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网络视频监控存储方式和计算选择
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网络化视频监控存储解决方案
网络化视频监控存储解决方案
&&&&&&& 前言
　　作为一种有效的安全防范手段，视频监控的作用主要集中在三个方面：一是事前预警，能够分析异常状况并进行报警；二是实时浏览，能够实时传送监控点图像供用户浏览；三是事件回溯，能够对监控图像进行存储并提供存储资源的按需调用。
　　其中，事件回溯在目前的视频监控应用中最普遍也最为重要，因为现实情况下，用户更
&&&&&&& 前言
　　作为一种有效的安全防范手段，视频监控的作用主要集中在三个方面：一是事前预警，能够分析异常状况并进行报警；二是实时浏览，能够实时传送监控点图像供用户浏览；三是事件回溯，能够对监控图像进行存储并提供存储资源的按需调用。
　　其中，事件回溯在目前的视频监控应用中最普遍也最为重要，因为现实情况下，用户更多的是在事件发生后通过回放监控图像来追溯当时的情景。所以，对监控点图像进行有效存储是视频监控系统非常重要的一个环节。
　　得益于近几年网络视频监控建设的持续升温，面向视频监控的存储市场也获得了大幅度的增长。易观国际分析数据显示，2006年用于视频监控的存储系统市场价值达到4.7亿元，而在2007年，随着运营商、政府以及其他各行业对视频监控部署的加速，用于视频监控的存储系统市场价值将达到6.8亿元，年增长率在45％左右。
　　存储在视频监控领域的发展
　　存储在视频监控领域的发展与视频监控本身的发展有着密切的联系。视频监控经历了模拟、数字、网络三个阶段，存储在视频监控领域的应用也经历了模拟、数字、网络这三个阶段。
　　模拟视频监控起源于上世纪80年代，图像的采集、传输和显示都基于模拟设备，图像的存储也基于模拟设备，即磁带录像机（VCR）。由于使用的是录像带，一方面存储容量受到很大限制，另一方面图像检索非常烦琐，而且还无法实现远程调用，另外，在保存时间、系统维护等方面也都有着明显的缺陷。
　　90年代末，基于数字信号处理（DSP）的数字化视频监控逐渐开始普及，各类编解码技术在图像处理方面获得了广泛应用，经过处理后的图像也可以以数字码流的方式进行传输，图像的存储也开始进入数字化时期。最典型的应用是数字硬盘录像机（DVR），采用在内置硬盘的方式进行图像存储。这种存储方式在保存时间、图像检索、系统维护以及远程调用方面都有了根本性的变化。但是，由于这一阶段的数字化视频监控系统大多带有明显的本地化特征，规模也相对比较小，所以存储也表现出明显的前端化和单机化特征。
　　近年来，随着信息网络技术的快速发展，通过中心业务平台进行集中管理和控制、以网络视频服务器和IP Camera为前端的网络化视频监控系统开始得到广泛部署。由于架构合理、扩展灵活、层次清晰，网络视频监控能够给用户带来全新的安防应用体验，从而迅速成为构建新一代视频监控系统的主要形式。分布式的前端和平台架构、集中化的管理和控制以及灵活便捷的用户访问，使得网络视频监控系统的存储部分也开始走向网络化。网络化存储给视频监控带来了全新的存储架构，一方面，用户在存储的部署上更加灵活，访问也更简单，另一方面，构建需要实现大容量存储的视频监控系统也更为便捷。
　　网络化存储在视频监控系统中的应用
　　从视频监控逐步走向网络化的发展趋势来看，网络化存储将在今后的视频监控系统中扮演越来越重要的角色。网络视频监控系统从两个方面对存储提出了网络化的要求：一是部署和访问上的网络化，考虑到流量和存储空间的合理分配，存储设备在整个系统中的部署位置将趋于分布化和前端化，而从便于用户统一访问的角度，系统中所有存储空间对用户都应该是透明的，用户仅需通过一个接口即可访问所有存储资源；二是存储设备本身的网络化，网络视频监控非常适合大型监控联网应用，为了满足大容量集中存储的需求，存储设备本身要采用先进的网络存储技术以保证空间扩展的灵活性。
　　1、前端存储
　　所谓前端存储，是在网络视频监控系统的前端设备（如网络视频编码器或网络摄像机）中内置存储部件，由前端设备直接完成监控图像的本地录制和保存。
