【導讀】蒞芀裊袆肅蒅螁裊芇羋螇襖莀薄蚃襖聿莇蕿袃膂薂袈袂芄蒞螄袁莆薀蠆羀肆莃薅罿膈蕿蒁羈莁莁袀羈肀蚇螆羇膂蒀螞羆芅蚅薈羅莇蒈袇肄肇芁螃肅腿蒆蠆肂芁艿薅肂羈蒅薁肁膃莇衿肀芆薃螅聿莈莆蟻肈肈薁薇膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膆蒞莂蚈膅膄薈蚄螁芆蒁薀螀荿蚆袈螀肈葿螄蝿膁蚄蝕螈芃蕆薆袇蒞芀裊袆肅蒅螁裊芇羋螇襖莀薄蚃襖聿莇蕿袃膂薂袈袂芄蒞螄袁莆薀蠆羀肆莃薅罿膈蕿蒁羈莁莁袀羈肀蚇螆羇膂蒀螞羆芅蚅薈羅莇蒈袇肄肇芁螃肅腿蒆蠆肂芁艿薅肂羈蒅薁肁膃莇衿肀芆薃螅聿莈莆蟻肈肈薁薇膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膆蒞莂蚈膅膄薈蚄螁芆蒁薀螀荿蚆袈螀肈葿螄蝿膁蚄蝕螈芃蕆薆袇蒞芀裊袆肅蒅螁裊芇羋螇襖莀薄蚃襖聿莇蕿袃膂薂袈袂芄蒞螄袁莆薀蠆羀肆莃薅罿膈蕿蒁羈莁莁袀羈肀蚇螆羇膂蒀螞羆芅蚅薈羅莇蒈袇肄肇芁螃肅腿蒆蠆肂芁艿薅肂羈蒅薁肁膃莇衿肀芆薃螅聿莈莆蟻肈肈薁薇膇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膆蒞莂蚈膅膄薈蚄螁芆蒁薀螀荿蚆袈螀肈葿螄蝿膁蚄蝕螈芃蕆薆袇蒞芀裊袆肅蒅螁裊芇羋螇襖莀薄蚃襖

　　

【正文】 hed Storage，網(wǎng)絡附加存儲）：一種文件共享服務，由專用的服務器通過專有文件系統(tǒng)管理存儲空間，對外通過 NFS（ Network File System，網(wǎng)絡文件系統(tǒng)）或者 CIFS（ Common Inter File Service，公共因特網(wǎng)文件服務）等文件共享協(xié)議提供文件級的訪問功能。 NAS 支持不同的操作系統(tǒng)共享同一個文件。 在流媒體應用 的系統(tǒng)架構及擴展上， SAN 及 NAS 系統(tǒng)優(yōu)于 DAS 系統(tǒng)。 SAN（ Storage Area Storage，存儲區(qū)域網(wǎng)）是一個高效的子網(wǎng)，今天，構建存域網(wǎng) SAN 的方式一般有兩種，一種是用傳統(tǒng)的 Fibre Channel 協(xié)議，叫做FCSAN，目前主要工作在 2Gbps 速率上， 2020 年將逐步升級到 4Gbps。另一種是在以太網(wǎng)基礎上，使用基于 TCP/IP 的 iSCSI 協(xié)議，叫做 IPSAN，目前主要工作在 1Gbps 速率， 2020 年將全面升級到 10Gbps. IPSAN 并不需要使用專門的iSCSI交換機，服務器端 和存儲端的軟件或硬件協(xié)議將 SCSI指令打包裝入 TCP/IP包，普通的以太網(wǎng)交換機即可傳輸。 已被業(yè)界淘汰的 DAS 直接連接的方式則更不能滿足目前和將來的需求。使用DAS 方式會導致設備管理、數(shù)據(jù)管理的大問題：設備的升級、擴容、調整、數(shù)據(jù)安全管理都非常困難，尤其是用戶的數(shù)據(jù)已經放到存儲設備中之后，業(yè)務又不允許中斷，這樣的管理幾乎是不可能完成的任務。 因此，當用戶的應用和數(shù)據(jù)量到達一定的水平，就必須考慮將分散在各種平臺上的數(shù)據(jù)整合 (consolidate）到一個統(tǒng)一的平臺，進行統(tǒng)一管理。一方面提升數(shù)據(jù)和設備的使用效 率，一方面大大降低維護和管理成本。 存儲技術的發(fā)展大致經歷了 SCSI、 FC、 IP 三代技術過程： ? SCSI 磁盤陣列為第一代存儲設備，基于 SCSI 協(xié)議，是基于 SCSI 總線架構的存儲設備，設備的容量一般為幾 TB級。