大华iSCSI直存解决方案.docx

iSCSI直存解决方案

目录

第一章. 概述 4
第二章. 需求分析 5
2.1 背景挑战 5
2.2 主体需求 6
2.3 补充需求 6
第三章. 方案架构 8
第四章. 业务流程 9
4.1 直存配置流程 9
4.2 录像存储流程 9
第五章. 方案特点 10
第六章. 产品介绍 13

第一章 概述
当今视频监控技术伴随着计算机、网络、存储、芯片技术的进步而迅速发展，从模拟视频监控逐渐往IP网络监控发展，监控图像的高清化需求也日益强烈，监控的规模也从原来的一个园区扩大到整个城市，甚至是跨省联网监控。但随着监控规模、监控点位、监控质量的提升，海量的高清视频数据该如何传输，以什么样的方式进行存储，如何才能提高存储业务的可靠性和高效性，是业内亟需解决的问题。
基于市场急需一套安全、可靠、高效、稳定并且便于维护的解决方案来管理整个监控数据存储业务，大华依托强大的研发实力，推出了iSCSI直存解决方案，将视频监控的视频数据采取“时间索引+块数据”的数据管理方式，能够帮助用户在提高存储业务的可靠性与高效性的同时降低系统复杂度，并且减少投入与运行的成本，满足大规模可靠性应用的需求。
第二章 需求分析
2.1 背景挑战
业界目前较为典型的监控存储的数据管理方案是：“视频编码器＋媒体服务器＋存储系统”。其中媒体服务器是系统的核心，由其负责媒体数据流的分发、录像、以及VOD点播，前端设备采集的视频流经流媒体服务器转发以打包的形式写入到存储设备。如下图：

这种流媒体服务器+存储系统方案中，数据管理基于文件系统，所有的录像数据通过媒体服务器时，被转成了标准的流媒体文件，再进行存储。存储方式利用了传统文件系统自身的特点，系统开发较为简单，但降低了监控存储的效率。除文件系统自身的不足之外，方案还会受到流媒体服务器能力的影响。随着监控规模日益扩大，一台流媒体服务器无法满足业务的需求，需要将更多数量的媒体服务器组成一个集群。受限于媒体流服务器的集群能力，媒体服务器的数量不能太多，一般十几台媒体服务器就达到了一个集群的极限。在构建平安工程这类大规模监控系统时，此种方案往往会遇到比较大的问题，主要体现如下：
Ø 集群式的服务器管理模式，投入、运行成本高、能耗大，不符合绿色环保。
Ø 系统复杂度高，大量的媒体服务器使系统管理变得复杂，出现问题时难以定位，可维护性差。
Ø 系统存在全局故障点，当面对突发事件，出现多个热点区域的时候，大规模突发的流量很容易导致服务器的瘫痪，而中心服务器或流媒体服务器因故下线时，会导致整体或者部分存储业务无法进行，增大了丢失视频数据的可能性，系统可靠性差。
2.2 需求分析
基于iSCSI协议的直存方案，其核心在于前端编码设备通过iSCSI协议，把视频流直接写入存储设备，中间无需过多的转发环节，尽显简单、高效、稳定、易扩展等特性。主要需求包括如下：
1， 方案中无需为了存储而部署流媒体转发服务器
流媒体服务器仅仅体现在客户端实时请求视频转发和录像点播上，一般情况下，由于客户端数量和大屏上墙数量有限，方案中，无需太多流媒体转发服务器。
2， 存储设备无关性
iSCSI直存方案中，只要支持iSCSI协议的IPSAN，都能接入到方案中。存储设备无关性将有效提高系统的兼容性和可扩展性。
3， 数据块存储，录像秒级查询
媒体流以数据块的方式进行存储，以时间轴的形式展现给用户，拥有更快的定位速度和读取速度。
4， 存储业务高度完备、独立，容错性更高
iSCSI直存方案中，当管理服务器出现故障时，原有存储业务不会中断，保证录像存储的安全、可靠。
第三章 方案架构
iSCSI直存解决方案采用了基于iSCSI协议的IP SAN直存技术，抛弃了传统的流媒体服务器，在IP网络的基础上，采用前端设备直写IP SAN存储的方式，实现了全局性的存储资源读写访问，简化了系统架构系统。
方案架构主要分为前端采集、后端存储和中心管理管理平台组成。
前端采集系统：主要负责前端实时视频采集；
后端存储系统：主要负责存储前端采集的视频数据；
中心管理管理平台：主要负责前端设备管理、存储空间分配管理及直存配置管理等业务
业务流程图如下：

