世博会中国国家馆视频监控录像存储技术浅析

视频监控录像数据存储技术

　　安防产业在国内已经取得了巨大的进步，“平安城市”、“3111工程”、“全球眼”等重大项目的开展；视频监控在交通、食品、海关、能源、金融、国防等领域广泛应用，市场前景相当看好。而存储系统作为网络数字化视频中的一个重要组成部分，在实际的应用中却经常会出现掉盘、卷锁死等诸多问题，严重影响了监控系统整体的正常使用，所以视频数据专用存储已经成为市场上最关注的安防产品之一。目前的数字视频领域中，最常用的无非是硬盘、DAS、NAS、SAN这四种存储方式，它们均有各自的短板。

　　硬盘

　　DVR、DVS后挂硬盘或是服务器后面直接连接扩展柜的方式，都是采用硬盘进行存储的方式。应该说使用硬盘进行的存储，并不能算作严格意义上的存储系统。其原因包含以下几点：

　　首先，硬盘一般不具备RAID系统，对于硬盘上的数据没有进行冗余保护，即使有也是通过主机端的RAID卡或者软RAID实现，严重地影响整体性能。

　　其次，其扩展能力极为有限，无法实现数据集中存储。

　　再有，硬盘后期维护成本较高，特别是在DVS后挂硬盘的方式，其维护成本往往在一年之内就超过了购置成本。应该说硬盘存储方式不适合大型数字视频监控系统的应用，特别是需要长时间录像的数字视频监控系统。一般这种方式都是与其它存储方式并存于同一系统中，作为其他存储方式的缓冲或应急替代。

DAS直联存储

　　DAS（Direct Attached Storage），全称为直接连接附加存储，采用DAS的方式可以很简单地实现平台的容量扩容，同时对数据可以提供多种RAID级别的保护。

　　采用DAS方式，在视频存储单元上部署相关的HBA卡，用于跟后端的存储设备建立数据通道。前端的视频存储单元可以是DVR，也可以是视频存储服务器。其通道可以采用光纤、IP网线、SAS线缆甚至于USB。采用DAS方式并不能同时支持很多视频存储服务单元同时接入，而且其扩容能力严重依赖所选择的存储设备自身的扩容能力。所以在大型数字视频监控系统中，应用DAS存储方式将造成系统维护的难度系数大大提升。正是由于DAS存储的这些特点，所以这种存储方式一般应用于针对DVR的扩容或者小型数字视频监控项目中。

　　NAS网络附加存储

　　NAS（Network Attached Storage），全称为网络附加存储，是一种专业的网络文件存储及文件备份设备，同时NAS对数据可以提供多种RAID级别的保护。NAS设备和多台视频存储服务单元均通过IP网络进行连接，按照TCP/IP衆-议进行通信，以文件的I/O（输入/输出）方式进行数据传输。一个NAS单元包括核心处理器，文件服务管理工具，一个或者多个的硬盘驱动器用于数据的存储。

　　采用NAS方式可以同时支持多个主机端同时进行读写，具备非常优秀的共享性能和扩展能力；同时NAS可以应用在复杂的网络环境中，部署也非常灵活。

　　但由于NAS采用CIF/NFS协议进行数据的文件级传输，所以网络开销非常大，特别是在写入数据时带宽的利用率一般只有20％。所以，目前NAS一般应用于小型的网络数字视频监控系统或者只是用于部分数据的共享存储。

　　SAN存储区域网络

　　SAN（Storage Area Network），全称为存储区域网络，通过交换机等连接设备将磁盘阵列与相关服务器连接起来的高速专用子网。同时，SAN对数据可以提供多种RAID级别的保护，并提供了一个专用的、高可靠性的存储网络。允许独立地增加它们的存储容量，也使得管理及集中控制更加简化。正是由于这些特点，SAN架构特别适合于大型网络数字视频监控系统的存储应用，可以应对上千、上万个前端监控点的存储。目前SAN主要分为FC-SAN（光纤存储区域网络）和IP-SAN（以太网存储区域网络）。它们之间的区别是连接线路以及使用数据传输协议的不同。虽然FC-SAN由于采用专用衆-议可以保证传输时更加稳定、高效，但其部署方式、构建成本均较之IP-SAN高出很多，所以目前在大型网络数字视频监控系统中更多采用的是IP-SAN架构。

　　世博国家场馆采取的是给予IP网络的SAN存储架构，全面兼容前端网络数字产品的直接视频录入。针对视频监控这个特殊的行业模式，在系统平台层面上进行优化，前端数字编码设备将数字化后的视频数据直接写入IP-SAN设备中。充分利用系统架构，有效减少设备数量，降低整体系统的管理难度、维护强度，以及能源消耗。

　　结束语

　　国内外的安防监控系统在经历了“美国9·11”之后得到了大幅度发展，各个安防企业在不断地创新技术、开发产品，通过奥运会、世博会等实际监控需求的考验，在未来的场馆安保监控系统将会融合更多先进的技术，使人员的安全保障不断强化，为社会和谐做出重要的保障。