shè)備直接掛接硬盤,目前最多可帶8盤硬盤。但由于編解碼設(shè)備性能的限制,一般采用硬盤順序?qū)懭氲哪J剑瑳]有應(yīng)用RAID冗余技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的保護(hù)。
隨著硬盤容量的不斷增大,單片硬盤故障導(dǎo)致關(guān)鍵數(shù)據(jù)丟失的幾率在同步增長(zhǎng),且DVR性能上的局限性也影響了圖像數(shù)據(jù)的共享及分析。這種方式的特點(diǎn)是:價(jià)格便宜,使用起來方便,通過遙控器和鍵盤就可以操作;DVR方式適合于小規(guī)模、分布式的部署。國(guó)產(chǎn)DVR產(chǎn)品例如海康、大華的產(chǎn)品,都已經(jīng)十分成熟。
編碼器直連存儲(chǔ):編解碼器外掛存儲(chǔ)設(shè)備,通過編解碼器的外部存儲(chǔ)接口連接,主要采用SATA、USB、iSCSI和NAS等存儲(chǔ)協(xié)議擴(kuò)展。這種方式可以實(shí)現(xiàn)編解碼器容量的再擴(kuò)展,適合于中小規(guī)模的部署,監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)通過RAID技術(shù)在可靠性上得到了一定保證。其中SATA/USB模式采用的直連方式,不能共享并且擴(kuò)展能力較低,目前應(yīng)用逐漸被淘汰;IP網(wǎng)絡(luò)(iSCSI和NAS)方式下具有更好的擴(kuò)展能力和共享能力。
比如浪潮的系列網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)產(chǎn)品就可和多個(gè)主流廠商的編碼設(shè)備實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的直接寫入,減少了服務(wù)器中轉(zhuǎn)這一環(huán)節(jié),在性能提升的同時(shí)也節(jié)省了用戶的投資,但是這種方式由于需要依靠流媒體服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和檢索,容易在流媒體轉(zhuǎn)發(fā)這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)瓶頸,且目前直寫通常采用NAS存儲(chǔ)方式,由于NAS自身的文件協(xié)議等原因,導(dǎo)致在多節(jié)點(diǎn)并發(fā)寫入數(shù)據(jù)時(shí)效率不高。
集中存儲(chǔ):服務(wù)器連接前端編解碼器,通過流媒體協(xié)議下載數(shù)據(jù),然后存放到存儲(chǔ)設(shè)備上。服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備之間可以通過SAS、iSCSI、NAS、FC協(xié)議連接。集中存儲(chǔ)方式適合于大中型平臺(tái)的部署。集中存儲(chǔ)方式中,IP連接模式(iSCSI)和FC連接模式有良好的擴(kuò)展能力和可管理性,是目前采用較多的方式之一。
從實(shí)際的部署和效果來講,F(xiàn)C存儲(chǔ)由于強(qiáng)大的性能和數(shù)據(jù)處理能力,在節(jié)點(diǎn)較多的監(jiān)控環(huán)境里較為合適;而IP存儲(chǔ)由于性能和擴(kuò)展性的限制,在中小型應(yīng)用中能具備更高的性價(jià)比。
NVR存儲(chǔ):在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,NVR是模擬錄像機(jī)和硬盤錄像機(jī)的理想升級(jí)換代產(chǎn)品,是在原來DVR基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的免除視窗操作系統(tǒng)和電腦配合的單機(jī)獨(dú)立操作設(shè)備。由于NVR采取高度集成化的芯片技術(shù),擁有先進(jìn)的數(shù)字化錄像、存儲(chǔ)和重放功能,不需要更換和存儲(chǔ)錄像帶,無需電腦配合和日常維護(hù),因此,能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率(可達(dá)到Full-D1分辨率)、高質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控,并且簡(jiǎn)單易用。