第四章 业务流程
前端设备基于标准的iSCSI协议，将录像等数据存储到标准的iSCSI存储设备（ESS系列磁盘阵列）上，平台管理服务器能从iSCSI存储设备读取得到录像文件，进行录像回放等业务处理逻辑。管理服务器与前端设备之间仅进行一些必要的控制信令交互。前端设备从管理服务器获取初始配置后，可脱离管理服务器长时间独立工作，存储数据流只发生在前端设备与iSCSI存储设备之间，如此大大降低了管理服务器的运行压力。
4.1 直存配置流程
用户可通过平台客户端对前端设备进行集中直存配置，包括需求容量、码流类型、存储计划等，平台根据用户的配置信息，从储存资源池内为前端设备分配存储块，前端设备根据录像计划往存储空间写入录像数据。
4.2 录像存储流程
前端设备根据平台配置的存储空间，按照存储计划，通过iSCSI协议直接向ESS存储块写入录像数据和录像索引，管理平台同步获取对应的元数据信息，以便后期快速检索。
第五章 方案特点
1) 端到端存储，消除了全局故障点，即使宕机也不影响录像业务的正常运行，系统不存在性能瓶颈，保证了录像业务的可靠性；

2) 减少了大量流媒体服务器部署，简化了系统架构；

3) 全局性资源统一管理：中心管理平台负责对所有存储设备、存储空间进行逻辑上的集中管理。同时通过虚拟化技术，所有存储设备相当于一个巨大的虚拟存储硬盘，实现存储空间的动态分配，提高存储空间利用率；

4) 支持对磁盘阵列进行负载均衡管理，不会导致单个节点存储压力过大；

5) 基于“时间索引+块数据”存储，支持海量数据秒级检索，大幅提高了数据管理的效率；

6) 支持检索前端设备断电或者断网前一秒录像；
7) 磁盘任意区域被破坏，都不影响其他未被破坏数据的回放；甚至格式化后，未被破坏的数据依然可以恢复；
8) 增加前端点位，不需要线性增加流媒体服务器，大大降低了系统的建设成本、运行成本（电费、空间、空调冷却）；

第六章 产品介绍
Ø 综合监控管理平台-专业版DH-DSS-PRO

产品特点：
• Linux操作系统
• 支持录像数据修复管理；
• 存储空间虚拟化管理
• 采用云机制支持存储空间在线动态伸缩；
• 基于“时间索引+块数据”存储，支持秒级检索；
• 支持二次开发，提供平台SDK；
• 支持符合GB28181、Onvif标准协议的设备接入；
• 支持符合GB28181/DB33协议的平台级联；
• 支持双机热备
• 支持N+M备份
• 支持业务的负载均衡；
• 强制断电500次系统无异常；
• 支持网络或U盘一键升级，并确保服务器不间断运行；
详细参数：
型号
DH-DSS-PRO
主处理器
英特尔至强 E5-2609
CPU频率
2.4GHZ
操作系统
嵌入式Linux系统
内存
8G(4*2)
硬盘容量
500G * 2
硬盘接口
SAS
网卡
千兆网口
尺寸
1U（434mm*394mm*42mm）
整机功耗
250w
安装方式
机架式

业务功能
客户端支持多屏应用，同时展现多个业务界面；
支持客户端抓图、连续抓图及本地录像；
支持录像打标，按关键字搜索定位录像；
支持三维定位控制云台；
支持定义用户等级，用于对云台的抢占/锁定；
支持多路回放，最多支持36路回放；
支持拼接控制器、网络键盘，控制视频上墙操作；
支持报警联动存储、上墙、短信、邮件、视频弹出、前端I/O输出；
支持智能应用接入（行为分析、智能跟踪、人数统计）；
支持远程配置前端设备参数；
支持光栅图，百度、Google在线GIS地图；
支持地图上视频预览，云台操控，框选选中，设备搜索， 查看节点属性，报警闪烁，报警定位居中；
支持主流报警主机(博世/霍尼韦尔)接入、支持传感数据接入；

Ø 智能网络存储DH-ESS50系列

产品特点：
• 专业IPSAN/NAS一体化产品
• SBB规范控制器架构
• 高性能，可扩展性，轻松实现数据存储
• 支持256路2M、128路4M、64路8M网络视频接入
• 为视频监控数据提供容错保护机制，切实保护客户的数据安全，支持Raid0，1，5，6，10等磁盘数据冗余技术。
• 支持硬盘热插拔功能，更换硬盘时业务不间断。
• 高品质冗余风扇，高稳定电源，加上大华专利的机箱设计，确保满足各种环境下7x24小时不间断存储需求。
• 支持Windows、Linux、Unix等操作系统。
• 支持SAS\SATA硬盘
• 提供基于WEB的配置管理功能，简单易用。
• 针对监控领域进行软硬件优化，配套其他监控产品形成完整解决方案。
• 完全标准化设备，兼容各类软件平台。
详细参数：
型号

