监控集中存储方案.doc

监控存储解决方案

2010年10月

基本需求
在现存的监控系统中，有400路摄像头，由DVR来网传和存取监控数据，并由存储系统来存储相关数据。
集中式共享存储
采用集中式集中存储，数据和监控录像的管理和备份都非常方便，可以在各个服务器之间直接实现共享，提高了工作效率同时也降低了系统成本。

数据可靠性
数据高度集中的系统，数据的安全是第一位的。必须从硬件到软件方面建立起一套严密的保障措施，尽量减少故障点；并保证在单点或多点故障的情况下，系统能够持续运行，并能在线的恢复正常。通常情况下，采用盘阵列技术来提高数据的可靠性。
配合备份软硬件环境，系统可以增加备份、容灾的功能，进一步提高可靠性。
可扩展性
随着业务的扩大，数据量的增加，存储系统的可扩展性尤为重要，良好的扩展性可以保证业务的连续性。
高性能
由于多路摄像头数据写入，并且同时有多路服务器可能读取数据，总的带宽要求比较大，需要高性能的存储。
解决方案
方案选择
存储局域网络
存储局域网络是建立在服务器集群和存储设备之间的网络，给服务器集群提供集中式的共享的存储空间，便于管理；SAN的优点可归纳为下几点：
l SAN存储系统扩展性好、升级能力强，投资保护性好。
l 实现了存储系统支持数据集中式管理，相关业务系统或全部的应用系统存储系统合并为统一的存储系统。
l 采用开放式的体系结构，支持多种系统平台的接入，亦即实现跨平台操作。
l 提供包括存储介质、接口设备及连接链路的冗余支持。
l 向网络客户端和应用服务器提供高效可靠的数据存储服务时，同时对应用系统的运行效率和网络的速度不会产生明显的影响 。
IP存储网络
传统的存储网络多采用光纤通道（FC，Fibber Channel）的方式，整个系统包括每个服务器端的光纤通道卡，光纤线，光纤通道交换机等，每片光纤通道卡、以及每个光纤通道交换机端口的价格是普通千兆以太网的10至20倍以上，加上光纤的铺设在中国大部分地区的铺设不普及，整个系统的建设费用非常昂贵。
IP SAN是近些年来新兴的网络存储技术，它希望用TCP/IP以太网替代光纤通道网络。IP SAN的好处在于：使用以太网络，保护了用户现有的投资；以太网系统造价低；以太网是成熟的技术，具有良好的兼容性；以太网络可以扩展到远端，便于系统的做远程的容灾备份；以太网上现有的软件也可以直接使用，例如IP SAN可以直接加上IP sec软件，以达到存储网络加密的目的；千兆以太网络的广泛使用，也使得IP SAN的性能得到提高。总之，采用IP SAN存储网络，可以达到好兼容性和最高的性能价格比。
iSCSI协议是IP SAN中最为流行的协议，是IP存储的典型代表。
方案描述
整个方案的容量测算如下：存储三年和存储7个月的对比。
存储容量计算方法：
都按照CIF格式; 512Kbps码流; H.264压缩方式;每天录像12小时。
视频监控存储容量计算（三年）
视频监控路数
400
路
图象分辨率
512
Kbps
每天录像时间
12
小时
保存天数
1095

可用容量需求
1154.88
TB
格式化损失
10
%
RAID级别
5

选用存储盘位
48

选用硬盘容量
1048
GB
可用硬盘
1225
块
需要DS-A数量
27
台
需要硬盘
1252
块

视频监控存储容量计算（7个月）
视频监控路数
400
路
图象分辨率
512
Kbps
每天录像时间
12
小时
保存天数
205

可用容量需求
216.21
TB
格式化损失
10
%
RAID级别
5

选用存储盘位
48

选用硬盘容量
1048
GB
可用硬盘
235

需要DS-A数量
5

需要硬盘
240

通过对比发现，存储3年需要1252块1T硬盘，如果一次性全部配齐的话需要27台磁盘阵列和27台存储服务器。
在保障存储功能和存储时间的情况下，为节省用户投资本次方案采用5台磁盘阵列和5台存储服务器，每台设备可以录像205天。录满后，将磁盘阵列内的磁盘取出，更换新的硬盘进行存储。存储完成的硬盘标号并保存起来，以备日后回放检索使用。另外，为满足取出磁盘上的数据检索回放的功能，本方案单独设计一套录像检索设备，专门读取取出来的硬盘上的数据。
拓扑图