　　前端存储具有几个方面的优势：一是可以通过分布式的存储部署，来减轻集中存储带来的容量压力；二是可以有效缓解集中存储带来的网络流量压力；三是可以避免集中存储在网络发生故障时的图像丢失。
　　对于前端存储，由于单个前端编码设备通常所带监控点路数不多，存储时间也不长，所以对存储容量要求不高，网络摄像机一般用CF卡或SD卡，视频服务器一般用内置硬盘。这与以往单机存储相比，基本没有区别。
　　而与以往单机存储本质上不同的是，为了保证用户访问的灵活性和便捷性，网络视频监控系统中的所有前端存储除了要能够提供点对点的单机访问外，还要能够通过一个统一的接口提供所有内容的集中共享。为此，网络视频监控系统通过中心业务平台对所有前端存储进行统一管理和调度，并实现存储空间和存储内容的网络化。这样，用户既可以直接登录单个前端设备进行录像资料的点播回放，也可以统一登录中心业务平台进行所有前端录像资料的集中检索和回放。
　　2、中心存储
　　在网络视频监控系统中，部署得更多的是中心存储。前端设备采集监控点图像并编码压缩处理成数字监控码流，然后通过网络传送到中心业务平台，由中心业务平台将码流分发给网络录像单元进行集中存储。
　在很多大型的视频监控联网应用中，也可采用多级分布的中心存储方式，即分中心存储，这样一方面可以降低一个中心点集中存储带来的存储容量和网络流量的压力，一方面可以大幅度提升系统的可靠性。
　　使用中心/分中心存储，在以下几个方面具有明显优势：一是对于用户而言，检索和调用录像资源更为方便；二是存储内容的完整性更容易保证，不会因为某个前端设备失窃或损坏而导致重要内容的丢失；三是可以合理的进行资源调度，为前端设备按需分配存储空间，从而节约资源；四是有利于制定多样化的存储策略，以满足用户的个性化需求；五是维护方便，便于集中检测和及时排查问题。
　对于监控点路数比较少、存储时间要求不长的应用场合，中心/分中心存储可以采用服务器插硬盘或外接磁盘柜这种比较简单的方式进行部署，称为DAS（直接访问存储），与单机类似。而随着网络视频监控的优势被广泛认可，现在开始出现越来越多的大型甚至超大型视频监控系统，比如&平安城市&建设中的社会面治安监控系统、中国电信和中国网通正在全面推进的&全球眼&和&宽视界&这两大运营级视频监控系统，这些监控系统都面临着前端设备的大规模接入和大容量集中存储的需求。以往的单机存储方式无法满足这些系统在容量灵活扩展方面的应用需求，必须采用更为先进的网络存储设备和存储技术，其中典型的就是SAN、NAS以及iSCSI。
　　SAN（存储区域网）起源于上世纪九十年代中后期，与DAS不同，SAN基于光纤通道技术，服务器和存储阵列之间通过光纤通道交换机连接，形成专用于数据存储的区域网络。SAN采用了面向网络的存储结构，数据处理和数据存储分离，具有存储空间易于扩展、寻址灵活、可远距离传输数据、I/O性能高、存储设备利用率高等特点，是一种全新的存储体系结构。
　　与SAN基于专门的光纤通道协议不同，NAS（网络访问存储）基于IP网络实现服务器和存储阵列的互联，使用TCP/IP协议进行通信，以文件级的I/O方式进行数据传输。相比之下，NAS设备的安装、调试、使用和管理更简单，部署成本也相对较低。
　　iSCSI是IETF一种新的标准协议，即透过IP网络，将SCSI区块数据转换成网络封包的一种传输标准，它和NAS一样透过IP网络来传输数据，但在数据存取方式上，则采用与NAS不同的，而与SAN相同的Block Protocol协议。由此，iSCSI给用户带来的价值在于：第一，iSCSI使SCSI数据包在以太网中传输成为可能，使SAN摆脱了昂贵的光纤网络，通过IP网络即可实现原先的功能，既降低了管理复杂度又降低了成本；第二，由于用户应用需求的复杂性，往往会同时部署SAN和NAS两种存储网络，而iSCSI则可以将两者融合起来。
　　iSCSI的这些特点非常契合现在的视频监控发展的现状和方向，特别是在运营级视频监控领域，存储的规模大、投入高，基于目前成熟的IP网络进行中心/分中心存储系统的构建，iSCSI技术无疑是一个很好的参考。
　　3、混合型存储
