XX监控系统存储方案书(NVR)

精选优质文档-----倾情为你奉上精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业专心---专注---专业精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业XX视频监控存储系统解决方案以大智慧铸就中国数据存储新空间打造智能、可信、经济、个性的网络存储北京邦诺存储科技有限公司2009年9月目录前言监控技术从上个世纪80年代进入我国以来，随着安防需求的急剧增加在飞速发展，从技术层面上来看，已经经历了多个不同的发展阶段。随着计算机技术的发展和网络的普及，目前，视频监控已经发展到了网络多媒体监控存储系统。新一代视频监控管理系统与前几代视频监控系统的根本区别在于，其不再局限于简单地完成对视频信号的处理、传输、控制，其核心乃是对基于IP网络的多媒体信息（视频/音频/数据）提供一个综合、完备的管理控制平台。网络多媒体监控系统以网络为依托，以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心，以智能实用的图像分析为特色，并与报警系统、门禁系统整合到一个使用平台上，引发了视频监控行业的一次技术革命，迅速受到了安防行业和用户的关注。网络多媒体监控管理系统，可以广泛用于多媒体视讯调度指挥、网络视频监控和网络会议、多媒体网上直播、网络教学、远程医疗等各个方面。网络多媒体监控系统由网络多媒体监控管理平台和前端信息采集设备组成，其核心是网络多媒体监控管理平台。网络多媒体监控管理平台集计算机网络、通信、视频处理、流媒体、和自动化技术于一身，是视频、音频、数据和图示一体化的解决方案，兼备网络视频监控、视频会议、视频直播等功能，具有超大规模组网能力，是构建于LAN/Internet网络之上、支持多种传输方式的综合多媒体业务管理平台，其应用已远远超出监控本身所涵盖的内容。磁盘阵列存储设备负责对前端采集的视音频数据信息进行存储的部分，它结合网络视频服务器将通过网络传输过来的视音频压缩数据以媒体流的形式集中存储在磁盘整列中。它在视频监控、网络教学、IP视频会议、视频直播及视频点播等方面都有广泛的应用。数据信息的全集中存储方式要求磁盘阵列必须提供足够的可靠性和稳定性，可以满足监控系统平台的性能要求和持续写入要求。监控视频存储系统是整个监控系统工程的重要组成部分。系统现状城市报警与监控系统平台建设，是当前里水镇政府处置各类突发事件、预防可防性事件的发生、维护社会稳定、保护区人民生命和财产安全的迫切要求，是完善现有城市治安防控体系的客观需要。要求进行统一的组织和协调，各技术系统建设自成体系，网络胡同互联、信息资源共享，让技术防范在城市社会治安管理中作用的充分发挥，也与报警服务社会化专业化的要求相符合。监控系统现状和需求如下：需要构建一个完整的监控系统，接入点有镇政府大楼、村委会、办公楼每个接入点几个到几十个监控点，总共100路DVS。录像格式为D1，1.5Mbps码流，保存时间为3周X24小时。以光纤以太网方式接入到镇广电中心，地方不设监控墙，以电视屏方式从系统中或前端设备取码流。需求分析在整个监控系统中，前端监控部分经DVS设备采集模拟监控信号进行编码压缩，然后通过广电光纤以太网由管理服务器来统一管理和存取监控数据，并由存储系统来存储相关监控数据。根据用户的网络和实际应用情况，对视频监控存储系统的建设要满足如下需求：高性能由于有多路摄像头数据并发持续写入，考虑以后摄像头的增加，并且同时有多路服务器可能读取数据，所以需要高性能处理的存储系统。存储系统要采用业内技术先进、性能优良、工作稳定的存储设备，要保证在实施后相当一段时间内能够充分满足用户的使用需求。