《電子技術(shù)應(yīng)用》
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分布式存儲(chǔ)在視頻監(jiān)控中兩種應(yīng)用方案
中國(guó)自動(dòng)化網(wǎng)
摘要: 分布式存儲(chǔ)集中管理在一個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,選擇什么樣的存儲(chǔ)解決方案直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)以及系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定程度,目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的存儲(chǔ)方案大致上有兩種。視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)方案:一種是在攝像監(jiān)控前端采用有一定存儲(chǔ)容量(如1.2T)的DVR設(shè)備,所有需要的數(shù)據(jù)均保存在前端DVR的存儲(chǔ)設(shè)備中,比較好的方案中,后臺(tái)軟件可以管理和維護(hù)多臺(tái)的DVR設(shè)備。
Abstract:
Key words :

分布式存儲(chǔ)" title="分布式存儲(chǔ)">分布式存儲(chǔ) 集中管理

  在一個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)" title="視頻監(jiān)控系統(tǒng)">視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,選擇什么樣的存儲(chǔ)解決方案直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)以及系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定程度,目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的存儲(chǔ)方案" title="存儲(chǔ)方案">存儲(chǔ)方案大致上有兩種。視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)方案:

  一種是在攝像監(jiān)控前端采用有一定存儲(chǔ)容量(如1.2T)的DVR設(shè)備,所有需要的數(shù)據(jù)均保存在前端DVR的存儲(chǔ)設(shè)備" title="存儲(chǔ)設(shè)備">存儲(chǔ)設(shè)備中,比較好的方案中,后臺(tái)軟件可以管理和維護(hù)多臺(tái)的DVR設(shè)備,包括這些DVR設(shè)備的存儲(chǔ)數(shù)據(jù),如錄像的轉(zhuǎn)存、刪除和回放等功能。這種方案中所有數(shù)據(jù)主要保存在DVR中,后臺(tái)主要負(fù)責(zé)維護(hù)和必要的存儲(chǔ)。

  另一種是在攝像監(jiān)控前端采用DVR或者網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器,而存儲(chǔ)主要在遠(yuǎn)端通過后臺(tái)的PC或者服務(wù)器軟件來將數(shù)據(jù)保存在后臺(tái)的存儲(chǔ)設(shè)備上。

  上述兩種存儲(chǔ)方案均有很多弊端,尤其當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)很多,需要的存儲(chǔ)量又很大的情況下,這些可能的弊端包括:由于存儲(chǔ)分散導(dǎo)致難以維護(hù);由于存儲(chǔ)的專業(yè)程度不高導(dǎo)致存儲(chǔ)的可靠性不高,進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的可靠性不高;存儲(chǔ)的利用率不高;存儲(chǔ)的擴(kuò)展性不好。

  為了克服這些弊端,現(xiàn)在有推薦使用基于分布式存儲(chǔ)、集中管理思路的、以及基于iSCSI技術(shù)的IPSAN來作為視頻監(jiān)控的存儲(chǔ)解決方案,這個(gè)方案的主要特點(diǎn)包括:

  1、分布式存儲(chǔ),集中管理;

  2、基于iSCSI技術(shù)的IPSAN(StorageAreaNetwork);

  3、流媒體" title="流媒體">流媒體網(wǎng)關(guān)可以作為存儲(chǔ)解決方案的核心設(shè)備。

  分布式存儲(chǔ),集中管理

  在這個(gè)方案中,共有三級(jí):

  1、上級(jí)監(jiān)控中心:上級(jí)監(jiān)控中心通常只有一個(gè),主要由數(shù)字矩陣、認(rèn)證服務(wù)器和VSTARClerk軟件等。

  2、本地監(jiān)控中心:本地監(jiān)控中心可以有多個(gè),可依據(jù)地理位置設(shè)置,或者依據(jù)行政隸屬關(guān)系設(shè)立,主要由數(shù)字矩陣、流媒體網(wǎng)關(guān)、iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備、VSTARRecorder軟件等組成;音視頻的數(shù)據(jù)均主要保存在本地監(jiān)控中心,這就是分布式存儲(chǔ)的概念。

  3、監(jiān)控前端:主要由攝像頭、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器組成,其中VE4000系列的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可以帶硬盤,該硬盤主要是用于網(wǎng)絡(luò)不暢時(shí),暫時(shí)對(duì)音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行保存,或者需要在前端保存一些重要數(shù)據(jù)的情況。

  本地監(jiān)控中心的存儲(chǔ)設(shè)備也可以用一臺(tái)服務(wù)器,帶SCSI磁盤陣列的形式,但由于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)收發(fā)性能有限,從而影響整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能,因此有建議選用專業(yè)的iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備。

