2012年4月12日 星期四

‧ 在高清下網路儲存應用探討



   作為網路監控的重要支援,網路存儲一直在大家的焦點下徘徊。隨著由於網路化自身的技術優勢以及高清監控的興起,更是促進了網路存儲的應用。那麼,網路存儲到底怎麼用才能達到我們所說的"促進"呢?

網路監控儲存的三大當家技術
  在提及網路存放裝置之前,我們先來說說容量的問題。對於存放裝置來說,不同的設備所能承受的工作壓力也是不同的。因此,計算好整個系統的所需是至關重要的一項工作。一般情況下,監控儲存的總量要考慮視頻品質,工作時間,監控定位等因素。我們可以將系統儲存的總需求演算法列為一個公式,即:儲存總需求 = 路數X (碼率X3600s)÷8bit X工作總小時數。這樣的話我們則可以很輕鬆的算出我們麾下的監控系統,到底需要多大的儲存空間了。

而對於網路存儲技術,我們可以劃分為三類:DASNAS、和SAN
DAS直連儲存
  在視頻儲存中,DAS是直連儲存的簡寫。在應用方式上,DAS設備直接與監控伺服器的後端相連。從而實現擴充伺服器儲存容量的目的。對於這種擴充儲存的方式,無疑是諸多選擇中最簡單,最廉價的一種,不需要太多的架構搭建,便可以完成儲存量的上升。
  但是它的簡單也同樣帶來了一定的麻煩--這種直接連接的方式在相容性上是一個很大的限制,因此資源利用率低,擴展性差是DAS最大的弊端。所以這種儲存模式最好還是應用在儲存總量不會變化很大的,監控環境相對穩定的監控儲存環境下應用。
SAN存放裝置(圖片來源於網路)

NAS網路附件儲存
  NAS是網路附件儲存的意思,即通過網路檔案系統,構建一套檔級的聯網儲存。從而可以實現監控系統的處理工具,與NAS網路儲存設備間的直接資料傳輸。對於這類的儲存系統組態,有著比DAS相容性更高,配置和維護更簡單的特點。

  當然,儘管NAS整體比DAS上升了一個檔次,但是它同樣有著明顯的缺陷。這主要體現在儲存性能的局限,和可靠性的缺陷上,由於NAS只能應用在小型的網路或者局域網內,而受到局域網等網路頻寬的影響,NAS在處理多機的服務時,會出現效率的下降,從而影響性能。

  此外,當局域網發展到一定的規模時,NAS設備資料的服務與管理功能在同時發揮時,會給網路造成非常大的負擔。另一方面,NAS儘管有著不錯的相容性,可以在系統建成後進行擴容,但是由於NAS的擴容成本很高,而且容易形成單點故障,因此,NAS還是更多的應用於中小規模的監控系統當中。

SAN 儲存區域網路
  這是儲存區域網路的簡稱,即一種通過網路方式連接存放裝置,和應用伺服器的儲存構架,而這個網路則更多地用於系統控制設備,與存放裝置之間的放問。在系統發出關於資料的儲存需求時,資料可以通過二者之間的網路,進行資料的高速傳輸。

網路儲存晶片(圖片來源於網路) 
  對於SAN儲存來說,由於它的特點基本上覆蓋了前兩種儲存技術的劣勢,比如有著資源管理效率高,擴展便利,以及相容性高的特點。因此,依靠其出色的工作特性,面對大型的儲存系統,在處理大規模的資料儲存和應用服務時,顯然要比之前的兩類技術更顯得遊刃有餘。


多年發展的技術沉澱
  在經歷了一個長時期的發展與淘汰之後,技術愈發成熟的網路儲存,也逐漸找到了適合各自的位置。目前的監控行業儲存以NASIP SANNVR為主流應用。而三者彼此的特點也已經在發展中變得愈發分明。

  首先對於NAS來說,上面提到過,簡單的技術特點,以及處理效率的提升,已經深深受到了中小型系統使用者的青睞,這裡我們已經不必過對訴說。

  而對於IP SAN來說,它的特點在於可以依靠成熟的網路技術,構建簡單的,維護方便的,性能更高的儲存網路。監控人員可以根據IP SAN技術,構建一套模組化的儲存結構,從而鍛造出利用率高,配置靈活,同時又便於管理的網路儲存模式。

  而NVR是當前應用比較廣泛,大規模的網路存放裝置。它是基於特定協議上,實現對音視頻資料流程進行網路儲存的工具。NVR與其他的網路存放裝置相比,其有著更高的儲存效率,可靠性和配置的精簡程度,因此NVR的應用特點顯然要比其他技術更加的專業,它的作業指向性也比NAS等技術更強。

高清需求下 網路儲存如何應對
  目前,網路化、高清化和智慧化是大家公認的安防監控行業發展的三大趨勢。在這三個方面中,智慧化更多的是針對系統而言;而網路儲存本身就是監控網路化的一個重要實踐。而高清化在即時的過程中,給儲存環節帶來了巨大的影響。由於畫面品質的提升,勢必會造成儲存壓力的加大。因此,高清化使網路化在今後的發展中依然還要面臨諸多挑戰。

  首先在儲存架構上,面對愈發龐大的儲存資料,擴大單個單位的儲存效率的確是個不錯的方式。但是僅僅靠這些卻又是不夠的。結構的規劃對於儲存功能的實現,同樣擁有者非常明顯的影響。因此,優化系統的儲存架構,更多採用分散式聯網儲存,無疑對於緩解儲存壓力,降低建設成本有著明顯的作用。
網路儲存結構圖(圖片來源網路)

  此外,在存放裝置的選擇上,隨著使用者對視頻監控品質的不斷提升。對設備的專業性要求也隨之越來越高。由於視頻監控的音視頻碼流,與其他資料的儲存性能有著明顯的區別。因此,只有能夠適應音視頻碼流處理的存放裝置,才能更好的適應大碼流音視頻資訊的保存。保持視頻的整體品質。

  對於音視頻資訊的處理來說,大部分人都清楚,音視頻資料被轉發的次數越多,它的損失也就越多,資訊品質也就下降的得越明顯。因此,在未來的系統構建中,最好將資料採用直寫式的儲存模式,從而避免因轉發次數過多而造成的品質下降,噪點的增多。

  另外,在當前有限的儲存體積的現狀下,採用更好的儲存媒介,以提升單位儲存量,也是解決高清儲存問題的重要方向。

  對於安防監控領域來說,無論是前端的監控設備,還是後期的存放裝置,網路化的引入進一步的擴寬了相關技術的發展空間,也給設備性能的提升帶來了更多的可能。從傳統的DVR再到今天的NVR,網路化已經引領我們突破了諸多的難題,相對於目前監控攝影前端的暫入困境,網路儲存卻在不經意間給了我們太多的驚喜。

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