【中國安防展覽網(wǎng) 企業(yè)關(guān)注】大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)存儲量呈現(xiàn)爆炸式增長，隨著IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展和視頻監(jiān)控數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化的逐漸成熟，視頻監(jiān)控前端攝像機視頻采集技術(shù)也在飛速發(fā)展。
除了上帝，誰都離不開數(shù)據(jù)。從早期的10萬像素到今天的200萬、500萬像素，視頻清晰度越來越高，視頻畫面中的信息量也越來越豐富。作為安防視頻管理系統(tǒng)信息的終集散地，存儲技術(shù)引發(fā)了行業(yè)變革。那么，追根溯源，我國視頻監(jiān)控存儲技術(shù)，經(jīng)歷了哪些變革呢？
被遺忘的存儲記憶
代存儲是早期的
監(jiān)控系統(tǒng)采用的VCR存儲，VCR存儲實現(xiàn)了基本的記錄功能或記憶功能。這個存儲技術(shù)在2000年初較為盛行，韓國品牌為主，國內(nèi)企業(yè)較少涉足。由于年代較于久遠，而且磁盤存儲的諸多不足，在這里不做詳細介紹和點評。
從寵愛到非主流
第二代的存儲是DVR，DVR產(chǎn)品的出現(xiàn)讓人們眼前一亮，DVR采用數(shù)字化視頻圖像處理方式，并應(yīng)用了計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，視頻存儲在硬盤上，實現(xiàn)了存儲的數(shù)字化，錄像很容易在各種數(shù)字介質(zhì)上轉(zhuǎn)移和復(fù)制，而視頻的質(zhì)量不會因此有任何的降低。另外，DVR的存儲也可以實現(xiàn)遠程網(wǎng)絡(luò)的管理。從DVR開始，引爆了當(dāng)時中國安防的數(shù)字化升級浪潮。杭州出現(xiàn)的上市部落那幾家企業(yè)，都是從DVR產(chǎn)品開始企業(yè)的技術(shù)與資金的原始積累。就到目前為止，DVR仍有市場。不過，從寵愛到邊緣化，只能說安防的演進之路，它算是一個見證者。
并駕齊驅(qū)的雙雄之爭
第三代存儲，這里一直存在爭議，有人說NVR，有人說是IP存儲。其實這兩種存儲都是視頻存儲發(fā)展過程中的一個階段，都可以歸納為網(wǎng)絡(luò)存儲?，F(xiàn)在很多用戶和工程商將網(wǎng)絡(luò)和高清等同了，其實這是概念的錯位，網(wǎng)絡(luò)存儲重要的不是解決網(wǎng)絡(luò)的問題，而是解決高清的問題。早期的IPC確實是解決網(wǎng)絡(luò)的問題，模擬系統(tǒng)無法讓終端的客戶控制前端的
攝像頭，所以IPC誕生了，隨著IPC的發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)2012年之前只有網(wǎng)絡(luò)才是解決高清的好的方式。所以才導(dǎo)致很多人誤將高清和網(wǎng)絡(luò)混淆了。這樣我們就很清晰的認識到第三代存儲是網(wǎng)絡(luò)存儲，用網(wǎng)絡(luò)手段解決了高清的問題。
網(wǎng)絡(luò)存儲為常見的就是NVR和SAN，前者是由DVR發(fā)展而來的，DVR接模擬攝像頭，改為接
網(wǎng)絡(luò)攝像機就是NVR了，所以NVR集成了DVR的各種技術(shù)，表現(xiàn)出產(chǎn)品非常成熟和穩(wěn)定，非常適應(yīng)安防行業(yè)。NVR這個概念有蘇州科達提出，2008年當(dāng)時是一石激起千層浪，引發(fā)行業(yè)其他巨頭研發(fā)混合DVR與之抗衡。就目前應(yīng)用而言，NVR自身技術(shù)也在升級，完全可以適合于小型高清項目應(yīng)用。
IPSAN在安防行業(yè)出現(xiàn)也較早，在2005年到2011年之間，仿佛早的集中存儲方案，IP-SAN是存儲的選擇。而2011年之后，IPSAN同門師兄(FCSAN誕生早于IPSAN)，F(xiàn)CSAN在安防耀世而出，開始了征程。與IPSAN相比較，優(yōu)勢顯而易見。
