视频监控中的磁盘阵列应用存储分析

    一、专业的磁盘阵列

　　磁盘阵列(DiskArray)是由一个硬盘控制器来控制多个硬盘的相互连接，使多个硬盘的读写同步，减少错误，增加效率和可靠度的技术。磁盘阵列是一种专业性很高、可靠性要求极严的的产品。

　　在20世纪90年代，一提到磁盘阵列，同行们都能准确的定义什么是DiskArray，并不存在专业不专业的问题，因为DiskArray本身代表的就是一种专业的、特殊的产品。但自从有了iSCSI、SATA、SAS等技术，实现磁盘阵列基本功能的门槛降低了，而随着linux的广泛使用以及linux环境下raid、iSCSI、NFS、SAMBA等技术的成熟发展，进一步使磁盘阵列产品更加亲民化，也就诞生出非常多的磁盘阵列厂家，使磁盘阵列的专业化程度受到一些影响。如用PC服务器改装的产品能提供磁盘阵列的功能，且PC服务器架构的磁盘阵列拉低了产品的价格，但可靠性将得不到保障。

　　那么，什么是专业的磁盘阵列?专业的磁盘阵列主要具备以下几个标志性特点：(1)模块化设计，包括散热系统、供电系统、数据处理核心系统;(2)控制器架构能提供冗余控制器配置;(3)具备快照、卷镜像、远程复制等灾备技术;(4)采用独立硬件芯片解决raid运算问题;(5)采用高性能cache技术，具备缓存镜像功能。

　　二、磁盘阵列的发展与视频监控市场

　　谈到磁盘阵列，我们一定会想到这些概念：DASNASSAN，这些产品在各行业都已经成熟应用多年，在安防监控行业也已经应用不少时日了。

　　从整个行业的发展状态来看，选择可靠性高、稳定性好的存储设备，是每一个方案使用者、每一个方案设计者都必须考虑的问题，也是一个方案成功与否、稳定与否的关键因素。

　　日前行业内从业人员接触最多的磁盘阵列，一般说是IPSAN设备。由于随着技术的发展，实现IPSAN的技术门槛在降低，导致许多低端入门级产品充斥整个市场，而真正的专业产品由于价格因素或者对安防市场的不熟悉和不重视，反而不被行业内人员所熟知。

　　那么，如何从鱼龙混杂的众多品牌中选择出符合要求的产品呢?其实很简单，在数据存储这个领域，控制器架构的产品已经非常成熟与稳定，只是在安防监控领域还不为人所熟知。控制器架构的产品，完成符合数据保存对安全性、稳定性、可靠性的需求。选定了这个方向，再结合品牌、价格等进行选择即可。

　　专业的磁盘阵列厂商要切入安防市场也会遇到重重困难。首先是行业应用方案的不熟悉。如果只是单独的卖设备，我想对于客户来说，吸引力并不大，专业磁盘阵列厂商一般业务重心都不在安防市场上，对于安防的了解也不够深入，因此不太可能直接切入单打独斗;其次是价格上的困境。安防市场，预算还是比较紧张，而大部分又要投入到前端建设上，加上对数据安全性的不重视，导致存储设备采购预算严重不足，无法采购高档专业产品。所以，可以预见的是，从现在开始一段时期内，中高端专业存储品牌在安防监控项目中频繁出现的几率并不大。

　　这种现状对于安防行业内的从业厂商来说，其实是很好的机遇，不管是从技术发展的趋势上，还是从市场需求的刺激上，还是从整体解决方案的完整性、可靠性上考虑，都应该引导客户选择稳定可靠的产品。

　　以大华股份为例，在2012年，将推出一系列高可靠的专业型磁盘阵列，采用控制器架构，从整体结构上保证设备的稳定运行，为客户数据安全提供可靠保障。

　　磁盘阵列解决的不仅是存储空间的问题，还需要为存储的数据安全性负责。现在市场上很多入门级低端产品采用PC服务器架构和通用的工控机箱，使用基于linux开源的raid管理软件以及iSCSItarget，解决了基本的“存”功能，价格也很有优势，但弊端显而易见，对于故障恢复将无能为力，使用这种解决方案，后期维护将给客户带来很大的困惑：到底这些磁盘阵列能不能稳定运行?