目前仍在少量雙機應用系統(tǒng)中采用。 ? FC磁盤陣列為第二代存儲設備，基于 FC令牌環(huán)協(xié)議，是基于 FC環(huán)路架構的存儲設備，設備的容量一般為數(shù)十 TB 級。目前仍有廣泛使用。 ? IP存儲為第三代存儲設備，基于 ISCSI 協(xié)議，主要是基于 IP 全交換架構的存儲設備，設備的容量可接近無限擴容，達到數(shù)千 TB級（ PB 級）。目前 在大型數(shù)據(jù)中心中為主要有廣泛使用。 IP SAN 是基于高速以太網(wǎng)的 SAN 架構，通過 iSCSI（ Inter SCSI， Inter小型計算機系統(tǒng)接口）協(xié)議來實現(xiàn)存儲數(shù)據(jù)在服務器和存儲設備之間高速傳輸。它繼承了 IP 網(wǎng)絡開放、高性能、高可靠性、易管理、可擴展性強、自適應性強的優(yōu)點，實現(xiàn)存儲網(wǎng)絡與應用網(wǎng)絡的無縫連接，并提供了優(yōu)良的遠程數(shù)據(jù)復制和容災特性。 監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控錄像數(shù)據(jù)的容量需求較大，初期設計為 XX 個攝像頭，一期容量需求為 XXTB。后期，隨監(jiān)控畫質的提升、存儲周期的延長、攝像頭數(shù)量的增加，存儲容 量會成倍增加，預計可能超過 XXTB，因此，存儲設備的選型不僅應考慮初期配置容量，其設計容量也需同時滿足后期擴容的要求。 另外，由于多路攝像頭的監(jiān)控數(shù)據(jù)為并發(fā)實時寫入，對于帶寬、持續(xù)寫性能、控制器處理性能也有較高要求。存儲設備的控制性能、持續(xù)讀寫帶寬也需隨著容量的擴展，同步提升，以滿足監(jiān)控系統(tǒng)的帶寬、性能需要，選型設備不可有內部帶寬、性能的瓶頸。 綜合以上監(jiān)控系統(tǒng)存儲子系統(tǒng)的業(yè)務需求，存儲子系統(tǒng)的設備選型為：基于多個分布式控制器架構的 IP海量存儲設備。主要技術要求如下： ? 海量存儲與擴容：多數(shù) FC磁盤陣列的最大 設計容量為不超過 100TB，無法滿足監(jiān)控數(shù)據(jù)的海量存儲需要?；诜植际浇粨Q架構的 IP 存儲系統(tǒng)，理論上可實現(xiàn)接近無限的存儲容量，可用于搭建數(shù)千 TB 級的數(shù)據(jù)中心，其設計容量、擴容能力更符合集中監(jiān)控系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)中心的建設要求。 ? 持續(xù)數(shù)據(jù)讀寫能力：多數(shù) FC 磁盤陣列為固定的單或雙控制器架構設計，通過向下級連擴展柜的方式擴容。當磁盤數(shù)量過多、存儲容量增大時，控制器成為系統(tǒng)的帶寬、性能瓶頸，無法滿足大量攝像頭高帶寬、大碼流的持續(xù)寫入的高性能要求。采用基于分布式控制器的 IP 存儲系統(tǒng)，在增加每一個單元進行擴展容量的同時，同 步增加了分布式的存儲控制器。通過增加控制器的數(shù)量，保證容量擴容的同時，存儲系統(tǒng)的讀寫帶寬、讀寫性能同步進行擴展，不僅可滿足初期存儲子系統(tǒng)的建設需要，也可同時滿足增加攝像頭數(shù)量、提高監(jiān)控畫質分辨率以后的存儲系統(tǒng)容量擴容、帶寬擴容、性能擴容等要求。 ? 