DH-ESS5048S
DH-ESS5048S-R
DH-ESS5024S
DH-ESS5024S-R
DH-ESS5016S
DH-ESS5016S-R
系统
主处理器
64位存储专业处理器
操作系统
嵌入式LINUX操作系统
电源
-R支持热插拔冗余电源
风扇
冗余风扇，支持在线更换
控制器数量
1
内存
最大8GB
机箱
整机完全自主设计。采用1.2mm的加厚热镀锌钢板；高精度铝合金滑道；自主专利的抽拉式硬盘架。
配置界面
WEB GUI
存储协议
存储协议
iSCSI、SAMBA、NFS、FTP
视频性能
视频接入
256路@2M、128路@4M、64路@8M
数据管理
硬盘个数
48个硬盘（4T硬盘支持）
24个硬盘（4T硬盘支持）
16个硬盘（4T硬盘支持）
Raid模式
Raid0、Raid1、Raid5、Raid6、Raid10、单盘
硬盘安装
独立硬盘支架，支持硬盘热插拔
硬盘热备
支持全局热备盘
硬盘扩展
支持2个扩展柜
支持4个扩展柜
网络接口
网口个数
4个千兆以太网数据接口，1个千兆管理网口；可扩展到8个千兆数据网口
网口特性
多网口负载均衡绑定，用户可配置负载均衡模式和主备模式
其他
电源
交流100V～240V， 60Hz/50Hz
整机功耗
小于1000W（含硬盘）
小于500W（含硬盘）
小于400W（含硬盘）
工作环境温度
5℃~40℃
工作环境湿度
10%~80%（非凝露）
储存环境温度
-20℃~70℃
储存环境湿度
5%~90%（非凝露）
工作海拔
-60m～3000m
尺寸
W*H*D=445mm*353mm*495mm
W*H*D=446mm*175mm*495mm
W*H*D=446mm*133mm*495mm
安装方式
标准19英尺机架式安装

Ø 高清300万实时宽动态红外枪型网络摄像机

产品特点：
• 采用超低照度300万(2048×1536) CMOS图像传感器，低照度效果好，图像清晰度高；
• 超低比特率，低网络延迟；
• 支持三码流，ACF（活动帧率控制）；
• 支持ROI，SVC等智能编码方式，支持多达20路连接；
• 手机监控,支持手机APP,IOS和安卓；
• 支持人脸侦测,侦测视频的中是否有人脸出现，并根据判断结果联动；
• 支持音频侦测,检测出无音源输入、环境噪声过滤、突发尖叫事件提醒等功能；
• 支持虚焦侦测,侦测视频是否有因镜头成像变虚而导致画面模糊,根据判断结果联动报警；
• 智能侦测：支持区域入侵，伴线入侵，物品遗留/消失，场景变更的侦测，并且可以与报警联动；
• 支持防红外过曝，自动检测图像亮度并自适应调焦，以防止近距离过曝；
• 宽动态，超低照度，3D降噪；
详细参数：
型号
参数
DH-IPC-HFW8351E
主处理器
TI高性能智能DSP
图像传感器
1/3英寸CMOS
像素数
2048*1536
日夜功能
支持IR-CUT电磁式切换
自动光圈
DC驱动
镜头参数
φ14接口，3-12mm/F1.4
照度
0.01Lux/F1.2（彩色模式）,0Lux（红外灯开启），
信噪比
52dB以上
增益控制
手动/自动
白平衡
手动/自动
数字降噪
支持3D降噪
动态范围
120dB宽动态
电子快门
手动/自动（区间可调，1/3~1/30000）
视频压缩标准
H264/H264H/H264B/MJPEG
视频帧率
主码流(2048*1536@25fps)，辅码流(704*576@25fps)，第三码流（1920*1080@12fps）
主码流(2048*1536@25fps)，辅码流(704*576@25fps)，第三码流（1280*720@25fps）
主码流(1920*1080@25fps)，辅码流(704*576@25fps)，第三码流（1920*1080@25fps）
图像设置
支持走廊模式
智能侦测
伴线，区域入侵，物品遗留/消失，场景变更，虚焦侦测
人脸侦测
侦测视频的中是否有人脸出现，并根据判断结果联动
音频侦测
检测出无音源输入、环境噪声过滤、突发尖叫事件提醒等功能
防红外过曝
可自动检测画面亮度，通过内部算法抑制近处物体过曝，同时保证背景区域亮度
视频码率
16k~32Mbps码率可调，也可自定义
视频接口
1路复合模拟视频输出，BNC（1.0Vp-p，75Ω）
音频压缩标准
G.711a/G.711Mu
音频码率
64kbps/128kbps
音频输入
1路 3.5mm JACK LINE IN
音频输出
1路 3.5mm JACK LINE OUT
报警接口
1路输入，1路输出（开关量）
有线网络
1路100M/1000M以太网，RJ45接口
网络协议
HTTP、TCP/IP、ARP、IGMP 、ICMP、RTSP、RTP、UDP、RTCP、SMTP、FTP、DHCP、DNS、DDNS、PPPOE、UPNP、NTP、Bonjour、SNMP
接入协议
标配ONVIF，GB28181
本地存储
支持 Micro SD，最大64G SDXC卡存储
供电
支持AC24V/POE或DC12V/POE供电
功耗
最大14W(红外灯开启)
工作环境
-30℃~+60℃，工作湿度≤95%
外形尺寸
94.92*94.92*272.90
整机重量
1400g
安装方式
支持多种安装方式

