【文章內(nèi)容簡介】 性。 可擴(kuò)展性 隨著業(yè)務(wù)的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)量的增加，存儲系統(tǒng)的可擴(kuò)展性尤為重要，良好的擴(kuò)展性可以保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。 也可以擴(kuò)展 IP 攝像機(jī)和 IP 快球網(wǎng)絡(luò)存儲，把IP 攝像機(jī)和 IP 快球的錄像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)保存在網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)器中。 高性能由于多路攝像頭數(shù)據(jù)寫入，并且同時(shí)有多路服務(wù)器可能讀取數(shù)據(jù)，總的帶寬要求比較大，需要高性能的存儲。 網(wǎng)絡(luò)需求網(wǎng)絡(luò)帶寬：290*=145Mbps所以中心交換機(jī)（監(jiān)控中心）需要選用千兆交換機(jī)。2 解決方案 方案選擇DS－A10：高性能千兆監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備（前端擴(kuò)展/中心平臺網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備），主要適合性價(jià)比要求高的應(yīng)用、可靠性要求高的應(yīng)用、DVR/DVS 和 IP Camera 的網(wǎng)絡(luò)存儲擴(kuò)展和監(jiān)控視頻服務(wù)器容量擴(kuò)展。比如公安、電力、電信、學(xué)校等行業(yè)。 IP 存儲網(wǎng)絡(luò) 傳統(tǒng)的存儲網(wǎng)絡(luò)多采用光纖通道（FC，F(xiàn)ibber Channel）的方式，整個(gè)系統(tǒng)包括每個(gè)服務(wù)器端的光纖通道卡，光纖線，光纖通道交換機(jī)等，每片光纖通道卡、以及每個(gè)光纖通道交換機(jī)端口的價(jià)格是普通千兆以太網(wǎng)的 10 至 20 倍以上，加上光纖的鋪設(shè)在中國大部分地區(qū)的鋪設(shè)不普及，整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)費(fèi)用非常昂貴。IP SAN 是近些年來新興的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)，它希望用 TCP/IP 以太網(wǎng)替代光纖通道網(wǎng)絡(luò)。IP SAN 的好處在于：使用以太網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)了用戶現(xiàn)有的投資；以太網(wǎng)系統(tǒng)造價(jià)低；以太網(wǎng)是成熟的技術(shù)，具有良好的兼容性；以太網(wǎng)絡(luò)可以擴(kuò)展到遠(yuǎn)端，便于系統(tǒng)的做遠(yuǎn)程的容災(zāi)備份；以太網(wǎng)上現(xiàn)有的軟件也可以直接使用，例如 IP SAN 可以直接加上 IP sec 軟件，以達(dá)到存儲網(wǎng)絡(luò)加密的目的；千兆以太網(wǎng)絡(luò)的廣泛使用，也使得 IP SAN 的性能得到提高?？傊?，采用 IP SAN存儲網(wǎng)絡(luò)，可以達(dá)到好兼容性和最高的性能價(jià)格比。iSCSI 協(xié)議是 IP SAN 中最為流行的協(xié)議，是 IP 存儲的典型代表。 方案描述整個(gè)監(jiān)控存儲系統(tǒng)由 NAS 存儲服務(wù)器集中存儲的方式實(shí)現(xiàn)。前端 IP 攝像機(jī)將視頻信號編碼程數(shù)字信號進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)前端監(jiān)控信息的集中存儲。到中心后通過 DS4004MD 矩陣解碼卡,解碼上墻.方案中主要采用?？低晹?shù)字技術(shù)有限公司的存儲設(shè)備 DS－A1024RE iSCSI/NAS 存儲系統(tǒng)，配合千兆網(wǎng)交換機(jī)來完成。為多臺服務(wù)器提供獨(dú)立的以及共享的存儲空間。本設(shè)計(jì)方案是基于模塊化、可擴(kuò)展、無單點(diǎn)故障的存儲解決方案，它對企業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠提供無縫的存儲解決方案。