其一，能大幅提高系統(tǒng)架構(gòu)的穩(wěn)定性。一般來說IPSAN監(jiān)控存儲設(shè)備的磁盤控制器不是采用FCSAN存儲設(shè)備中的硬件RAID芯片 中央處理器的結(jié)構(gòu)，而是采用每個磁盤柜中分為多個磁盤組，而每個磁盤組由一個微處理芯片控制所有的磁盤RAID操作(采用軟件計算，效率較低)和RAID組的管理操作。
這樣一來，每一次磁盤I/O操作都將經(jīng)過IPSAN存儲內(nèi)置的一個類似交換機的設(shè)備從前端眾多的主機端口中讀取或者寫入數(shù)據(jù)，而這些操作都是基于IP交換協(xié)議，其協(xié)議本身就要求每一個微處理芯片工作時需要大容量的緩存來支持數(shù)據(jù)包隊列的排隊操作，所以一般我們看到的IPSAN存儲都具有幾十個GB的緩存。利用這個大的緩存區(qū)，IPSAN存儲在測試Cache的大讀帶寬時可以獲得600,000IOPS甚至以上這樣高的值，但是這個值并不能真正說明在實際應(yīng)用中就能夠獲得好的性能。
因為在具有海量存儲的時候，不可能所有的數(shù)據(jù)均載入到系統(tǒng)緩存中，這個時候就需要大量的磁盤I/O操作來查找數(shù)據(jù)，而IP-SAN存儲所采用的SATA磁盤在這一塊切切性能非常弱，而且還涉及到一個在IP網(wǎng)絡(luò)上流動的iSCSI數(shù)據(jù)向ATA格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的效率損失問題。也就是說IP-SAN存儲存在一個緩存Cache到磁盤的數(shù)據(jù)I/O和數(shù)據(jù)處理瓶頸。而采用FC磁盤的FCSAN存儲設(shè)備就不存在這樣的問題。
通過2條甚至4條冗余的后端光纖磁盤通道，可以獲得一個非常高的磁盤讀寫帶寬，而且FC的磁盤讀寫協(xié)議不存在一個數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的問題，因為他們內(nèi)部采用的都是SCSI協(xié)議傳輸，避免了效率的損失。而且FCSAN存儲設(shè)備由于光纖交換和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，并不需要很大的緩存就能夠獲得一個好的數(shù)據(jù)命中率和讀寫性能，一般2Gb或者4Gb即可滿足要求。另外由于具備專門的硬件RAID校驗控制芯片，所以磁盤RAID性能將比軟件RAID性能好很多，并且可靠性更好。
其二，比IPSAN節(jié)省50%以上的項目建設(shè)成本，利于產(chǎn)品的再次升級或換代。FCSAN誕生于1991年(被美國的行業(yè)標準協(xié)會批準通過)，一直應(yīng)用在銀行、電信、廣電、證券交易所等行業(yè)，其中證券交易所是國家規(guī)定必須使用光纖存儲，在以往光纖核心技術(shù)都在國外的廠家手里，使用成本很高。北京智慧倉存儲技術(shù)有限公司在國內(nèi)開發(fā)RAID算法，設(shè)備不需使用RAID卡;同時穩(wěn)定支持用戶自購的監(jiān)控級硬盤，是用戶購買費用大幅降低。而IPSAN誕生于2001年，專門開發(fā)的低端存儲，以往的應(yīng)用范圍也不是很廣，到了高清視頻廣泛應(yīng)用之后，才大規(guī)模使用，成本只有市場上低價格FCSAN的三分之一或四分之一。雖然IPSAN的千兆起步價格確實比較便宜，但今天的千兆以太網(wǎng)如果要在性能上與FCSAN一爭高下的話，必須全部升級來達到下一代10G的速度才有可能與4GFCSAN相提并論。但目前來看，10G以太網(wǎng)技術(shù)主要應(yīng)用在大型城域網(wǎng)骨干，10G桌面的以太網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)品尚不普及，10GIPSAN價格也遠高于4GFCSAN。
