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监控存储技术有多种 智能前景又如何?

来源:慧聪网安防行业频道  时间:2014-06-16

在视频监控领域中,随着前端摄像头的高清化与大规模集成平台的出现,视频监控的应用正在不断地产生海量数据。当前一个大型平安城市项目,每天产生的数据就可以达到1PB,同时还有飞速增长的特征数据,包括卡口过车数据、人脸抓拍数据、报警数据等等。 特别是在大型公共安保监控工程中,繁多的数据种类、PB级的数据量(主要是低价值密度的视频数据)、快速的数据更新处理需求,这些特别具有行业特征的海量数据,如何实现安全、可靠地的存储,并且得到有效地管理?我们先来了解一下相关的技术。

视频监控领域的主要存储技术

用于监控的存储技术经历了从单个的磁带、磁盘、磁盘列阵到存储网络系统的发展历程。而存储智能化的重要拐点就在于磁盘列阵RAID的出现。在IP-SAN中,存储成为一个独立的计算机系统,包括了设备、软件、网络,具有解决互操作性,扩展,技术升级,组件可用性和数据安全性的智能,特别是实现数据的备份、恢复、扩展、灾备。

目前主要的几种存储方式是:本地存储、直连存储、网络存储。

1. 本地存储:

DVR存储是目前最常见的一种本地存储模式,编解码器设备直接挂接硬盘;最多可直接带8个硬盘。由于编解码设备性能的限制,一般采用硬盘顺序写入的模式,没有应用RAID冗余技术来实现对数据的保护。

实际上随着闪存技术的提高,在微型视频监控中本地存储技术的应用需求没有降低,反而升高。而且虽然DVR的称谓已经不太合适,但在基本技术架构上,并没有太多的改变。因此DVR存储在实际上将成为中大型视频监控工程中的一项前端技术或者成为前端摄像设备的内置功能。

2. 直连存储:

通常有DAS、JBOD、RAID,主要采用SATA、USB、SAS等存储协议扩展存储,这种方式适合于中小规模的部署,特别外接RAID时,视频监控数据在可靠性上得到了一定保证,同时数据的直接写入也很明显。

其中需要提到的NAS,在安防视频监控中相对应的NVR系统。此系统将通过NVR上的网络接口,以IP数据包的形式在网络上传输。此项技术实际上是直连存储与网络存储之间的过渡,而且更偏向是为了使直连存储与IP网络相结合。在定义上或可称其为IP-DAS。

曾参加高考命题的大连第24中老师刘艳华透露,2013年被抽调参与命题时,命题教师被拉到与世隔绝的一座山里,周围有警戒线,警戒线外是电网,电网外是屏蔽器…老师们在摄像头严密监控下命题。至今,刘老师都不知道自己当年是在哪命题。

对“命题场所”、“阅卷场所”的保护都涉及到安防行业中的周界防入侵报警系统。报警系统主要包括设在被保护区周界(或围墙)上的检测装置(如红外收发器、振动传感器、接近感应线等),周界报警器及设在终端控制室的报警控制主机,以及各种报警联运装置和传输线路等。在布防状态下,一旦入侵者企图跨越周界,系统即发生报警,终端控制室主机显示器上便可清楚地看到现场报警部位。利用周界防范系统就可实施对场区的封闭式保护。

直连存储与网络存储的区别在于是否将网络作为一个独立的存储单元。

3. 网络存储:

SAN(Storage Area Network,存储局域网络)是一种将存储设备、连接设备和接口集成在一个高速网络中的技术。集中管理存储是利用服务器连接前端编解码器,通过流媒体协议下载数据,然后存放到存储设备上。服务器和存储设备之间可以通过SAS、iSCSI、NAS、FC协议连接。这种集中存储方式适合于大中型平台的部署。

CVR(Central Video Recorder,中心级视频网络存储设备)由标准的IPSAN/NAS网络存储设备结合视频监控应用发展而来。CVR是一种融合了专业存储技术与专业安防视频监控应用技术的产品。它是直连存储与网络存储相结合,而且偏向于网络存储的一种形式。

在行业中流行的“云存储”概念,实际上是建立在SAN存储网络与IP广域网相结合,使得如“电信”之类的大型通讯服务商或者部署有大型存储网络的服务供应商,面向中小型视频监控用户,提供便捷的视频监控存储服务。表现在终端运营形态中,就是存储即服务,SaaS(storage as a service)的服务方式。

云存储最大问题在于,一个是企业用户更偏向将重要敏感的信息掌握在自己的手中,也就是云存储的私密性与安全性还不能得到认可。另一方面也就是,通讯技术的限制,过长的等待时间与有限的带宽常常是用户不能忍受的。

智能存储在视频监控领域的应用

随着视频监控数字化的普及,存储从监控系统的边缘化位置逐渐走向了中心和后端,在监控系统中的比重也随着高清化、集中化的提升而得以大幅提高。

在大数据时代,特别是在大型视频监控系统的存储方案中,视频内容的数据量是海量的,而如何在海量数据中获得有效内容,只依靠人力不仅是困难的,更是成本高昂的。而海量视频数据中的内容的价值有时又是非常高的。因此有效地内容检索,即对存储内容的智能管理,成为视频监控市场的迫切需求。

1.何谓智能存储?

智能存储理念的提出者ADIC(美国先进数字信息公司)对智能存储的定义是:更加灵活、高效、可靠地保护、管理和访问日益增长的关键业务数据。

智能存储被公认的核心概念是应用程序和用户透明,其中最大的优势在于保护的安全性、管理的易操作、I/O性能的高效。而实现上述三大主要目标的途径则在于存储的集中化、数字化、系统化。其中视频监控的智能化存储,本质上则是基于内容的智能化存储。

2. 智能存储技术中的存储管理

在内容存储的管理上,因为存储介质的费用成本不同,通过分级存储管理技术,在不同的存储介质上存储不同类型的内容既能提高有效数据的查询效率,同时也大幅度降低存储系统的设备成本。

智能分级存储管理(HSM)是将高速、高容量的非在线存储设备(如大容量磁带库)作为硬盘的下一级设备,然后将硬盘中常用的数据按指定的策略自动迁移到磁带库等二级大容量存储设备上。当需要使用这些数据时,分级存储系统会自动将这些数据从后级存储设备调回到硬盘上。简单地讲,数据迁移是一种可以把大量不经常访问的“冷数据”存放在带库、盘库等离线介质上,只在RAID上保存少量“热数据”的技术。当那些被存放于磁带等介质上的数据被访问时,系统自动地把这些数据回迁到RAID中;同样,RAID中很久未被访问的数据被自动迁移到磁带介质上,从而大大降低投入和管理成本。

智能分级存储管理技术是存储智能化在内容管理上的一项技术,还有如存储介质的自动识别技术、读写记录的自动监控技术……在存储系统的每个细节上增强用户透明,就是智能存储的要求。而如何实现这个目的,要在存储协议的兼容与管理软件的设计上充分考虑用户对内容的需求特点。

3.智能存储的关键是软件

对于用户来说,上述数据迁移操作是完全透明的。用户可能会感到访问硬盘的速度稍慢一点,但会明显感觉到其逻辑硬盘的容量大大提高。相对传统的数据管理模式,采用这种技术的解决方案所具备的优势是显而易见的。

小结

存储作为视频监控系统的重要组成部分,在技术革新上常常显得滞后。相对于前端摄像头高清化是立竿见影的升级效果,存储的智能化却并不吸引人的眼球。然而视频监控系统作为一个整体,高清化的视频图像若没有智能化存储的支撑,恰如“空中楼阁”是不切实际的。

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