方案投資不高，原有的設(shè)備得到合理利用的前提下，基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)性能得到明顯提升，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了有效的匯集和管理，實(shí)現(xiàn)了性能和價(jià)格的最優(yōu)組合。 系統(tǒng)原理圖及說明? IP 攝像機(jī)采用“即插即用”方式，方便靈活的連接到監(jiān)控站點(diǎn)局域網(wǎng)內(nèi)。? 其中三臺模擬勻速球經(jīng)過編碼器編碼后進(jìn)入監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)使用環(huán)境選擇使用紅外 IP 攝像機(jī)和非紅外 IP 攝像機(jī)? 連接網(wǎng)絡(luò)采用本地局域網(wǎng) LAN。? 監(jiān)控中心采用?？低?DSA 網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)器產(chǎn)品系列對前端監(jiān)控站點(diǎn)的 IP 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)進(jìn)行錄像存儲。? 管理服務(wù)器把前端 IP 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)全部連入到管理軟件當(dāng)中，并在客戶端使用監(jiān)控軟件查詢 NAS 服務(wù)器的錄像數(shù)據(jù)，進(jìn)行回放。? 通過網(wǎng)絡(luò)將前端數(shù)字信號傳到中心，通過電視墻服務(wù)器解碼上墻，切換非常靈活。? 遠(yuǎn)程授權(quán)用戶通過分控客戶端接入到監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)權(quán)限可以進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)瀏覽和錄像回放、下載等基本操作。 存儲配置說明（7 天為例）視頻監(jiān)控存儲容量計(jì)算視頻監(jiān)控路數(shù) 290 　圖象分辨率 Mbps每天錄像時(shí)間 24 小時(shí)保存天數(shù) 7 　可用容量需求 TB格式化損失 10 % (一般為 10%)RAID 級別 5 (5, 6)選用存儲盤位 24 (8, 12, 16, 24)選用硬盤容量 750 GB熱備 1 (1:有熱備盤。 0:沒有熱備盤)可用硬盤 16 　需要 DSA 數(shù)量 1 　需要硬盤 18 　 方案分析本設(shè)計(jì)方案是基于模塊化、可擴(kuò)展、無單點(diǎn)故障的存儲解決方案。它為企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)高效、高可靠性的雙磁盤陣列系統(tǒng)和高可用性支持。方案投資不高，原有的設(shè)備得到合理利用的前提下，基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)性能得到明顯提升，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了有效的匯集和管理，實(shí)現(xiàn)了性能和價(jià)格的最優(yōu)組合。本方案具有如下 7 大獨(dú)特特點(diǎn)： 監(jiān)控專用存儲系統(tǒng)，充分滿足性能要求本存儲系統(tǒng)針對監(jiān)控應(yīng)用的特點(diǎn)對存儲系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。監(jiān)控應(yīng)用是一種已寫為主的存儲應(yīng)用。實(shí)際上是以大碼流的多并發(fā)寫為主的一種存儲應(yīng)用。因此，在寫性能，寫的高并發(fā)和寫的高穩(wěn)定度方面，采用了監(jiān)控專用產(chǎn)品獨(dú)特的算法，達(dá)到最佳的效果。單臺 DSA10 可以支持 300 路 CIF（512Kbps）格式視頻數(shù)據(jù)并發(fā)寫入，DSA IP 存儲系統(tǒng)能充分滿足性能的要求；并能夠滿足以后性能擴(kuò)展的需要。 同時(shí)提供 IP SAN 和 NAS針對服務(wù)器的數(shù)據(jù)存儲，工業(yè)界上一般是采用 SAN 的架構(gòu)。采用 IP SAN的架構(gòu)，使用 iSCSI 協(xié)議，提供真正的高性能的塊級數(shù)據(jù)訪問。實(shí)現(xiàn)了對服務(wù)器本地磁盤的擴(kuò)展。從而提高數(shù)據(jù)存儲的可靠性，可擴(kuò)展性，和高性能。