后，F(xiàn)CSAN解決了目前低端IPSAN存儲的主要技術(shù)問題，如IPSAN常見的科學(xué)技術(shù)缺失(光纖通道技術(shù)、RAID技術(shù)等)，可以大大改進存儲的安全性、穩(wěn)定性、磁盤兼容性和可維護性等。智慧倉的FCSAN是嵌入式操作系統(tǒng)，一般非嵌入式系統(tǒng)盤容為1GB，而智慧倉只有其十分之一，安全性大為提高。如果是非嵌入式系統(tǒng)，故障率一般較高，抗以外破壞能力也弱，斷電等意外情況經(jīng)常會導(dǎo)致系統(tǒng)重新啟動或RAID不能正常組裝。我們的RAID技術(shù)除了經(jīng)濟性高還有較高使用壽命，*的配置方法可以保證多組RAID大量硬盤的運行穩(wěn)定。此外，在售后中可以簡單更換整機而無需重新初始化RAID，提供安全性。
IPSAN到今天為止，快的傳輸速度約為50MB/s，而FCSAN早已達到200MB/s，那么，對于需要超大帶寬的應(yīng)用方案，如視頻點播等，F(xiàn)CSAN就比較具有優(yōu)勢，但對于一般的聯(lián)網(wǎng)、備份、資料庫等，兩者均可滿足。
當(dāng)然，在這個發(fā)展階段，NAS\DAS也有出現(xiàn)并贏得了小眾市場，畢竟非主流，不在這里介紹。
停在云端的存儲新未來
云存儲，這個炙手可熱的新一代存儲方式，牽動和行業(yè)神經(jīng)。提到先進的存儲技術(shù)就不能不講到云存儲。這是一種具有很大誘惑性的存儲技術(shù)，云存儲可以實現(xiàn)存儲完全虛擬化，大大簡化應(yīng)用環(huán)節(jié)，節(jié)省客戶建設(shè)成本，同時，提供更強的存儲和共享功能。云狀存儲中所有設(shè)備對使用者完全透明，任何地方、任何被授權(quán)用戶都可以通過一根接入線與云存儲連接，進行空間與數(shù)據(jù)訪問。用戶無需關(guān)心存儲設(shè)備型號、數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、存儲協(xié)議、應(yīng)用接口等，應(yīng)用簡單透明。云存儲對使用者來講，不是指某一個具體的設(shè)備，而是指一個由許許多多個存儲設(shè)備和服務(wù)器所構(gòu)成的集合體。使用者使用云存儲并不是使用某一個存儲設(shè)備，而是使用整個云存儲系統(tǒng)帶來的一種數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。所以嚴格來講，云存儲不是存儲，而是一種服務(wù)?？梢哉f，云存儲是安防未來的主流，但目前國內(nèi)企業(yè)真正具備其技術(shù)的廠家較少，還有許多完善之處，特別是與大數(shù)據(jù)的結(jié)合應(yīng)用。
值得一提的是，云存儲不僅僅是存儲，更多的是應(yīng)用。應(yīng)用存儲是一種在存儲設(shè)備中集成了應(yīng)用軟件功能的存儲設(shè)備，它不僅具有數(shù)據(jù)存儲功能，還具有應(yīng)用軟件功能，可以看作是服務(wù)器和存儲設(shè)備的集合體。而云存儲的基礎(chǔ)層基本上是SAN存儲，這些SAN數(shù)量龐大且分布在多不同地域，如何實現(xiàn)不同廠商、不同型號甚至于不同類型(如FC存儲和IP存儲)的多臺設(shè)備之間的邏輯卷管理、存儲虛擬化管理和多鏈路冗余管理將會是一個巨大的難題，這個問題得不到解決，存儲設(shè)備就會是整個云存儲系統(tǒng)的性能瓶頸，結(jié)構(gòu)上也無法形成一個整體，而且還會帶來后期容量和性能擴展難等問題。所以，云和SAN如何結(jié)合，是未來存儲技術(shù)提升的關(guān)鍵。
結(jié)束語：對于當(dāng)下視頻監(jiān)控存儲技術(shù)，可以說群雄逐鹿。我們看待存儲方式，不僅在于產(chǎn)品質(zhì)量，更為重要的是該存儲產(chǎn)品是否能和目前的行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)實相結(jié)合，同時還能顧及到未來的發(fā)展趨勢，具有出色的兼容性。從目前來看，我國的安防市場，云存儲的應(yīng)用前景巨大，未來在以NVR、SAN為核心存儲的基礎(chǔ)上，存儲架構(gòu)也將有相應(yīng)的改變。這是一個好的時代，百花齊放才是春!
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