　　专业的磁盘阵列产品从多个方面保证了存储数据的安全性。首先，它一定是没有单点故障的设备，一定是内部无线缆连接的设备，一定是模块化设计的设备，这样从硬件上保证了设备的稳定可靠。其次，它一定要实现内部数据通道多路径切换、负载均衡，一定要支持外部数据通道多路径切换、链路聚合功能，一定要支持快照、卷镜像、数据迁移、远程复制等高级备份功能，这样可以利用软件功能保护用户数据高可用。

　　目前，大部分专业的磁盘阵列产品，从使用率上来衡量，平均年宕机时间不会大于0.05%，也就是99.95%的年可靠率，换算下来，年宕机时间不大于5个小时，而有些高端产品达到99.99%的年使用率，换算下来，年平均宕机时间不会大于57分钟。

　　三、几种专业存储方案解析

　　在专业存储产品领域，我们没办法谈监控领域的DVR、NVR这些存储方式，因为他们根本不是一个概念上的东西，但是在安防领域，他们与NASDASSAN等针对不同项目，给客户带来不同的选择。

　　接下来，针对监控系统的不同，我们来细分一下各种系统中最佳的应用方案。

　　1.小型监控系统

　　小型监控系统主要是采用模拟摄像机+嵌入式DVR设备或NVR+IPC设备搭建的诸如小区、校区等监控应用。在这些环境里，我们可以采用节约成本、性能稳定的设备进行数据的存储保护。一般来说，在这些应用场合，嵌入式DVR、NVR可以利用自带的多个硬盘进行数据的存储。在这种场合里，监控点数目一般在50个点以内，使用嵌入式DVR本身的存储能力就完全能满足应用的需要。

　　2.中型应用监控系统

　　在这类应用中，监控点数目一般达到500点左右，存储时间较长，通常也都会采用实时24小时录像策略，因此会产生很大的数据量，对存储的要求相对较高，对数据的控制、管理等要求的进一步的提高。在这种应用环境下，我们一般推荐使用IPSAN配合编码设备+视频综合平台方式进行数据的存储，这样的好处是用户可以对设备进行统一管理，对数据进行集中存储，管理性及数据安全性都得到极大提高。在这种方案里面，数据需要的存储空间是比较可观的，如何有效的进行数据存储，如何安全可靠的保障这些数据不丢失?选择一款稳定可靠的产品将为后期维护工作减少很多不必要的麻烦。

　　3.大型应用监控系统

　　一般来说，大型监控系统都能达到一千点以上，最典型的案例就是平安城市。

　　这类应用的最大特点就是系统庞大、复杂、数据量大，大部分都会采用分级存储、中心集中备份的策略，对数据的存储设备性能、稳定性要求更严格，监控中心对数据的安全性更加关心，因此，会存在IPSAN、FCSAN共存的特点。

　　IPSAN作为第一级的存储，负担起每个分控中心所有的存储压力，还要将重要的数据上传给上一级数据中心进行备份，对产品的要求上，不仅要考虑稳定可靠安全性，还要对产品的读、写能力有较高要求。而作为分中心的存储设备，可能还需要考虑整体造价。相对于其他网络存储产品来说，IPSAN是这种场合最佳的选择，无论是从性价比方面还是从设备适应性方面考虑，都能满足分中心的要求。

　　而选择FCSAN作为一级数据中心的存储设备，考虑的是该设备可以提供更可靠的服务质量以及光纤链路更好的延迟特性，解决大数据量吞吐带来的网络瓶颈问题。

　　四、安防视频领域存储产品应用状况分析

　　随着安防行业的快速发展，人们越来越重视数据的存储和安全性问题。相比较金融数据存储、医疗中心数据存储、互联网中心业务数据存储等领域，安防市场对于数据的安全性考虑并不是排在所有需求的前列，很多项目只要求能存，具备基本的安全性即可，并不考虑后续的故障恢复、数据备份等需求，一旦发生故障，极难保证数据的安全。

　　但随着高清视频技术的发展和高清项目整体造价的降低，高清应用越来越广泛，人们必然会重视数据的安全性。之前的视频资料由于视频质量的问题，这些视频资料大部分只是作为事后取证的一个参考而已，并不是必须具备的，加上行业对于项目建造的成本要求较高，直接导致整个安防监控行业应用的集中存储设备较为低端。追求价格、不重视设备稳定性;只关注存储空间，不关注设备档次。这些都造成了安防视频监控行业对数据存储设备要求的低端性。

　　可以说，安防监控行业对存储设备的安全性及稳定性要求均处于整个存储行业的末端。高清时代的到来将彻底改变这个格局。由于高清视频能够看清更多的细节覆盖更广的空间，能够更好的支持视频智能分析技术进行后期的挖掘工作，这就意味着录像资料的参考价值大大提高，从一种可有可无的地位直接提升到必须参考的重要地位上。随着数据重要性的提升，数据安全性也必将提升数个档次。

　　五、结束语

　　近年来，安防视频监控技术在不断地寻求突破，不仅是技术本身的升级，更要不断地寻求引进其他行业的成熟技术。在安防视频监控行业，我们最近看到了广电行业HD-SDI技术的引用。再往前，我们把业务扩展到以太网上，实现了集中监控、网络化应用，等等。这些都证明只要有应用需求，就可以借鉴及消化其他行业先进的技术，完善整体解决方案。

　　目前，存储设备的安全性、可靠性成为行业普遍关注的问题。因此，我们完全可以把数据专业存储行业成熟的技术引进，借鉴他们先进的概念，改善安防视频监控方案中集中存储存在的问题，甚至于可以结合视频监控行业数据读写的特殊性进行优化，打造出符合行业应用的专业产品。