海量存储空间该项目共100路D1视频，要求录像保存21天，视频码率以1.5Mbps计算。总容量=100x1.5M/Sx3600秒x24小时x21/1024/1024=33TB要求对所有视频数据进行集中存储，这就要求存储设备必须提供足够海量的存储空间。集中式共享采用集中式数据存储模式，能够实现数据和存储空间的集中存储，统一管理，使数据和空间的管理、备份非常方便。数据可靠性数据高度集中的系统，数据的安全是第一位的。系统的可靠性原则应贯穿于系统设计、设备选型、软硬件配置到系统施工的全过程；保证在单点或多点故障的情况下，系统能够持续运行，并能在线的恢复正常；通常情况下，采用盘阵列技术来提高数据的可靠性。只有可靠的系统，才能发挥有效的作用。可扩展性随着监控范围的扩大，摄像头数据量的增加和存储天数延长，存储系统的可扩展性尤为重要，良好的扩展性可以保证业务的连续性。网络化监控中心建设网络化完善，容易进行数据集中存储，采用网络化的设备扩容更灵活、施工难度小，并且便于远程监控、维护简单。网络化架构有助于实现互联互通，实现视频资源的共享。易用性系统的操作应具有灵活简便，人机界面友好，易于掌握的特点，操作人员能够方便物进行使用及维护，使整个系统的功能得以最大实现。系统增值服务配合备份软硬件环境，系统可以增加备份、容灾的功能，进一步提高可靠性，保护用户数据。现有存储模式比较传统的DVR直接存储DVR是目前见常用的视频监控数据存储方式，它用设备内置的IDE硬盘存放视频数据。DVR一般有四个IDE接口，可以接8块硬盘。该模式有以下特点：价格低廉，简单易用，适合于小规模监控环境；硬盘顺序工作，减少硬盘损耗，但检索与回放性能较差。硬盘非冗余模式工作，数据容易丢失；分布式存储，DVR存储空间不能直接实现共享；单设备容量有限，随着监控规模的扩大，管理、维护比较困难；DAS直连模式传统的DAS监控存储架构中，存储和监控客户端使用DAS直联的方式存取录像数据。使用一台PC机作监控客户端，同时具有一台网络视频服务器来转发视频流，多台存储设备通过级联方式挂接在视频服务器后。如下图所示：传统监控存储架构缺点：存储直联，使得存储利用率不高，存储容量不能共享；存储扩展性差，不利于后期扩容；线缆距离有限，不利于部署；数据查询效率低，不利于快速调取需要的数据；网络带宽不便于扩展，需要中断应用才可以实施；所有存储设备都需要有视频服务器进行管理，会造成系统性能瓶颈和单点故障。先进的存储局域网络SAN结构存储局域网络SAN是目前最为先进的海量数据存储架构，是建立在服务器集群和存储设备之间的网络，给服务器集群提供集中式的共享的存储空间，便于管理。SAN的优点可归纳为下几点：SAN存储系统扩展性好、升级能力强，投资保护性好。存储系统支持数据集中式管理，相关业务数据存储系统或全部的应用数据存储系统合并为统一的存储系统。采用开放式的体系结构，支持多种系统平台的接入，亦即实现跨平台操作。提供包括存储介质、接口设备及连接链路的冗余支持。向网络客户端和应用服务器提供高效可靠的数据存储服务时，同时对应用系统的运行效率和网络的速度不会产生明显影响。IP存储网络传统的存储网络多采用光纤通道(FC，FibberChannel)的方式，整个系统包括每个服务器端的光纤通道卡，光纤线，光纤通道交换机等，每片光纤通道卡以及每个光纤通道交换机端口的价格是普通千兆以太网的10至20倍以上，加上光纤的铺设在中国大部分地区不普及，整个系统的建设费用非常昂贵。IPSAN是近些年来新兴的网络存储技术，它希望用TCP/IP以太网替代光纤通道网络。