但是，對于某些對性能要求不高的文件在用戶之間的共享應(yīng)用，可以采用NAS 的存儲。由于 NAS 存儲的產(chǎn)品同時(shí)提供 IP SAN 和 NAS 的功能，所以可以同時(shí)滿足城市監(jiān)控存儲在這兩方面的需求。即 NAS IP SAN 功能可以滿足服務(wù)器的高速塊級訪問需求；NAS 功能可以滿足針對以人為對象的文件共享的需求； 極易管理 （全中文）易管理和使用是也是城市監(jiān)控存儲系統(tǒng)的一個(gè)基本要求。本產(chǎn)品的管理系統(tǒng)是面向用戶設(shè)計(jì)的全中文的管理系統(tǒng)。而且業(yè)界最先進(jìn)的基于瀏覽器的管理方法，在客戶端無需安裝任何軟件。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，管理員可以在 15 到 20分鐘內(nèi)，就輕松掌握整體系統(tǒng)的使用和管理。 獨(dú)有安全技術(shù)對數(shù)據(jù)安全的特殊要求，本存儲產(chǎn)品中采用了獨(dú)有的安全技術(shù)。保證管理和數(shù)據(jù)在存儲基本的安全性。所有的管理數(shù)據(jù)都是在加密的情況下，進(jìn)行傳輸?shù)?；而且?IP 授權(quán)的基礎(chǔ)上，存儲系統(tǒng)還采用了 CHAP 授權(quán)技術(shù)。 高可擴(kuò)充性本產(chǎn)品采用先進(jìn)的 IP SAN＋NAS 架構(gòu)，所以可以實(shí)現(xiàn)存儲容量的高可擴(kuò)充性。在應(yīng)用發(fā)展，存儲需求增長，現(xiàn)有容量不足的情況下，可以簡單的購買更多的存儲聯(lián)入交換機(jī)，這樣在提高了容量的基礎(chǔ)上，也同時(shí)提高了性能。 高性價(jià)比IP SAN 的結(jié)構(gòu)本身就是一個(gè)性價(jià)比高的架構(gòu)?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境無需改變；甚至無需購置額外的交換機(jī)；而且管理員也對 IP 網(wǎng)絡(luò)很熟悉，所以很容易上手。IP SAN 產(chǎn)品通過兼容 NAS 的功能，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的性價(jià)比。使客戶無需為了個(gè)別的針對用戶的共享需求，而使用額外的 NAS 服務(wù)器和 NAS 產(chǎn)品。 數(shù)據(jù)存儲的高可靠性和可用性本方案中，數(shù)據(jù)存儲采用 RAID5 技術(shù)，熱備和鏡像技術(shù)。這樣，即使出現(xiàn)硬盤壞，RAID5 可以保證數(shù)據(jù)不丟；熱備技術(shù)，可以使設(shè)備在出現(xiàn)壞盤時(shí)，無需人工介入，自動(dòng)開始修復(fù)工作（RAID 重構(gòu)）；通過鏡像技術(shù)，在最極端的整臺設(shè)備損壞的情況下，數(shù)據(jù)仍然不丟，而且存儲服務(wù)無需中斷。多網(wǎng)口虛擬化技術(shù)，還可以保證存儲器在單個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接斷開的情況下，仍然可以正常工作，保證了設(shè)備的高可用性。3 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺軟件功能說明網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)平臺是基于網(wǎng)絡(luò)的全數(shù)字化的信息傳輸和管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)集中管理和網(wǎng)絡(luò)傳輸為核心，完成信息采集、傳輸、控制、管理和存儲的全過程，能夠架構(gòu)在局域網(wǎng)/城域網(wǎng)/廣域網(wǎng)之上，并與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)無縫連接。真正實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)、集中管理，大大擴(kuò)展了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的功能。監(jiān)控系統(tǒng)整體可分為三部分，一部分是主控中心；二部分是各監(jiān)控終端，即各個(gè)具體的監(jiān)控點(diǎn)，三、遠(yuǎn)程客戶端。第一部分（主控中心）：對整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)起到總調(diào)度的作用。