世博會中國國家館視頻監控系統

　　為了滿足世博場館安全和科學系統化管理的需要，為了對隨時發生的事件進行全面、及時地了解和追蹤，對意外情況能迅速做出正確判斷和反應，并給出正確、快速的指揮和處理，整個場館的監控系統前端設備采用的攝像機數量超過300路高清，視頻錄像文件的存儲保存方式采取硬盤錄像機外掛IPSAN的方式，存儲時間大約要在兩周以上，總存儲容量需求在100TB左右。其錄像存儲結構如下所示：

　　這套視頻監控存儲設備通過IP網絡向所有的視頻編碼設備，包括視頻服務器（NVS）、網絡硬盤錄像機提供視頻監控錄像存儲空間。其它服務器或監控設備可以直接從磁盤陣列中讀取視頻監控錄像，或者通過視頻編碼設備讀取視頻監控錄像。

　　方案優點：

　　1.充分利用網絡優勢，靈活部署存儲設備，授權用戶限制保護訪問存儲的視頻數據，有利于外防內控。

　　2.數據靈活調用，對視頻監控數據綜合應用平臺能夠做到無縫支持，有利于監控系統功能的擴展。

　　3.網絡存儲解決方案，簡單易用、價格經濟，擁有完善獨立的配置向導界面，簡單輕松完成系統配置。對于那些數據增長迅速的監控存儲環境，還有助于降低成本和復雜性。

　　4. 大容量、低成本，一套存儲系統可以保存300路、長達30天的錄像視頻。無論存儲性能、容量，還是可靠性和可用性，都可以很好地滿足關鍵區域的視頻監控存儲需求。

　　5.兼容各種視頻編碼設備，支持多數主流視頻監控設備廠商的視頻編碼設備，包括NVS、DVR和PC-DVR。

　　6. 專業可靠的存儲設備，并針對視頻監控存儲的特點在IO、管理等多方面進行了優化。支持Raid 0/1/5/6/10/50等多種Raid級別設置，支持網絡冗余，支持電源、風扇等硬件冗余，支持網絡故障恢復和系統映像備份等多種增強數據安全性和可靠性的技術手段，并對病毒的侵犯具有出色的防御能力。

　　 視頻監控錄像數據存儲技術

　　安防產業在國內已經取得了巨大的進步，“平安城市”、“3111工程”、“全球眼”、等重大項目的開展；視頻監控在交通、食品、海關、能源、金融、國防等領域廣泛應用，市場前景相當看好。而存儲系統作為網絡數字化視頻中的一個重要組成部分，在實際的應用中卻經常會出現掉盤、卷鎖死等諸多問題，嚴重影響了整體監控系統的正常使用，所以視頻數據專用存儲已經成為市場上最關注的安防產品之一。目前的數字視頻領域中，最常用的無非是如下四種存儲方式：硬盤、DAS、NAS、SAN。這些方式有各自的短板。

　　硬盤

　　DVR、DVS后掛硬盤或是服務器后面直接連接擴展柜的方式，都是采用硬盤進行存儲的方式。應該說使用硬盤進行的存儲，并不能算作嚴格意義上的存儲系統。其原因包含以下幾點：

　　首先，硬盤一般不具備RAID系統，對于硬盤上的數據沒有進行冗余保護，即使有也是通過主機端的RAID卡或者軟RAID實現。嚴重的影響整體性能；

　　其次，擴展能力極為有限，無法實現數據集中存儲。

　　再有，硬盤后期維護成本較高，特別是在DVS后掛硬盤的方式，其維護成本往往在一年之內就超過了購置成本。應該說硬盤存儲方式不適合大型數字視頻監控系統的應用。特別是需要長時間錄像的數字視頻監控系統。一般這種方式都是與其它存儲方式并存于同一系統中，作為其他存儲方式的緩沖或應急替代。

　　Direc（Direct Attached Storage），全稱為直接連接附加存儲，采用DAS的方式可以很簡單的實現平臺的容量擴容，同時對數據可以提供多種RAlD級別的保護。其連接方式如圖1所示：

?　　DAS直聯存儲

　　采用DAS方式，在視頻存儲單元上部署相關的HBA卡。用于跟后端的存儲設備建立數據通道。前端的視頻存儲單元可以是DVR，也可以是視頻存儲服務器。其通道可以采用光纖、IP網線、SAS線纜甚至于USB。采用DAS方式并不能同時支持很多視頻存儲服務單元同時接入，而且其擴容能力嚴重依賴所選擇的存儲設備自身的擴容能力。所以在大型數字視頻監控系統中，應用DAS存儲方式將造成系統維護難度的極大提升。正是由于DAS存儲的這些特點，所以這種存儲方式一般應用于對于DVR的擴容或者小型數字視頻監控項目中。

　　NAS網絡附加存儲

　　NAS（Network Attached Storage）。全稱為網絡附加存儲，是一種專業的網絡文件存儲及文件備份設備。同時NAS對數據可以提供多種RAID級別的保護。NAS設備和多臺視頻存儲服務單元均通過IP網絡進行連接，按照TCP/IP協議進行通信，以文件的I/O（輸入/輸出）方式進行數據傳輸。一個NAS單元包括核心處理器，文件服務管理工具，一個或者多個的硬盤驅動器用于數據的存儲。

　　采用NAS方式可以同時支持多個主機端同時進行讀寫，具備非常優秀的共享性能和擴展能力；同時NAS可以應用在復雜的網絡環境中。部署也非常靈活。

　　但由于NAS采用CIF/NFS協議進行數據的文件級傳輸，所以網絡開銷非常大，特別是在寫入數據時帶寬的利用率一般只有20％。所以目前NAS一般應用于小型的網絡數字視頻監控系統中或者只是用于部分數據的共享存儲。

　　SAN存儲區域網絡

　　SAN（Storage Area Network），全稱為存儲區域網絡，通過交換機等連接設備將磁盤陣列與相關服務器連接起來的高速專用子網。同時SAN對數據可以提供多種RAID級別的保護。SAN提供了一個專用的、高可靠性的存儲網絡。允許獨立地增加它們的存儲容量，也使得管理及集中控制更加簡化。正是由于這些特點，SAN架構特別適合于大型網絡數字視頻監控系統的存儲應用，可以應對上千、上萬個前端監控點的存儲。目前SAN主要分為FC-SAN（光纖存儲區域網絡）和IP- SAN（以太網存儲區域網絡）。它們之間的區別是連接線路以及使用數據傳輸協議的不同。雖然FC-SAN由于采用專用協議可以保證傳輸時更加穩定、高效，但其部署方式、構建成本均較之IP-SAN高出很多，所以目前在大型網絡數字視頻監控系統中更多采用的是IP-SAN架構。

　　世博國家場館采取的是給予IP網絡的SAN存儲架構，全面兼容前端網絡數字產品的直接視頻錄入。針對視頻監控這個特殊的行業模式，在系統平臺層面上進行優化，前端數字編碼設備將數字化后的視頻數據直接寫入IP-SAN設備中。充分利用系統架構，有效減少設備數量，降低整體系統的管理難度、維護強度，以及能源消耗。