在一個視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，選擇什么樣的存儲解決方案直接決定了整個系統(tǒng)的系統(tǒng)架構以及系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定程度，目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的存儲方案大致上有兩種。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲方案
一種是在攝像監(jiān)控前端采用有一定存儲容量(如1.2T)的DVR設備，所有需要的數(shù)據均保存在前端DVR的存儲設備中，比較好的方案中，后臺軟件可以管理和維護多臺的DVR設備，包括這些DVR設備的存儲數(shù)據，如錄像的轉存、刪除和回放等功能。這種方案中所有數(shù)據主要保存在DVR中，后臺主要負責維護和必要的存儲。 另一種是在攝像監(jiān)控前端采用DVR或者網絡視頻服務器，而存儲主要在遠端通過后臺的PC或者服務器軟件來將數(shù)據保存在后臺的存儲設備上。 上述兩種存儲方案均有很多弊端，尤其當監(jiān)控點很多，需要的存儲量又很大的情況下，這些可能的弊端包括：由于存儲分散導致難以維護；由于存儲的專業(yè)程度不高導致存儲的可靠性不高，進而導致整個系統(tǒng)的可靠性不高；存儲的利用率不高；存儲的擴展性不好。 為了克服這些弊端，現(xiàn)在有推薦使用基于分布式存儲、集中管理思路的、以及基于iSCSI技術的IP SAN來作為視頻監(jiān)控的存儲解決方案，這個方案的主要特點包括： 1、分布式存儲，集中管理； 2、基于iSCSI技術的IP SAN(Storage Area Network)； 3、流媒體網關可以作為存儲解決方案的核心設備。
分布式存儲，集中管理
在這個方案中，共有三級： 1、上級監(jiān)控中心：上級監(jiān)控中心通常只有一個，主要由數(shù)字矩陣、認證服務器和VSTAR Clerk軟件等。 2、本地監(jiān)控中心：本地監(jiān)控中心可以有多個，可依據地理位置設置，或者依據行政隸屬關系設立，主要由數(shù)字矩陣、流媒體網關、iSCSI存儲設備、VSTAR Recorder軟件等組成；音視頻的數(shù)據均主要保存在本地監(jiān)控中心，這就是分布式存儲的概念。 3、監(jiān)控前端：主要由攝像頭、網絡視頻服務器組成，其中VE4000系列的網絡視頻服務器可以帶硬盤，該硬盤主要是用于網絡不暢時，暫時對音視頻數(shù)據進行保存，或者需要在前端保存一些重要數(shù)據的情況。 在圖1的方案中，VSTAR Recorder是一個Server軟件，負責分布式存儲；VSTAR Clerk是一個Client軟件，通過Client/Server方式，可以對所有的存儲進行集中管理。每個VSTAR Recorder軟件可以管理多臺視頻服務器，而每個VSTAR Clerk依據權限可以登錄到每個VSTAR Recorder上，從而達到集中管理的目的。 本地監(jiān)控中心的存儲設備也可以用一臺服務器，帶SCSI磁盤陣列的形式，但由于服務器的網絡收發(fā)性能有限，從而影響整個存儲系統(tǒng)的性能，因此有建議選用專業(yè)的iSCSI存儲設備。
基于iSCSI技術的IP SAN
iSCSI原理簡介
這是由IETF開發(fā)的一種基于存儲網絡的新的Internet協(xié)議，其原理是將SCSI命令通過IP網絡傳輸，這樣就可以使在網絡上傳送數(shù)據更加便利，而且可以實現(xiàn)遠程存儲管理。 iSCSI使標準的SCSI命令能夠在TCP/IP網絡上的主機系統(tǒng)（啟動器，Initiator）和存儲設備（目標器，target）之間傳送，而且iSCSI協(xié)議支持在系統(tǒng)之間傳送標準的SCSI命令。在系統(tǒng)之間的連接是通過標準的IP網絡基礎設施實現(xiàn)的，iSCSI的協(xié)議模型如圖2所示iSCSI的工作原理是：當終端用戶或應用程序(啟動器)發(fā)送一個請求后，操作系統(tǒng)將生成一個適當?shù)腟CSI命令和數(shù)據請求，SCSI命令通過封裝，在需要加密的時候要執(zhí)行加密處理。這些命令加上TCP/IP協(xié)議的包頭，就可以在以太網上傳輸。接收端(目標器)在收到這個數(shù)據包后按照相反的方向進行解包，解析出SCSI命令和數(shù)據請求，SCSI命令再發(fā)送給SCSI存儲設備驅動程序，因為iSCSI是雙向的協(xié)議，所以它可以將數(shù)據返回給原來的請求。