IPSAN的好处在于：使用以太网络，保护了用户现有的投资；以太网系统造价低；以太网是成熟的技术，具有良好的兼容性；以太网络可以扩展到远端，便于系统的做远程的容灾备份；以太网上现有的软件也可以直接使用，例如IPSAN可以直接加上IPsec软件，以达到存储网络加密的目的；千兆以太网络的广泛使用，也使得IPSAN的性能得到提高。总之，采用IPSAN存储网络，可以达到好兼容性和最高的性能价格比。iSCSI协议是IPSAN中最为流行的协议，是IP存储的典型代表。利用IPSAN技术构建监控架构如下图：采用IPSAN存储方案的优势：低成本实现监控数据的集中化存储和统一管理，可靠而稳定；存储设备与视频服务器、监控客户端可以建设存储区域网络，共享性良好；传输带宽更灵活，存储区域网络可以建设成百兆或千兆网络，能够最大程度的满足前端客户机的存储压力需要；存储系统扩展性强，后期扩容方便；录像数据查询效率高，可以实时地调出需要的数据；可靠性极好，多台存储共用时彼此之间是相互独立的，避免单点故障；网络带宽便于扩展，避免应用中断。NVR直写存储模式无论是采用DAS直接存储结构或是SAN的网络化结构，都需要配置存储服务器。数据流通过存储服务器再写入存储设备，点播回放的数据流也是需要通过存储服务器读出。这样造成的问题有：服务器往往会成为存储系统的瓶颈；服务器增加了整体系统的单点故障；服务器也增加了成本开销。NVR直写存储模式很好解决以上问题。邦诺NVR直写存储模式特点邦诺NVR秉承“创新”理念,从根本上解决了上述模式带来的局限，NVR存储实现模式见下：支持视频流经编码器直接写入存储设备，省去存储服务器成本，避免服务器形成单点故障和性能瓶颈，提高录像质量支持手动录像、自动定时录像、视频移动录像、报警联动录像、视频丢失报警录像、循环录像和报警预录像客户端、平台直接接入，可实现对监控数据的直接下载、检索、浏览和回放等。可获得极高的录像导出速度，提供更流畅的录像回放质量，且不占用DVS/DVR资源支持通过网络远程调用历史图像信息，回放时支持暂停、播放、停止、慢放、快放、拖动以及循环播放等操作，支持回放时图像抓拍功能支持MJPEG/MPEG2/MPEG4/H.264/AVS等多种图像格式视频流的实时存储及点播高可靠性，存储设备间各自独立，任何单磁盘阵列的故障不会影响其他盘阵的正常使用部署简单，易扩展，支持分布式存储与集中式管理的机制提供配置、检索与回放的二次开发接口及控件，充分利用灵活对接的特点，兼容主流编码器及平台产品

。鉴于以上几种存储方式的比较和本系统的特点，建议使用NVR集中存储模式。解决方案5.1监控存储系统建设方案从系统的兼容性、稳定性与可靠性角度出发，并且考虑到保护已有的投资，建议使用基于NVR存储架构的数据集中存储模式。考虑到存储数据可靠性要求，建议磁盘阵列采用RAID5加热备盘冗余机制，以进一步保障存储数据的完整性和存储系统得持续运行。同时该系统可以和平台软件配合使用，强化监控中心的“监管”功能，各监控点本地监控系统的“执行”功能等等。彻底省略存储服务器成本投入，前端DVS视频流经编解码器或分发服务器直接写入NVR设备内部，NVR负责视频流的录像、回放、检索等操作。在满足多路视频数据并发写入的同时，同时提供文件系统保护、文件碎片最小、快速检索、定位等系统特点。NVR直接写入模式拓扑见下图：NVR监控存储系统具有以下特点：不需要视频服务器硬件成本投入，前端监控设备经过DVS或分发服务器后直接写入邦诺监控专用存储系统中。DVS与NVR监控存储设备之间通过视频流协议进行数据直接传输。邦诺NVR存储内嵌平台服务模块，可直接进行录像、检索、回放等操作；并可结合其他平台其他服务器节点实现视频数据查看、点播、共享等功能。提供高性能并发写入能力。可同时支持并发写入的D1码率多达600路。采用先进的NVR存储模式，避免存储服务器形成单点故障和性能瓶颈，提高录像质量。