方案优势
本设计方案是基于模块化、可扩展、无单点故障的存储解决方案。它为企业业务系统高效、高可靠性的双磁盘阵列系统和高可用性支持。方案投资不高，原有的设备得到合理利用的前提下，基于网络的数据存储服务性能得到明显提升，业务数据实现了有效的汇集和管理，实现了性能和价格的最优组合。本方案具有如下7大独特特点：
1.1 监控专用存储系统，充分满足性能要求
本存储系统针对监控应用的特点对存储系统进行了优化。监控应用是一种已写为主的存储应用。实际上是以大码流的多并发写为主的一种存储应用。因此，在写性能，写的高并发和写的高稳定度方面，采用了监控专用产品独特的算法，达到最佳的效果。

1.1 同时提供IP SAN和NAS
城市监控存储方案是对现有十几台服务器的存储进行集中管理和存储。针对服务器的数据存储，工业界上一般是采用SAN的架构。采用IP SAN的架构，使用iSCSI协议，提供真正的高性能的块级数据访问。实现了对服务器本地磁盘的扩展。从而提高数据存储的可靠性，可扩展性，和高性能。

1.1 极易管理 （全中文）
易管理和使用是也是城市监控存储系统的一个基本要求。本产品的管理系统是面向用户设计的全中文的管理系统。而且业界最先进的基于浏览器的管理方法，在客户端无需安装任何软件。根据我们的经验，管理员可以在15到20分钟内，就轻松掌握整体系统的使用和管理。

1.1 独有安全技术
对数据安全的特殊要求，本存储产品中采用了独有的安全技术。保证管理和数据在存储基本的安全性。所有的管理数据都是在加密的情况下，进行传输的；而且在IP授权的基础上，存储系统还采用了CHAP授权技术。
1.1 高可扩充性
本产品采用先进的IP SAN＋NAS架构，所以可以实现存储容量的高可扩充性。在应用发展，存储需求增长，现有容量不足的情况下，可以简单的购买更多的存储联入交换机，这样在提高了容量的基础上，也同时提高了性能。
1.1 高性价比
IP SAN的结构本身就是一个性价比高的架构。本次设计采用每7个月更换磁盘的方式，最大限度的节省了磁盘阵列的投资。而且管理员也对IP网络很熟悉，所以很容易上手。
1.1 数据存储的高可靠性和可用性
本方案中，数据存储采用RAID5技术，热备和镜像技术。这样，即使出现硬盘坏，RAID5可以保证数据不丢；热备技术，可以使设备在出现坏盘时，无需人工介入，自动开始修复工作（RAID重构）；通过镜像技术，在最极端的整台设备损坏的情况下，数据仍然不丢，而且存储服务无需中断。
多网口虚拟化技术，还可以保证存储器在单个网络连接断开的情况下，仍然可以正常工作，保证了设备的高可用性。
产品参数

存储产品

产品简介
产品类型：海康威视视音频网络存储产品。
存储接口标准：iSCSI/NFS/CIFS/FTP/HTTP/AFP。
内部操作系统：嵌入式Linux。
典型应用： DVR/DVS和IP Camera的网络存储及中心网络存储，可满足视频监控图像高性能、高可靠的、高品质的存储需求。
 订货型号
DS-A2048R
特别说明：
支持RAID 0、1、5、6、10、50、JBOD；
4个RJ45 10/100/1000M网口，支持多网口绑定;
64位双核处理器，可扩充，高速缓存2GB，可扩充；
冗余电源。
型号
DS-A2048R
控制器
处理器
64位双核处理器（标配，可扩展）
高速缓存
2GB（标配，可扩展）
阵列通道
48
磁盘接口
SATA I，SATA II
热插拔磁盘
支持
RAID级别
支持RAID0、1、5、6、10、50，JBOD，Hot-Spare
网络接口
4-8个，10/100/1000M自适应以太网口
电源
冗余电源
操作系统
Windows，Linux，Solaris，HP-UX，AIX，MacOS
协议支持
iSCSI / NFS / CIFS / FTP / HTTP / AFP
性能
实时录像视频路数
4CIF格式（PAL：704*576，NTSC：704*480，1.5Mbps）：120路
CIF格式（PAL：352*288，NTSC：352*240，512Kbps）：300路
软件
管理方式
基于Web的GUI，串口CLI，支持多设备统一管理
管理软件
海康存储StorOS ，RAID管理，存储虚拟化，网络虚拟化，监视工具，系统日志，报错处理
规格尺寸
尺寸 (mm，宽x高x深)
430 x 397 x 690
功率（W）
1620

环境要求
温度
10℃-40℃
湿度
5%-95%

配置设备清单
名称
数量
单位
型号
备注
48盘位磁盘阵列
5
台
DS-A2048R

存储服务器
5
台

1T希捷企业级硬盘
240
块
ST31000340NS

流媒体服务器
3
台

24口千兆交换机
1
台

回放检索设备
1
套

内含一台硬盘读取设备和一台服务器

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