基于IP SAN的網絡存儲方案
在這個解決方案中，網絡視頻服務器需要支持iSCSI協(xié)議，是啟動器，而位于監(jiān)控中心的iSCSI存儲設備則是目標器。本地監(jiān)控中心的iSCSI存儲設備可以充當多個網絡視頻服務器的存儲設備，而且iSCSI存儲設備還可以再外掛磁帶設備，進一步擴大存儲容量。
與流媒體網關配合的網絡存儲方案
在網絡存儲方案中，每臺網絡視頻服務器均占有一個IP，如果希望通過Internet來進行遠程監(jiān)控，則網絡視頻服務器的IP地址必須是公網IP，在通常情況，公網IP地址都是稀有資源；另外遠程監(jiān)控受到網絡容量的限制以及網絡擁塞的影響，帶寬通常不能保證，給遠程監(jiān)控帶來了不便，而現(xiàn)在市場上已有一種流媒體網關可以解決這兩個問題。 該流媒體網關是一個嵌入式的硬件設備，所有的報文轉發(fā)均是基于硬件轉發(fā)(如果是軟件轉發(fā)，性能達不到要求)，轉發(fā)能力可以達到1Gbps以上。該流媒體網關的主要功能包括： 1、支持NAT轉換功能； 2、支持視頻分發(fā)功能，當多個遠程監(jiān)控的用戶訪問同一臺網絡視頻服務器的時候，均需要向流媒體網關發(fā)請求，然后流媒體網關再向網絡視頻服務器發(fā)出請求，當流媒體網關收到網絡視頻服務器的數(shù)據后(注意視頻服務器與流媒體網關之間的數(shù)據流只有一份)再負責分發(fā)給遠端的多個監(jiān)控用戶； 3、支持視頻點播服務，遠端用戶可以通過流媒體網關完成視頻點播的功能； 4、支持iSCSI的Initiator。 對上述的功能流媒體網關還可以分別進行配置。 圖4是一個流媒體網關與IP SAN結合的網絡視頻監(jiān)控的解決方案。在方案中，流媒體網關沒有使能iSCSI的Initiator，iSCSI的Initiator是由網絡視頻服務器完成，其中iSCSI的存儲流是把監(jiān)控流封裝了iSCSI而成的。 在圖5的網絡存儲方案中，流媒體網關使能了iSCSI Initiator功能，而網絡視頻服務器與流媒體網關傳送的均是原始的視頻數(shù)據流(與iSCSI存儲流相比)。 圖5中，需要對數(shù)據進行存儲的時候，流媒體網關首先從網絡視頻服務器活動數(shù)據(①)，然后再通過iSCSI存儲流將視頻數(shù)據保存到iSCSI的存儲設備上(②)。 當A用戶需要進行遠程監(jiān)控的時候， A用戶首先向流媒體網關發(fā)出請求(③)，流媒體網關再向視頻服務器獲取數(shù)據(①)，然后流媒體網關把監(jiān)控視頻數(shù)據發(fā)送給用戶A(③)。而當B用戶需要進行視頻點播的時候，B用戶首先向流媒體網關發(fā)出請求(④)，流媒體網關再向iSCSI存儲設備獲取數(shù)據(②)，然后然后流媒體網關把監(jiān)控視頻數(shù)據發(fā)送給用戶B(④)。 另外，在圖4和圖5中，是否進行NAT轉換視組網需求而定，可以靈活配置。
結語
在目前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，由于存儲方案的局限導致的視頻監(jiān)控系統(tǒng)性能和可靠性的下降，時時困擾著我們，而基于iSCSI的IP SAN存儲方案無疑是解決存儲問題的一個良方，尤其當iSCSI的存儲設備的性能不斷提高、價格不斷降低的時候，采用這種方式就更是必然的選擇，可以深信，基于iSCSI技術的存儲解決方案會逐漸成為大型網絡視頻監(jiān)控中存儲技術的主流。
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