　　对于视频监控网络比较复杂，对存储安全性和可靠性要求又非常高的应用场合，可以采用既有集中存储也有前端存储的部署方式，兼有二者的优势，并规避可能存在的风险，是一种比较好的选择。但会带来管理的复杂度和高昂的建设成本，需要根据具体情况而定。
　　科达视频监控网络化存储解决方案
　　科达2004年进入网络视频监控领域，并于2006年和2007年上半年分别推出面向运营商的运营级网络视频监控系统和面向行业专网的ViewShot网络视频监控系统，是领先的网络视频监控产品及解决方案供应商。
　　基于开放、融合的体系架构，科达运营级和ViewShot两大网络视频监控系统可以为用户提供强大的网络化存储解决方案，以满足用户灵活、丰富、个性化的视频监控存储需求。具体应用包括分布式的前端存储、中心存储、分中心存储、客户端存储等多种形式。下图1是科达运营级网络视频监控系统的存储部署方案，下图2是ViewShot网络视频监控系统的存储部署方案。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图1 科达运营级网络视频监控系统的存储部署方案
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图2 科达ViewShot网络视频监控系统的存储部署方案
　　总结和发展
　　视频监控的存储系统随着存储技术本身的发展而有更多的选择，在实际构建时将需要综合考虑建设成本、系统性能等因素。
　　视频监控技术的不断更新换代，对存储技术也提出了更高的要求。网络化、智能化是视频监控系统一个非常重要的方向，要求能提供基于网络的智能化存储、检索和回放。因此构建下一代视频监控系统，其存储部分将不再是单纯的存储单元，而应该是一个联系前端的智能处理和后端智能检索的整合的系统。&
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安防监控存储特点及十大技术盘点
[导读]对于视频监控而言，图像清晰度无疑是最关键的特性。图像越清晰，细节越明显，观看体验越好，智能等应用业务的准确度也越高。
对于视频监控而言，图像清晰度无疑是最关键的特性。图像越清晰，细节越明显，观看体验越好，智能等应用业务的准确度也越高。所以图像清晰度是视频监控永恒的追求。然而作为高清的视频，动辄几G到几十G的文件大小，这么大的视频文件，而且有如潮水般的涌现，不仅对存储容量，对读写性能、可靠性等都提出了更高要求。
一、安防监控存储技术特点
网络监控的诞生解决了传统监控效果的难题，改变了传统的连接方式，更简单更便捷，但同时衍生了更庞大的存储需求和更高的带宽满足。
视频监控系统中采用的存储设备在数据读写方式上具有与其他类型系统不同的特点。视频监控系统一般具有监控点多(摄像头数量多)、视频数据流大、存储时间长、24小时连续不间断作业等特点。视频监控应用中主要是视频码流的写入，具体特点如下：
视频数据以流媒体方式写入存储设备或从存储设备回放，与传统的文件读写不同。
多路视频长时间同时写入同一个存储设备，要求存储系统能长期稳定工作。
实时多路视频写入要求存储系统具有高带宽，且恒定。
容量需求巨大，存储扩展性能要求高，可在线更换故障设备或进行扩容。
多路并发读写时对存储设备性能要求非常高。
二、十大监控存储技术盘点
当人们提到安防网络化应用时大多想到的是网络监控摄像机，其实监控系统的构成不仅限于前端产品，若没有后端的存储设备，那么庞大的图像数据也只能成“浮云”。与网络存储相关的有10大技术：
（一）NAS系统
网络附加存储系统，文件存储和访问都需要经过局域网，也支持通过光纤通道或基于SCSI的交换机添加额外的存储。
（二）NAS网关
即无磁盘文件服务器，它使用SAN存储阵列，提供扩展存储容量。
（三）SAN架构
网络中多台服务器连接到一个由一到多个存储阵列组成的中央磁盘存储库，极大地改进了系统管理和数据备份工作。
（四）云存储
通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系。
连接主机计算机到网络/存储设备的可插拔式卡，支持多种存储网络协议。
（六）IP存储
使用IP协议连接远程的SAN，在光纤通道SAN中，IP协议用于在IP数据包内发送FC帧，对于非光纤通道SAN，使用iSCSI协议将SCSI数据转换成IP数据包。
