高清视频数字监控技术方案

高清视频数字监控技术方案内容摘要：

的监控信号达到一定数量后便会拥塞并导致不可用； 3） 设备扩展的限制： 系统在设计时很难准确的准确预估系统发展情况，而在使用中，根据实际情况的需要，经常性的会对监控资料保存时间、需要录制的监控点、新的监控点等进行调整，这些调整将直接对存储空间提出新的要求。 DAS、 NAS 设备其 扩展性相对较差，同时，扩展时数据迁移、扩容的时间周期和相当繁琐扩容方式会对应用造成很大的影响。 所以存储设备所造成扩展限制非常严重。 在实际使用中，由于受到存储设备的种种限制，用户在节目质量和存储时间之间要进行艰难的抉择，在通常使用中，一般会采取使用较低码流、减少录制点、减少录制时间等方式来满足对监控资料保存时间的规定，甚至于减少资料保存得时间来迁就存储系统的不足。 而这种方式不可避免所带来后果就是在需要监控资料时因为资料的缺失而受到影响。 数据存储技术的选择 集中存储主要有以下几种方式：  DAS—— 即 直接连接存储，采用 SCSI 和 FC 技术，将外置存储设备通过光纤链接，直接连接到一台计算机上，数据存储是整个服务器结构的一部分。  NAS—— 即网络附加存储，是一种专业的网络文件服务器，或称为网络直联存储设备，使用 NFS 或 CIFS 协议，通过 TCP/IP进行文件级访问。  SAN—— 即存储区域网络，以数据存储为中心的专用存储网络，网络结构可伸缩，可实现存储设备和应用服务器之间数据块级的 I/O 数据访问。 按照所使用的协议和介质， SAN分为 FC— SAN、 IP— SAN、 IB— SAN。  IPSAN/NAS 在 SAN结构下使用的 iSCSI 协议，作为在 IP 网络上访问数据块级（ Blocklevel）的新的 Inter SCSI 标准，在 SAN和 NAS之间架设了一道桥梁。 iSCSI最初是由 Cisco 和 IBM两家公司发起的，13 13 之后提交给 Inter工程任务组 (IETF) 将其标准化。 是融合 NAS和 SAN 的技术。 是可在 TCP/IP网络发送、接收 Block（数据块）级数据的存储服务器。 各种存储系统的比较如下： 类型项目 DAS NAS FC SAN IP SAN 性能 高 低 高 高 可扩充性 低 低 高 高 周边设备 SCSI 卡 以太网卡、以太网交换机 光纤通道卡、光纤通道交换机 以太网卡、以太网交换机 共享能力 低 高 高 高 价格 低 低 高 低 市场定位 中 低 高 中高 选择存储方案时主要考虑到： 1) 采用 MPEG4/2 视频格式，但各种编码器都有各自的播放库。 2) 数字视频数量影响到存储容量和存储性能需求。 3) 视频流带宽 /记录时间：影响到存储容量和性能需求。 一般视频流带宽的范围是从 1Mbps8Mbps。 在监控记录的时间上，有全天时记录和部分时间记录（工作时间）的区分。 4) 视频录像保持 30 天的存储。 5) 视频流的记录方式：影响到存储空间的接口。 目前了解到信息，各种 DVS/NVS/编码器全部使用文件系统记录视频流（录像），方法为按固定的时间间隔生产视频文件。 6) 稳定可靠性要求：一些视频监控系统对监控业务连续性要求很高，要求设备故障不能影响到当前的监视和记录。 7) 随着业务发展，存储视频存储的扩容。 8) 系统设计选用 IPSAN 作为网络存储设备。 14 14 IP SAN 存储技术 IPSAN，即 基于 IP 以太网络的 SAN 存储架构，随着以太网技术的发展，使IPSAN 对 SAN 技术进一步的拓展。 它使用 iSCSI 协议代替光纤通道（ FC）协议来传输数据，直接在 IP网络上进行存储， iSCSI协议就是把 SCSI命令包在 TCP/IP 包中传输，即为 SCSI over TCP/IP。 IPSAN 架构不必使用昂贵的光纤网络、FCHBA卡和光纤通道存储设备，而是使用 IP 以太网络、以太网卡和 iSCSI 存储设备。 因此，相比 FCSAN， IPSAN 存储架构要廉价的多，而且实施起来更容易。 