簡(jiǎn)單來說,NVR系統(tǒng)將傳統(tǒng)的視頻、音頻及控制信號(hào)數(shù)字化,通過NVR設(shè)備上的網(wǎng)絡(luò)接口,以IP包的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸,在DVR的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。
未來:存儲(chǔ)技術(shù)讓全民高清指日可待
1、存儲(chǔ)設(shè)備高性能的讀寫速度為高清監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供保障
高清前端設(shè)備必須要與高清存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行有效的融合,才能使高清前端與存儲(chǔ)整體運(yùn)行效果最大化。由于受限于存儲(chǔ)系統(tǒng)的讀寫性能,一些大型監(jiān)控系統(tǒng)不得不配備大量的存儲(chǔ)設(shè)備。
以市面常見的存儲(chǔ)架構(gòu)為例,每1T硬盤的I/O平均讀寫速度最高能達(dá)到15-20MB/S,容量為60TB的存儲(chǔ)設(shè)備整個(gè)存儲(chǔ)架構(gòu)的I/O并發(fā)讀寫速度能夠達(dá)到0.9-1.5GB/S,在磁盤讀寫性能日新月異的發(fā)展態(tài)勢(shì)下,相信上述這個(gè)讀寫速度很快就會(huì)被刷新。雙網(wǎng)卡、光纖接口等提高傳輸效率的專項(xiàng)技術(shù)不斷發(fā)展,很大程度上減輕了設(shè)備接口對(duì)讀寫速度的限制。伴隨存儲(chǔ)技術(shù)和存儲(chǔ)市場(chǎng)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,以及各領(lǐng)域服務(wù)意識(shí)的不斷增強(qiáng),一些更人性化、更經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)方式必將成為市場(chǎng)上的寵兒。
云存儲(chǔ)作為一個(gè)新型的存儲(chǔ)運(yùn)行模式,可以完全將存儲(chǔ)進(jìn)行虛擬化,簡(jiǎn)化了存儲(chǔ)的應(yīng)用環(huán)節(jié),最重要的特性為用戶節(jié)省了配備大量存儲(chǔ)設(shè)備的費(fèi)用,只需要支付少量的存儲(chǔ)服務(wù)費(fèi)用即可享受強(qiáng)大的存儲(chǔ)和共享服務(wù),在當(dāng)前視頻監(jiān)控市場(chǎng)份額不斷激增,高清監(jiān)控迅猛推廣的狀況下,存儲(chǔ)成為了監(jiān)控系統(tǒng)中的核心,這也使得云存儲(chǔ)必將成為存儲(chǔ)發(fā)展的必然方向。
2、混合式DVR為模數(shù)結(jié)合的高標(biāo)混存儲(chǔ)模式提供了極佳的解決方案
在當(dāng)前高清監(jiān)控趨勢(shì)愈演愈烈的情況下,無形中給已經(jīng)成型的監(jiān)控系統(tǒng)帶來更多的壓力。早期建成的監(jiān)控系統(tǒng)處在即將被淘汰的邊緣,執(zhí)行者會(huì)在高清與標(biāo)清方案之間不斷徘徊。直接增加高清監(jiān)控點(diǎn)會(huì)存在與老系統(tǒng)的兼容性問題,管理的設(shè)備也會(huì)參差不齊。
正是由于上述的問題混合式硬盤錄像機(jī)孕育而生,將早期模擬監(jiān)控與當(dāng)前流行的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)清和高清統(tǒng)一整合到一起,可謂是配合的天衣無縫。混合式硬盤錄像機(jī)被應(yīng)用以后,高清、標(biāo)清、模擬前端可以通過同一個(gè)平臺(tái)進(jìn)行管理、回放、查詢等功能,還可以作為節(jié)點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行小范圍內(nèi)設(shè)備的管理、錄像、查詢等功能。混合式硬盤錄像機(jī)可以稱作是對(duì)嵌入式NVR的補(bǔ)充和完善,嵌入式NVR作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)前端的統(tǒng)一管理、錄像、查看等常用功能,混合式硬盤錄像機(jī)對(duì)模擬前端進(jìn)行。
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