独立冗余磁盘阵列，需要多块磁盘，提高性能和故障冗余。
（八）LANfree备份
将数据备份到存储阵列、磁带库或其它存储设备时不经过LAN或WAN网络。
（九）光纤通道
将数据请求从服务器传输到磁盘阵列，SAN中的光纤通道交换机用于连接服务器和存储阵列。
（十）块级存储
从磁盘读文件/向磁盘写文件时，块级访问确保网络用户不必管理数据，允许网络管理员规定数据存储在哪里以解决性能问题。
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在这里，读懂智能行业！【学习与提高】如何选择高清网络视频监控下的存储
随着网络化尤其是高清化视频监控的逐步普及，视频监控的存储成为视频监控系统，尤其是大规模视频监控系统中重要的支撑产品。摆在我们面前的问题就是这些监控录像如何存储，我们又该需要什么样的存储产品？
如何组网，分布式还是集中式？
可靠性与性价比又如何取舍？
什么才是最合适的视频监控存储产品？
在不同地区、行业的项目中，这些疑问均成为业主、专家、系统集成商等各方面共同关注的重要议题……
本文试图从几个重要技术要素方面作出分析。
第一：咱们先说说现在流行的主要有哪些存储方案
在早期，由于技术和产品发展的制约，视频监控同其他行业的解决方案相类似，磁带机成为当时存储的主流。在探头都处于本地并且数量少的情况下，确实解决了没有需要录像记录的现实问题，但也确实存在记录时间短、录像查询困难等缺点。
在网络化、数字化时代刚开始兴起的阶段，根据项目规模的不同采取了不同的存储解决方案。例如在小规模视频监控系统中，低成本的DVR存储成为主流，而在多级组网的集中式视频监控系统中，存储服务器存储则是主流。这两类方案由于解决了数字化的问题，共同克服了磁带存储的一些缺点。从另一方面仔细分析，这两个方案仍然存在一些需要优化的方面。如DVR存储，其在RAID等可靠性保障方面的缺失成为几乎致命的一个缺陷；而集中存储服务器存储在性价比方面一直需要不断优化。
第二：当前评判存储的要素有哪些？
可靠性：视频监控系统的应用绝大多数与存储相关，所以存储的可靠性是一个重要保障。在大型视频监控系统的存储产品中，冗余备份机制、硬盘等易损件的保护机制、硬件异常之后的数据恢复机制等，已经成为存储系统可靠性的基本要求。
性价比：在高清化逐步规模普及的今天，高清在带来细节更清晰优势的同时，由于码流大小方面的原因，在存储、网络、解码等方面也带来了更高的要求。如果不能够在单T成本方面有下降，存储总成本的增加将会带来巨大的压力。
I/O性能：视频监控码流从前端探头流向存储系统，最终的汇聚点在存储节点上，尤其是大规模集中式存储系统，在并发写入方面，要求存储产品具有接近于网络汇聚点带宽的写入性能。同时，还需要考虑录像快速查询方面的读性能。在高清化的视频监控系统中，高性能I/O存储产品成为关键和必须的选择。
集成度：在任何大规模系统中，中心机房的大小、产品的数量甚至能耗等，已经成为一个系统性的难题。视频监控系统同样需要在监控中心，通过由单机具备更多功能更高性能的设备来构成，这是一个重要的考虑因素。存储产品如果在保障高性能的基础上，将存储之外的一些相关功能集成到存储产品中，将会是一个适应小机房、大应用发展趋势的必然选择。
运维：当前的视频监控系统，动辄几千个探头、甚至上万路探头的系统，也不是小概率项目，在这些大规模、多级别的系统中，支撑系统正常运转的关键设备，其自身的易开通、易运维，也非常关键。视频监控存储设备，同样需要具备通过简单易懂的交互界面，支撑清晰方便的开通运维工作。
第三：存储产品技术展望
面对视频监控系统中大量的数据和应用需求，网络存储技术找到了新的用武之地。未来视频监控后端设备的发展方向，除云存储之外，将有两个趋势：一是中小规模的视频监控系统，将以基于网络存储的NVR一体化应用存储为主；在较大规模的视频监控系统中，视频监控将会以集网络高清存储、网络高清解码、流媒体转发等多功能于一体的存储矩阵及基于一体化应用存储的云存储，将成为大型视频监控领域后端服务设备的主流存储方案。
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