世博會中國國家館視頻監控錄像存儲技術淺析

　　視頻監控錄像數據存儲技術

　　安防產業在國內已經取得了巨大的進步，“平安城市”、“3111工程”、“全球眼”等重大項目的開展；視頻監控在交通、食品、海關、能源、金融、國防等領域廣泛應用，市場前景相當看好。而存儲系統作為網絡數字化視頻中的一個重要組成部分，在實際的應用中卻經常會出現掉盤、卷鎖死等諸多問題，嚴重影響了監控系統整體的正常使用，所以視頻數據專用存儲已經成為市場上最關注的安防產品之一。目前的數字視頻領域中，最常用的無非是硬盤、DAS、NAS、SAN這四種存儲方式，它們均有各自的短板。

　　硬盤

　　DVR、DVS后掛硬盤或是服務器后面直接連接擴展柜的方式，都是采用硬盤進行存儲的方式。應該說使用硬盤進行的存儲，并不能算作嚴格意義上的存儲系統。其原因包含以下幾點：

　　首先，硬盤一般不具備RAID系統，對于硬盤上的數據沒有進行冗余保護，即使有也是通過主機端的RAID卡或者軟RAID實現，嚴重地影響整體性能。

　　其次，其擴展能力極為有限，無法實現數據集中存儲。

　　再有，硬盤后期維護成本較高，特別是在DVS后掛硬盤的方式，其維護成本往往在一年之內就超過了購置成本。應該說硬盤存儲方式不適合大型數字視頻監控系統的應用，特別是需要長時間錄像的數字視頻監控系統。一般這種方式都是與其它存儲方式并存于同一系統中，作為其他存儲方式的緩沖或應急替代。

　　DAS直聯存儲

　　DAS（Direct Attached Storage），全稱為直接連接附加存儲，采用DAS的方式可以很簡單地實現平臺的容量擴容，同時對數據可以提供多種RAID級別的保護。

　　采用DAS方式，在視頻存儲單元上部署相關的HBA卡，用于跟后端的存儲設備建立數據通道。前端的視頻存儲單元可以是DVR，也可以是視頻存儲服務器。其通道可以采用光纖、IP網線、SAS線纜甚至于USB。采用DAS方式并不能同時支持很多視頻存儲服務單元同時接入，而且其擴容能力嚴重依賴所選擇的存儲設備自身的擴容能力。所以在大型數字視頻監控系統中，應用DAS存儲方式將造成系統維護的難度系數大大提升。正是由于DAS存儲的這些特點，所以這種存儲方式一般應用于針對DVR的擴容或者小型數字視頻監控項目中。

　　NAS網絡附加存儲

　　NAS（Network Attached Storage），全稱為網絡附加存儲，是一種專業的網絡文件存儲及文件備份設備，同時NAS對數據可以提供多種RAID級別的保護。NAS設備和多臺視頻存儲服務單元均通過IP網絡進行連接，按照TCP/IP衆-議進行通信，以文件的I/O（輸入/輸出）方式進行數據傳輸。一個NAS單元包括核心處理器，文件服務管理工具，一個或者多個的硬盤驅動器用于數據的存儲。

　　采用NAS方式可以同時支持多個主機端同時進行讀寫，具備非常優秀的共享性能和擴展能力；同時NAS可以應用在復雜的網絡環境中，部署也非常靈活。

　　但由于NAS采用CIF/NFS協議進行數據的文件級傳輸，所以網絡開銷非常大，特別是在寫入數據時帶寬的利用率一般只有20％。所以，目前NAS一般應用于小型的網絡數字視頻監控系統或者只是用于部分數據的共享存儲。

　　SAN存儲區域網絡

　　SAN（Storage Area Network），全稱為存儲區域網絡，通過交換機等連接設備將磁盤陣列與相關服務器連接起來的高速專用子網。同時，SAN對數據可以提供多種RAID級別的保護，并提供了一個專用的、高可靠性的存儲網絡。允許獨立地增加它們的存儲容量，也使得管理及集中控制更加簡化。正是由于這些特點，SAN架構特別適合于大型網絡數字視頻監控系統的存儲應用，可以應對上千、上萬個前端監控點的存儲。目前SAN主要分為FC-SAN（光纖存儲區域網絡）和IP-SAN（以太網存儲區域網絡）。它們之間的區別是連接線路以及使用數據傳輸協議的不同。雖然FC-SAN由于采用專用衆-議可以保證傳輸時更加穩定、高效，但其部署方式、構建成本均較之IP-SAN高出很多，所以目前在大型網絡數字視頻監控系統中更多采用的是IP-SAN架構。

　　世博國家場館采取的是給予IP網絡的SAN存儲架構，全面兼容前端網絡數字產品的直接視頻錄入。針對視頻監控這個特殊的行業模式，在系統平臺層面上進行優化，前端數字編碼設備將數字化后的視頻數據直接寫入IP-SAN設備中。充分利用系統架構，有效減少設備數量，降低整體系統的管理難度、維護強度，以及能源消耗。

　　結束語

　　國內外的安防監控系統在經歷了“美國9·11”之后得到了大幅度發展，各個安防企業在不斷地創新技術、開發產品，通過奧運會、世博會等實際監控需求的考驗，在未來的場館安保監控系統將會融合更多先進的技術，使人員的安全保障不斷強化，為社會和諧做出重要的保障。