Ø 高清(300万像素）超宽动态防暴半球网络摄像机

产品特点：
• 采用超低照度300万(2048×1536) CMOS图像传感器，低照度效果好，图像清晰度高；
• 超低比特率，低网络延迟；
• 支持三码流，ACF（活动帧率控制）；
• 支持ROI，SVC等智能编码方式，支持多达20路连接；
• 手机监控,支持手机APP,IOS和安卓；
• 支持人脸侦测,侦测视频的中是否有人脸出现，并根据判断结果联动；
• 支持音频侦测,检测出无音源输入、环境噪声过滤、突发尖叫事件提醒等功能；
• 智能侦测：支持区域入侵，伴线入侵，物品遗留/消失，场景变更的侦测，并且可以与报警联动；
• 支持防红外过曝，自动检测图像亮度并自适应调焦，以防止近距离过曝
• 宽动态，超低照度，3D降噪；
详细参数：
型号
参数
DH-IPC-HDBW8301
图像传感器
1/3英寸 CMOS
像素数
2048（H）*1536（V）
日夜功能
支持IR-CUT电磁切换
自动光圈
DC驱动
镜头参数
φ14接口,2.7-12mm/F1.4
照度
0.01Lux/F1.2（彩色模式），0.001Lux/F1.2（黑白模式）
信噪比
大于50dB
增益控制
手动/自动
白平衡
手动/自动
电子快门
手动/自动（区间可调，1/3~1/30000）
数字降噪
支持3D降噪

动态范围
最大120dB宽动态

智能侦测
伴线，区域入侵，物品遗留/消失，场景变更，虚焦侦测
人脸侦测
侦测视频的中是否有人脸出现，并根据判断结果联动
音频侦测
检测出无音源输入、环境噪声过滤、突发尖叫事件提醒等功能
防红外过曝
可自动检测画面亮度，通过内部算法抑制近处物体过曝，同时保证背景区域亮度
视频压缩标准
H264/H264H/H264B/MJPEG

视频帧率
主码流(2048*1536@25fps)，辅码流(704*576@25fps)，第三码流（1920*1080@12fps）
主码流(2048*1536@25fps)，辅码流(704*576@25fps)，第三码流（1280*720@25fps）
主码流(1920*1080@25fps)，辅码流(704*576@25fps)，第三码流（1920*1080@25fps）
视频码率
16k~32Mbps码率可调，也可自定义
视频接口
1路复合模拟视频输出，BNC（1.0Vp-p，75Ω）(需另配线缆)
音频压缩标准
G.711a/G.711Mu
音频码率
64kbps/128kbps
音频输入
1路， RCA LINE IN(需另配线缆)
音频输出
1路， RCA LINE OUT(需另配线缆)
报警接口
1路输入，1路输出（开关量）(需另配线缆)
有线网络
1路10/100M以太网，RJ45接口
网络协议
HTTP、TCP/IP、ARP、IGMP 、ICMP、RTSP、RTP、UDP、RTCP、SMTP、FTP、DHCP、DNS、DDNS、PPPOE、UPNP、NTP、Bonjour、SNMP
接入协议
标配ONVIF，GB28181
本地存储
支持 Micro SD，最大64G SDXC卡存储
供电
支持AC24V/DC12V/POE（802.3af）供电(AC24V接口在设备内部)
防护等级
IP66

功耗
<14W
工作环境
工作温度-30℃~+60℃，工作湿度≤95%
外形尺寸
Φ151×119mm
整机重量
1250g
安装方式
吸顶装、壁装