  基于iSCSI技術(shù)的IPSAN

  iSCSI原理簡(jiǎn)介

  這是由IETF開發(fā)的一種基于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的新的Internet協(xié)議,其原理是將SCSI命令通過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸,這樣就可以使在網(wǎng)絡(luò)上傳送數(shù)據(jù)更加便利,而且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程存儲(chǔ)管理。

  iSCSI使標(biāo)準(zhǔn)的SCSI命令能夠在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)系統(tǒng)(啟動(dòng)器,Initiator)和存儲(chǔ)設(shè)備(目標(biāo)器,target)之間傳送,而且iSCSI協(xié)議支持在系統(tǒng)之間傳送標(biāo)準(zhǔn)的SCSI命令。在系統(tǒng)之間的連接是通過標(biāo)準(zhǔn)的IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)的,iSCSI的工作原理是:當(dāng)終端用戶或應(yīng)用程序(啟動(dòng)器)發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求后,操作系統(tǒng)將生成一個(gè)適當(dāng)?shù)腟CSI命令和數(shù)據(jù)請(qǐng)求,SCSI命令通過封裝,在需要加密的時(shí)候要執(zhí)行加密處理。這些命令加上TCP/IP協(xié)議的包頭,就可以在以太網(wǎng)上傳輸。接收端(目標(biāo)器)在收到這個(gè)數(shù)據(jù)包后按照相反的方向進(jìn)行解包,解析出SCSI命令和數(shù)據(jù)請(qǐng)求,SCSI命令再發(fā)送給SCSI存儲(chǔ)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,因?yàn)閕SCSI是雙向的協(xié)議,所以它可以將數(shù)據(jù)返回給原來的請(qǐng)求。

  基于IPSAN的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方案

  在這個(gè)解決方案中,網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器需要支持iSCSI協(xié)議,是啟動(dòng)器,而位于監(jiān)控中心的iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備則是目標(biāo)器。本地監(jiān)控中心的iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備可以充當(dāng)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的存儲(chǔ)設(shè)備,而且iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備還可以再外掛磁帶設(shè)備,進(jìn)一步擴(kuò)大存儲(chǔ)容量。

  與流媒體網(wǎng)關(guān)配合的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方案

  在網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方案中,每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器均占有一個(gè)IP,如果希望通過Internet來進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控" title="遠(yuǎn)程監(jiān)控">遠(yuǎn)程監(jiān)控,則網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的IP地址必須是公網(wǎng)IP,在通常情況,公網(wǎng)IP地址都是稀有資源;另外遠(yuǎn)程監(jiān)控受到網(wǎng)絡(luò)容量的限制以及網(wǎng)絡(luò)擁塞的影響,帶寬通常不能保證,給遠(yuǎn)程監(jiān)控帶來了不便,而現(xiàn)在市場(chǎng)上已有一種流媒體網(wǎng)關(guān)可以解決這兩個(gè)問題。

  該流媒體網(wǎng)關(guān)是一個(gè)嵌入式的硬件設(shè)備,所有的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)均是基于硬件轉(zhuǎn)發(fā)(如果是軟件轉(zhuǎn)發(fā),性能達(dá)不到要求),轉(zhuǎn)發(fā)能力可以達(dá)到1Gbps以上。該流媒體網(wǎng)關(guān)的主要功能包括:

  1、支持NAT轉(zhuǎn)換功能;

  2、支持視頻分發(fā)功能,當(dāng)多個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控的用戶訪問同一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的時(shí)候,均需要向流媒體網(wǎng)關(guān)發(fā)請(qǐng)求,然后流媒體網(wǎng)關(guān)再向網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求,當(dāng)流媒體網(wǎng)關(guān)收到網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的數(shù)據(jù)后(注意視頻服務(wù)器與流媒體網(wǎng)關(guān)之間的數(shù)據(jù)流只有一份)再負(fù)責(zé)分發(fā)給遠(yuǎn)端的多個(gè)監(jiān)控用戶;

  3、支持視頻點(diǎn)播服務(wù),遠(yuǎn)端用戶可以通過流媒體網(wǎng)關(guān)完成視頻點(diǎn)播的功能;

  4、支持iSCSI的Initiator。

  對(duì)上述的功能流媒體網(wǎng)關(guān)還可以分別進(jìn)行配置。

  結(jié)語

  在目前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,由于存儲(chǔ)方案的局限導(dǎo)致的視頻監(jiān)控系統(tǒng)性能和可靠性的下降,時(shí)時(shí)困擾著我們,而基于iSCSI的IPSAN存儲(chǔ)方案無疑是解決存儲(chǔ)問題的一個(gè)良方,尤其當(dāng)iSCSI的存儲(chǔ)設(shè)備的性能不斷提高、價(jià)格不斷降低的時(shí)候,采用這種方式就更是必然的選擇,可以深信,基于iSCSI 技術(shù)的存儲(chǔ)解決方案會(huì)逐漸成為大型網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控中存儲(chǔ)技術(shù)的主流。

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