在主控中心的電視墻上主要顯示各重要地點(diǎn)的監(jiān)控圖像。主控中心可以監(jiān)控到監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)、設(shè)置各個(gè)節(jié)點(diǎn)工作情況；對遠(yuǎn)程監(jiān)控圖像檢索、查詢、回放等操作，并且在發(fā)生報(bào)警時(shí)迅速通知有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和值班人員進(jìn)行相應(yīng)處理。第二部分（監(jiān)控終端）：終端為各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)無盲點(diǎn)監(jiān)控。從主控中心可以看到全部監(jiān)控點(diǎn)的所有情況，領(lǐng)導(dǎo)通過聯(lián)網(wǎng)電腦也可以看到全部情況。第三部分（遠(yuǎn)程客戶）：對前端各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的工作人員和監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和系統(tǒng)維護(hù)。 整體框架圖Server Control 是軟件的一個(gè)主要服務(wù)程序，包括所有 Control Center管理、用戶管理、日志管理以及和各個(gè) Control Center 之間的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊■控制中心管理：對所有控制中心的添加、刪除和配置等管理用戶管理：對每個(gè)控制中心的操作用戶做添加、刪除和配置的管理以及用戶對各自的控制中心中的權(quán)限管理，目前的用戶管理考慮只是分管理員、超級用戶、普通用戶等幾個(gè)級別?！鋈罩竟芾恚河涗洝⒉樵?Server Control 的操作日志以及各個(gè)控制中心的設(shè)備管理等等日志。■網(wǎng)絡(luò)傳輸：接收控制中心發(fā)送過來的驗(yàn)證請求、網(wǎng)絡(luò)報(bào)文以及通過這個(gè)模塊于各個(gè)控制中心保持心跳?！鰯?shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫模塊主要是讀寫用戶以及控制中心等表的數(shù)據(jù)。 管理服務(wù)器區(qū)域一：管理內(nèi)容顯示區(qū)域，服務(wù)器列表和設(shè)備列表。區(qū)域二：控制中心登錄及操作命令顯示區(qū)域區(qū)域三：巡檢信息顯示區(qū)域區(qū)域四：時(shí)間信息顯示區(qū)域區(qū)域五：控制按鈕顯示區(qū)域 設(shè)備管理和監(jiān)控設(shè)備管理可對前端高速球機(jī)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理。 ? 隨時(shí)監(jiān)控和掌握任何設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行狀況13452軟件支持SNMP協(xié)議，系統(tǒng)中的所有設(shè)備所有進(jìn)行中的工作都報(bào)告到管理中心，因此，任何時(shí)候都可以知道某一個(gè)用戶對那些設(shè)備在進(jìn)行什么操作，也可以知道一個(gè)設(shè)備被那些用戶在使用什么資源，以及這個(gè)設(shè)備的負(fù)載情況。系統(tǒng)按照用戶定義的計(jì)劃對系統(tǒng)中的所有設(shè)備進(jìn)行巡檢，任何設(shè)備的當(dāng)前狀況都可以隨時(shí)展示出來。在SNMP的實(shí)現(xiàn)上，我們采用以下軟件設(shè)計(jì)：1） 一體化高速球機(jī)管理：由于大部分?jǐn)?shù)字圖像廠商提供的視頻設(shè)備都不支持 SNMP 協(xié)議，我們專門設(shè)計(jì)了 SNMP 代理軟件方式來對這些設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)管理。具體采用將這些設(shè)備的視頻參數(shù)設(shè)置和 DVR 狀態(tài)查詢設(shè)計(jì)為一個(gè)程序，它支持 SNMP 協(xié)議，透過該代理與視頻設(shè)備交互。2） 故障管理：其中來之視頻設(shè)備的報(bào)警在我們的報(bào)警轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)上提供SNMP 方式的報(bào)警信息通知。