与 FCSAN 类似， IPSAN 也可以将存储设备分成一个或多个卷，并导出给前端应用客户端，客户端计算机可以对这些导过来的卷进行新建文件系统（格式化）操作。 客户端计算机对这些卷的访问方式为设备级的块访问， IPSAN 通过把数据分成多个数据块 (Block)并行写入 /读出磁盘，块级访问的特性决定了iSCSI数据访问的高 I/O性能和传输低延迟。 IPSAN继承了 IP 网络开放、高性能、高可靠性、易管理、可扩展性强、自适应性强的优点，存储方式灵活，实现存储网络与应用网络的无缝连接，并提供了优良的远程数据复制和容灾特性。 IPSAN存储具有如下特点：  具有高带宽“块”级数据传输的优势。  基于 TCP/IP， IP 网络技术成熟，具有 TCP/IP 的所有优点，如可靠传输，可路由等，减少了配置、维护、管理的复杂度。  可以通过以太网来部署 iSCSI存储网络，易部署，成本低。  易于扩展，当需要增加存储空间时，只需要增加存储设备即可完全满足，扩展性高。  数据迁移和远程镜像容易，只要网络带宽支持，基本没有距离限制，更好的支持备份和异地容灾。 FC SAN 与 IP SAN 的比较及其在监控应用中的选择 1） FC SAN 模式分析 15 15 传统的存储网络多采用光纤通道 (FC， Fiber Channel)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。 开放的、标准化的光纤通道技术使得 FC SAN 非常灵活。 FC SAN克服了传统上与 SCSI 相连的线缆限制，极大地拓展了服务器和存储之间的距离，从而增加了更多连接的可能性。 改进的扩展性还简化了服务器的部署和升级，保护了原有硬件设备的投资。 FC SAN 以其高性能、高稳定性和高安全性在金融、政府、数据中心等高端应用场合广泛被使用，但是其本身固有的缺点使其在占绝大多数的中低端客户中应用并不广泛。 FC SAN 的缺点： （ 1）成本高，这是 FC SAN 的最大缺点。 光纤交换机、 HBA 光纤卡、光纤硬盘等设备都十分昂贵，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是十分普及，整个系统的建设费用非常昂贵； （ 2）异构性。 除了高价外，最主要的问题是它与应用网络的异构性。 FC SAN 是一种独立的网络架构和技术模式，其和现在已经十分发达的 IP 网络完全不同，这种异构性使得占市场大多数的中低端客户，因面对相对陌生、复杂 的 FC 技术望而却步。 （ 3）容易形成存储孤岛。 由于 FC SAN 受它的物理机理决定，它无法使存储设备随它在 Inter 上运行，从而无法满足应用前端对存储数据 无时不有、无处不在 的要求。 要有铺设光纤的地方，才可以部署 FC SAN 服务网络，同时 SAN 的物理覆盖有限，不超过 50 公里，这样容易形成存储孤岛。 （ 4）管理难度大，人力成本高。 FC SAN 与现在的 IP 网络完全不同，一般来说， FC SAN 多半需要特定的工具软件来操作管理，所以需要对人员进行一定时间的教育训练，而且费用不低。 16 16 （ 5）设备的兼容性问题。 由于 标准的不统一，各个 FC SAN 产品的生产厂家所生产的设备之间不兼容。 对各行各业的 IT 技术人员而言，网络技术是基于 Ether 及TCP/IP 构筑的，它们的许多应用已建立在 Inter 的架构之上，并期待着存储网络化最终会向这个方向迈进。 过去 IT 发展的历史已经说明，包括 TokenRing、 FDDI、 ATM 以及 Bell 发明了一百余年的、面向连接的语音交换技术，都将统一融合到 TCP/IP 为基本架构的Inter上去。 SAN也将向基于 IP 网络方向发展。 2） IP SAN 模式分析 IP SAN 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。 IP SAN 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。