各监控点为重点安防对象，根据具体的存储策略，可在实现监控图像在信息中心完全集中存储的同时，可利用DVR双码流模式实现编码器内置硬盘存储，保证重点监控数据的双备份。RAID技术与多种硬件冗余保证系统的高可靠性，磁盘故障不会影响数据的继续访问。设备故障率降低，减少了维护成本。（容易损坏的磁盘被集中在中心，机房环境保证的设备的可靠性，冗余电源也减少了故障率）设备管理、维护简单。磁盘的更换无需断电，也无需开启设备机箱，可以实现带电热插拔，且换盘时也完全不影响数据的访问；存储集中统一管理，无需管理每个前端存储。提高了客户服务质量，提高了系统响应时间。（由于数据集中存储在中心服务平台，当有客户请求时，无需在通过外部网络去前端提取数据。这样使客户的数据访问路径减半，客户请求响应时间更短，服务质量更高）高的可扩展性。存储可以实现按需分配，存储容量可以根据监控规模的发展和增长来动态增长。例如，如果所有监控内容的保存时间从1个月提升到半年。如果采用集中存储方案，只需在网络中增加更多的存储容量，而其他的部分都无需改变，就可以解决这个问题。和第三方平台软件结合可以实现以总控中心为中枢，各分控中心为二级结点，涵盖各监控点的综合的联网监控、报警系统，可实现内控管理与外部安保防范。存储的增值服务业务。基于网络化的存储，还可以提供数据的磁带备份和光盘备份功能，通过这些功能来进一步提高服务质量。设备配置清单16盘位SMI-NVR-R16设备3台方案分析本设计方案是基于模块化、可扩展存储解决方案，具有业务连续性等特性。它对监控系统的业务系统能够提供无缝的存储解决方案，为监控存储提供系统高效、高可靠性、高可用性支持。方案投资不高，可以把基于网络的数据存储服务性能得到明显提升，业务数据实现了有效的汇集和管理，实现了性能和价格的最优组合。方案具有如下特点：监控专用存储系统，充分满足性能要求本存储系统针对监控应用的特点对存储系统进行了优化。监控应用是一种以写为主的存储应用。实际上是以大码流的多并发写为主的一种存储应用。因此，在写性能，写的高并发和写的高稳定度方面，邦诺的监控专用产品采用了独特的算法，达到最佳的效果。能充分本满足本监控系统性能的要求；并能够满足以后性能扩展的需要。NVR存储系统集成视频监控编解码器数据下载软件，直接连接前端DVR/DVS/IPCamera，实现视频数据的直接写入。集成视频数据检索、回放功能，允许监控客户端或监控平台下载、检索、回放数据。NVR同时根据视频码流的特点进行优化，可以承受多并发监控码流的写入。同时支持视频流协议、IPSAN和NAS三种网络存储模式监控存储方案是对现有的存储进行集中管理和存储。针对服务器的数据存储，工业界上一般是采用SAN的架构，即邦诺方案采用IPSAN的架构，使用iSCSI协议，提供真正的高性能的块级数据访问，实现了对服务器本地磁盘的扩展，从而提高数据存储的可靠性，可扩展性，和高性能。对于某些对性能要求不高的文件在用户之间的共享应用，可以采用NAS的存储。由于邦诺存储的产品同时提供IPSAN和NAS的功能，所以可以同时满足城市监控存储在这两方面的需求。即邦诺的IPSAN功能可以满足服务器的高速块级访问需求；邦诺的NAS功能可以满足文件共享的需求。视频流协议是安防行业应用最普遍的实现协议，邦诺NVR支持与众多编码器设备、平台产品间通过视频流协议进行存储、回放、检索等。高可扩充性邦诺的产品采用先进的IPSAN架构，所以可以实现存储容量的高可扩充性。在应用发展，存储需求增长，现有容量不足的情况下，可以简单的购买更多的存储设备联入交换机即可，支持设备级和卷级在线扩展，在提高容量的基础上，也同时提高了性能。而且支持对多个存储设备的集中统一管理。