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控平臺的主處理機(jī)、存儲器發(fā)生嚴(yán)重故障或嚴(yán)重過負(fù)荷時(shí)，可以向操作維護(hù)中心或網(wǎng)管中心發(fā)出告警信息，當(dāng)告警消除時(shí)，亦有報(bào)告。? 隨時(shí)知道任何設(shè)備的運(yùn)行歷史1） 設(shè)備發(fā)生的任何事件，它的日志都會以某種形式發(fā)送到管理中心，設(shè)備運(yùn)作所產(chǎn)生的各種對象，例如 DVR 設(shè)備的錄像，它們所有的檢索信息都會發(fā)送到管理中心. 2） 對于嵌入式設(shè)備而言，由于無法修改設(shè)備內(nèi)部的軟件，因此通過一個(gè)嵌入式代理通過 Pull 的方式來實(shí)現(xiàn)某些管理中心必需的功能。對于我們自己編寫軟件的設(shè)備，所有發(fā)生的事情都以某種方式把消息發(fā)送給管理中心，這是 Push 模型。不管這些設(shè)備和管理中心的網(wǎng)絡(luò)是否斷線，我們采用的持久消息隊(duì)列服務(wù)可以保證，只要哪一天設(shè)備和管理中心連接正常，這些消息最終都會發(fā)送到管理中心。 權(quán)限管理設(shè)置1） 系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一授權(quán)管理，可為不同設(shè)備設(shè)置不同的控制級別，為不同用戶設(shè)置不同的權(quán)限，包括系統(tǒng)設(shè)置權(quán)限、用戶管理權(quán)限、操作控制權(quán)限等。系統(tǒng)為每個(gè)用戶設(shè)置獨(dú)立的用戶名和密碼，并對相應(yīng)權(quán)限進(jìn)行設(shè)置。2） 當(dāng)用戶對系統(tǒng)中任何監(jiān)控資源進(jìn)行存取，例如當(dāng)用戶需要對高速球機(jī)進(jìn)行預(yù)覽控制時(shí)，它都需要提供授權(quán)命令上傳給管理中心，IP 攝像機(jī)持該授權(quán)命令及對該資源的操作到集中權(quán)限管理中心去認(rèn)證這個(gè)操作的可行性，權(quán)限管理中心根據(jù)該指令到身份認(rèn)證中心確認(rèn)身份，然后根據(jù)該身份返回是否有權(quán)操作的狀態(tài)。3） 采用這種方式，一個(gè)用戶在整個(gè)系統(tǒng)中只需要進(jìn)行一次登陸，并得到指令。一旦登陸以后，他就可以持該指令進(jìn)行任何有權(quán)限的操作。而權(quán)限的控制和客戶端完全沒有關(guān)系，當(dāng)服務(wù)端發(fā)現(xiàn)該指令無權(quán)操作時(shí)，它發(fā)送無權(quán)操作命令給客戶端，然后立刻切斷連接。 控制中心（客戶端）Control Center 主要是于前端的設(shè)置做直接的操作交互包括預(yù)覽、錄像、回放、遠(yuǎn)程配置等操作，在軟件中還包括自己這個(gè) Control Center 中區(qū)域、預(yù)覽通道的配置、日志管理以及電子地圖的配置并且和Server Control 保持心跳?！鲋虚g件客戶端抽象層：是中間件抽象出來的于設(shè)備交互的接口，應(yīng)用通過這一層控制設(shè)備?！霁@取碼流：主要有兩種模式，一種直連，一種是通過流媒體轉(zhuǎn)發(fā)?！鲣浵瘢簯?yīng)用實(shí)現(xiàn)管理的所有通道的錄像計(jì)劃，調(diào)用集中存儲中間件提供的接口給存儲服務(wù)器發(fā)命令控制集中存儲服務(wù)器以及 DVR 的錄像?！鼋獯a：包括預(yù)覽模塊的軟解碼和硬解碼兩種模式，其中硬解碼上電視墻調(diào)用電視墻抽象層封裝的接口控制前端的電視墻服務(wù)器?！鰠?shù)控制：設(shè)置預(yù)覽的視頻參數(shù)（亮度、對比度等）以及控制預(yù)覽畫面前端的云臺（包括聚焦等） 。■遠(yuǎn)程配置：調(diào)用客戶端抽象層接口配置設(shè)備的所有參數(shù)（包括網(wǎng)絡(luò)、通道、串口、報(bào)警、用戶等） ?！鰣?bào)警：在 control center 啟動(dòng)監(jiān)聽被動(dòng)接收前端服務(wù)器上傳的所有報(bào)警信息，并且在這個(gè)模塊中將所有的報(bào)警信息做脈沖過濾處理?！鱿⒙?lián)動(dòng)：對過濾過的報(bào)警信息建立聯(lián)動(dòng)關(guān)系并且觸發(fā)所有相關(guān)的聯(lián)動(dòng)動(dòng)作啟動(dòng)?！鲈O(shè)備管理：設(shè)備通道的添加、刪除及配置的管理，包括各種組合的配置（組的畫面分割、組中通道的添加等等） 。■日志管理：記錄、查詢 control c