分布式架構設計的 IP 存儲設備，可以整合為一套存儲系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃使用，也可拆分為多個存儲系統(tǒng)，允許物理空間上、邏輯使用上的拆分與統(tǒng)一?？赏瑫r滿足集中式監(jiān)控、分布式監(jiān)控等不同模式的需求，允許調整系統(tǒng)架構；也可同時滿足監(jiān)控數(shù)據(jù)集中存儲、其他應用數(shù)據(jù)集中存儲的整合；同時，也可 滿足本地、遠程等多種應用模式。 各種存儲系統(tǒng)的比較如下： 類型項目 DAS NAS FC SAN IP— SAN IB— SAN 性能 高 低 高 高 最高 可擴充性 低 低 高 高 高 周邊設備 SCSI卡 以太網(wǎng)卡、以太網(wǎng)交換機 光纖通道卡、光纖通道交換機 以太網(wǎng)卡、以太網(wǎng)交換機 IB通道卡、 IB交換機 共享能力 低 高 高 高 高 價格 低 低 高 低 中高 市場定位 中 低 高 中高 高 配置 1TB 的 SATA硬盤，硬盤容量配置按照以下表格計算： 圖像尺寸 D1 CIF 單路 24路 96路 384路 單路 24路 96路 384路 碼流 1500Kbps 400Kbps 150Mbps 每天 一周 15天 231GB 86TB 23TB 一個月 462GB 43TB 172TB 123GB 46TB 三個月 129TB 516TB 369GB 138TB 半年 258TB 1032TB 738GB 276TB 存儲容量計算 第一步：根據(jù)式（ 1）計算單個通道每小時所需要的存儲容量 iq , 單位 MByte。 102436008 ???? ii dq （ 1） 其中： id － 碼率（即錄像設置中的“位率 /位率上限”），單位 Kbit/s 第二步：確定錄像時間要求后，根據(jù)式（ 2）計算單個通道所需要的存儲容量 im ，單位 MByte。 im = iq ih iD （ 2） 其中： ih － 每天錄像時間（小時） iD － 需要保存錄像的天數(shù) 第三步：根據(jù)式（ 3）計算硬盤錄像機所有通道定時錄像時所需總容量（累加） Tq 。 ??? ci iT mq 1 （ 3） 其中： c — 一臺硬盤錄像機的通道總數(shù)。 第四步：根據(jù)式（ 4）計算硬盤錄像機所有通道報警錄像（包括移動偵測）所需總容量（累加） Tq 。 ??? ci iT mq 1 a% （ 4） 其中： a% － 報警發(fā)生率。 例如：一路 CIF 圖像所采用的碼流為 512Kbps/s，那 么通過公式計算存儲一小時所需要的存儲空間為 225M，以此類推。 如果上述存儲的圖像需要做 RAID 處理，那么 100 個監(jiān)控點說需的最低存儲容量在計算出來的數(shù)值上增加 RAID 所需要的空間。 存儲設備選型 DSA20 企業(yè)級 高性能 高可靠性 監(jiān)控專用 網(wǎng)絡存儲產品系列 DSA2020R DSA2024R DSA2048R DSA20 系列是?？滇槍Ω咝阅?、 高可靠性需求而設計推出的千兆網(wǎng)絡海量存儲系統(tǒng)。定位于視頻監(jiān)控 海量數(shù)據(jù)集中存儲應用 ，為用戶 提供高性能與高穩(wěn)定的海量存儲空間。 DSA20 系列提供 410Gbps 的傳輸帶寬和單模塊高達 48TB 的存儲空間。采用強大的處理器、穩(wěn)定的服務器架構、 RAID 6 技術、熱插拔硬盤、 多 千兆網(wǎng)口及冗余熱備電源、智能控制風扇，既滿足了高性能的要求又徹底保護了用戶的數(shù)據(jù)安全。 DSA20 系列適合于 724 小時