数据存储的高可靠性和可用性邦诺方案中，数据存储可采用RAID5+热备盘技术。一个RAID组出现硬盘坏，RAID技术可以保证数据不丢，而且存储服务无需中断。热备盘可保证对故障盘在线进行及时替换，保障业务的可持续运行。邦诺的多网口虚拟化技术，还可以保证存储器在单个网络连接断开的情况下，仍然可以正常工作，保证了设备的高可用性。支持带宽分配功能，保证QoS邦诺网络存储系统是多个监控设备或服务器共享存储空间的设备。它具有带宽预留的功能，可以限制任一个接入的设备到存储的传输带宽，这样可以避免带宽竞争带来的某些设备的存取性能下降。保证在监控这种软实时应用中，每一个客户端的带宽都可以定制，保证了整体系统的QoS。支持多台叠加设备的统一管理通过控制头设备可以实现对多个存储设备的统一管理和维护，在对用户透明的情况下，实现对整个存储空间的灵活划分。同时它们在SAN（storageareanetwork）、NAS（networkattachedstorage）和DAS（direct-attachedstorage）环境下均表现优良。模块化设计将维护时间减到最少，且增加了在严格的高容量SAN应用下的可扩展性。另外，支持FC扩展模块和SCSI扩展模块，方便进行整合和利旧。高性价比IPSAN的结构本身就是一个性价比高的架构。现有的网络环境无需改变；甚至无需购置额外的交换机；而且管理员也对IP网络很熟悉，所以很容易上手。邦诺的产品通过兼容NAS的功能，进一步提高了产品的性价比。使客户无需为了个别的针对用户的共享需求，而使用额外的NAS服务器和NAS产品。极易管理（全中文）易管理和使用是也是城市监控存储系统的一个基本要求。邦诺存储的产品的管理系统是面向用户设计的全中文的管理系统。而且业界最先进的基于浏览器的管理方法，在客户端无需安装任何软件。根据我们的经验，管理员可以在15到20分钟内，就轻松掌握整体系统的使用和管理。支持WORM功能邦诺WORM技术是针对档案类存储提供的基于硬盘的写一次，读多次的存储技术。目前各行各业越来越多的重要信息是采用电子存档的方式存储，而且这也是发展的方向。随着法规遵从方面的要求的不断提高，在保存档案类数据方面，组织机构目前面临越来越严格的规定。要求将电子邮件、重要文档、设计文件、重要视频信息、患者记录、审计信息以及其他数据存档数年。邦诺WORM功能，通过RAID技术，保证了访问的高性能和数据的可靠性，满足快速和方便地检索的需求。而且还可以使用SATA硬盘，提供最优的性价比；邦诺WORM技术本身采用标准CIFS/NFS/AFS协议，从而可以直接连接在网络上，被多台服务器共享使用。易于扩展为备份容灾系统邦诺存储可以内嵌备份软件，实现存储到磁带库或虚拟磁带库的直接备份；进一步保障数据的安全。关键产品的介绍SMI-NVR视频监控专用网络存储系列企业级高性价比NVRSMI-NVR-R16邦诺SMI-NVR-R16是企业级视频监控专用海量存储系统，提供2-4Gbps（可扩充）的传输带宽和单模块高达16SMI－NVR集成视频监控编解码器数据下载软件，可以直接连接视频监控编解码器，实现监控数据的直接下载。同时，集成的视频数据检索、回放功能允许监控客户端、或监控平台下载、点播回放数据。SMI－NVR同时根据视频码流的特点进行优化，可以承受多并发监控码流的写入。SMI-NVR采用RAID技术、热拔插硬盘、双千兆网口及冗余热备电源、智能控制风扇，彻底保护了用户的数据安全。SMI-NVR直接在标准的以太网络上运行，完全与现有的以太网络基础设施和已有的网络管理软件兼容，不需要专有的网络设备，提供了一个极其经济的高性能视频监控网络存储解决方案。邦诺SMI－NVR广泛应用于平安城市、电信全球眼、网通宽世界以及银行、交通、企事业等视频监控行业。