在安防项目中网络存储技术的应用

    随着数字化安防产品技术的普及，存储设备从监控系统的边缘化位置逐渐走向了中心和后端，在监控系统中的比重也随着集中化的提升而得以大幅提高。但是，安防视频方案的架构特点决定了存储在监控领域的多样化特性，而不像SAN存储在传统IT领域独领风骚，也不像NAS存储在文件共享领域的一枝独秀。安防视频的存储选择更像是一场博弈；每种产品、技术、解决方案都在努力适应这个市场的需求，满足行业的应用选择。
    一、安防存储需求
    如果做一个大胆的假设，预测一下若干年后的安防存储技术主要采用哪种方式，具体的答案是比较难作答的，服务器存储技术的不断进步让我们的方案随时都有着不断择优的内在动力，预测哪种技术更能占据市场的上风。其关键在于综合市场需求后阶段性的选择。万变不离其宗，任何技术或产品的大行其道都与其产品功能、技术方案等适应用户的需求是紧紧分不开的，所以我们先了解一下，监控应用对存储的需求是什么？
    海量存储的需求。监控数据是7X24小时写入，存放时间从1个月、3个月甚至到1年；数据量随时间的增加而呈线性增长。对于一个平安城市项目而言，总的监控路数通常成千上万路，上千万B级存储项目也比较常见，这对于传统的存储行业是难以想象的。
    存储性能的需求。视频监控主要是视频码流的写入，由码流、编码方案、前段视频接入路数、网络条件等因素组成。在多路并发写入的情况下，对带宽、数据能力、缓存等都有较大影响，同时也对存储的压力较大，适合安防视频存储的产品必需有专门针对视频写入数据的专属优化处理方式。
    价格敏感的需求。由于安防监控行业的存储容量大，造成价格成本上升，因此对单位容量成本（每TB价格）的要求很高。
    集中管理的要求。安防监控应用到大量存储设备存储海量数据，因此必须具备有效的监管手段，确保产品的生命周期和容量扩展，为用户的使用提供方便、可靠、透明的支持。
    网络化的要求。网络化的需求是集中管理的一个有效前提，同时TCP/IP网络是安防监控技术向高清方向发展的基础，基于TCP/IP网络的存储技术将在安防监控技术网络化进程中发挥不可替代的作用。
    基于对上述需求的分析，我们认为安防监控存储技术将朝着两大领域发展：一是在前端摄像机点位较少的中小型应用中，NVR存储是主要的发展方向；二是视频管理平台结合SAN存储是大型监控系统的主流选择。
    二、安防存储分类介绍
    随着高清化、网络化、集中管理等安防基础概念的确立，原来的安防管理中心已经越来越接近标准IT数据中心的特点。因此，选择哪一种数据存储和管理技术直接决定了一个安防视频监控项目的技术先进性、结构可扩展性以及产品生命周期性，这些都是朝着“数据中心”方向发展的，下面我们就技术方案做一个具体的比较。
    1．本地存储技术
    本地存储量典型的应用是数字硬盘录像机（DVR），其采用内置硬盘的方式进行图像存储。DVR存储是目前最常见的一种存储模式，编解码器设备直接挂接硬盘；最多可直接带8个硬盘。由于编解码设备性能的限制，一般采用硬盘顺序写入的模式，没有应用RAID冗余技术来实现对数据的保护。随着硬盘容量的不断增大，单片硬盘故障导致关键数据丢失的几率在同步增长，未来随着远程视频监控技术的不断发展，DVR存储也表现出明显的前端化和单机化的特征。
    网络数字硬盘录像机（NVR）是近年来中国安防市场上逐渐兴起的一种产品形态，在视频监控系统中，NVR是模拟录像机和硬盘录像机的升级换代产品，是在原来DVR基础上实现的免除窗口操作系统和计算机配合的单机独立操作设备。由于NVR采取高度集成化的芯片技术，拥有先进的数字化录像、存储和重放功能，无需计算机配合和日常维护就能够实现较高分辨率（可达到1080P分辨率）高质量实时监控，并且简单易用。
    2．外挂式存储技术
    外挂式存储通常有DAS、磁盘阵列、JBOD，主要采用SATA、USB、SAS等存储协议扩展数据存储，这种方式适合于中小规模的部署，使得监控视频数据通过RAIO技术在可靠性上得到了一定保证，同时数据的直接写入也很明显，减少了服务器中转这一环节，还节省了用户的投资。但这种技术的缺点是不能共享且扩展能力较低。
    3．网络存储技术
    网络存储核心技术方案主要是NAS和SAN，这两个存储协议在初期进入安防市场过程中造成了不少混淆和不恰当的应用。目前，我们从需求层面入手来区分这两种存储类型。
    （1）NAS技术的诞生主要是为了解决不同操作系统客户端之间的文件共享以及交互。
    （2）SAN协议主要是为了解决数据容量的问题，为客户在TCP/IP网络上提供大容量的可用空间，该协议特别适合大并发数据的写入。
    通过以上协议的比较不难看出，IPSAN（ISCSI）为目前安防视频监控领域的准标准，并且已经取得性能和架构实用性的完美平衡。当然在目前一些大型项目中，我们也看到一些FCSAN产品，但它主要应用在大型关键性存储数据项目中。
    三、网络存储产品的选型及应用
    1．服务器架构和控制器架构的选择
    在实际项目应用中，我们时常会遇到究竟是选择服务器架构存储产品还是选择控制器架构产品的困惑，就架构上而言，基本类似于工控DVR和嵌入式DVR的选择。
    但对于具体项目来说，服务器存储的优势在于可扩展强、性能配置灵活，并具有高规格配置，如4核处理器、8GB内存、6千兆网卡等高规格的配置模式。另外，服务器有着比较天然的多协议兼容的优势，往往能够同时具备SAN和NAS两种功能特性，而控制器会比较单一，往往只有IPSAN的功能。
    控制器的优势主要在于具有标称的双核IOP芯片（一块专门用来处理Raid运算的芯片）以及双控制器参数设置功能，可以解决高可用性及安全性问题，确保一个控制器在宕机的情况下能有其他热备控制器来接管主机运作。但一旦上升到24盘位、48盘位等大容量单节点存储需求的时候，控制器不仅造价较高，而且实现起来难度很大。
    2．Raid级别的选择
    Raid技术的诞生主要是为了解决容量、速度、安全等问题。