邦诺NVR网络存储具有高性能、高可靠性、高可扩充性和集成性、最高的性价比的优势。产品特性监控存储专用可以直接连接编解码设备，实现视频数据的直接下载。同时实现监控客户端的数据视频检索、回放功能。支持三种网络存储方式，私有协议、NAS和SAN。支持手动录象、自动定时录像、视频移动录像、报警联动录像、视频丢失报警录像、循环录像和报警预录像。支持MJPEG/MPEG2/MPEG4/H.264/AVS等多种图像格式视频流的实时存储及点播。支持分布式存储，集中式管理的机制。支持通过网络远程调用历史图像信息，回放时支持暂停、播放、停止、慢放、快放、拖动以及循环播放等操作，支持回放时图像抓拍功能。支持按时间、摄像头编号及摄像头属性、事件等检索方式。提供配置及检索／回放的二次开发接口及控件。支持和主流平台的对接(提供一个标准的平台)。高性价比国内设计，在保障高性能的前提下降低成本。采用NVR系统可以省略存储服务器，进一步降低使用成本开销。高可靠在硬件上采用冗余设计，不但可以避免因为单件故障所导致的系统瘫痪，还可以在不关机的情况下更换坏件。系统具有自诊断，自我修复，报警功能。支持RAID5技术，容许硬盘故障，而不影响数据的存取，可以确保数据完整无失。高性能采用高性能的硬件架构，提供强大的IO处理能力。内嵌的邦诺存储系统具有优化的多进程、多线程设计，使得硬件的性能发挥到最佳状态。针对视频流并发写入优化。高容量，高扩展性的存储系统单模块支持高达16TB的RAID存储空间，可支持多种扩展模式，可动态的扩展存储容量。嵌入式存储管理系统采用自主研发的、基于Linux的嵌入式管理系统，它是专门针对于存储服务优化的操作系统，提供比普通服务器更卓越的I/O性能。它固化在DOM中，具有出众的病毒免疫能力和Windows系统无法比拟的安全性和可靠性。友好的控制界面具有基于浏览器的中文控制界面，方便实用。网卡冗余技术标配多个网络接口，并支持负载均衡和失败接管等网卡冗余技术。快照技术采用“copy-on-write”的快照技术，可获得文件系统某个时刻的系统影像，从而保证系统备份数据的一致性。技术规格型号SMI-NVR-R16接口协议网络接口2千兆口操作系统Windows2000/XP/Server2003/NT，Linux，Solaris，HP-UX，AIX，MacOS协议支持视频流协议，iSCSI/NFS/CIFS/FTP/HTTP/AFP硬件配置处理器64位双核处理器高速缓存1－8GB阵列控制器16通道电源冗余电源性能传输带宽250MBpsIO访问率80000IOps存储支持RAID级别RAID0,1,5,10,JBOD系统LUNs最大1024磁盘接口SATAI，SATAII磁盘数目16热插拔磁盘支持管理软件管理方式基于Web的GUI，串口CLI存储空间管理邦诺存储RAID管理，存储虚拟化，网络虚拟化，监视工具，系统日志，报错处理软件功能模块视频监控行业定制模块：视频下载，视频检索，视频回放；视频监控性能优化快照，克隆，WORM，数据同步，数据安全，备份，带宽预留用户管理空间划分、分配环境要求温度10℃湿度5%-95%附录公司介绍北京邦诺存储科技有限公司（简称“邦诺”）是国内领先的网络存储设备供应商，致力于网络存储技术与产品研发、生产、销售及服务，为用户提供全系列的存储产品和面向行业应用的网络存储解决方案，是高新技术企业和ISO9001质量体系认证企业。邦诺核心团队具有十年以上的存储技术研发经验，拥有多项具产业前景的核心专利技术，并且是国家公安部城市监控报警联网系统标准、中国电信全球眼、北京市图像信息管理系统标准化等国内多项技术标准存储部分的主要起草人。邦诺多次获得科技部、信息产业部、国防科工委及北京市火炬计划等专项项目支持，并先后荣获多次部级科技进步奖。