驾驭高清，浅析FCSAN存储方式的应用价值

    【CPS中安网 cps.com.cn】从2010年开始，行业高清来袭，表现之一是编码压缩技术、网络传输技术、存储技术等与视频监控应用不断融合。视频存储技术模式也已经由DVR、NVR发展到了数据中心的集中存储模式，随之也将带来一系列的相关问题。

　　一、驾驭高清的存储方案面临的问题

　　高清监控必然带来巨大的存储信息量，如何保证数据的安全性和稳定性是首要考虑的问题，否则存储便没有了安全保障;其次，针对越来越庞大的数据量进行管理，保证在事发时能够进行高效和快速的调度和检索;而随着网络存储在高清监控中扮演着越来越重要的角色，带宽的发展一直是制约存储发展的重要因素之一。

　　1、保障信息的安全与稳定

　　视频存储系统是监控系统的重要组成部分，其首要作用就是存储数据，因此数据的重要性毋庸置疑，服务器宕机或者网络损坏都可以修复，而数据丢失或者被窃取是无法弥补的，这其中就包括数据的完整性、实时性、恢复性、冗余性和不间断性。由于在存储过程中数据不可避免会出现丢失，因此数据备份也十分重要，尤其是重要场所的图像或普通场所的某时段重要图像往往需要有备份，以确保在一段时间内该视频随时可用。

　　2、智能高效的存储功能

　　存储系统主要服务于存储、调取和查询数据，高清视频首先需要确保在保存期能够保存下来，其次能否快速、准确、有效地检索到目标数据也非常重要，第三要保证数据在保存期内的快速检索，最后要加强对图形图像以及内容数据的分析使用，充分发挥安防数据存储的作用。如在平安城市项目中，追踪某辆车某段时间内在一个城市的运动轨迹，通过存储系统中的信息则可实现追踪需求;在一些重要场合如机场、海关的出入口，也可将高清摄像机抓拍的人脸或车牌图像与后台存储数据库中黑名单进行对比，判断是否为犯罪嫌疑人或违法车辆等，若是与黑名单信息相吻合则进行报警并联动配套系统。

　　另外，高清监控系统的数据量大，需要研发智能的存储及便捷的数据搜索方式，例如抽帧存储、动态侦测存储、标签搜索、事件搜索、切片查看、档案管理等等。“从数据组织角度进行设计，数据块级方式存储能精确到秒级的检索定位，再如数据流方式存储数据，它能体现随时存储、随时点播、即时录像、即时回放的应用效果。

　　3、老生常谈的带宽缺陷

　　高清监控存储市场目前在技术方面临的最大瓶颈就是网络带宽，越高清晰度的视频传输对带宽的要求越高。如何缓解带宽的压力，对于存储架构的设计就非常关键。在视频压缩算法不变的情况下，以传统模拟编码D1(720×576)画质的码流为2M为例，以720P计算，码流约是D1的2倍，带宽达到4M左右，那么以1080P计算，码流更是D1的5倍，所用带宽约为10M。相比光纤传输而言，网络传输高清视频具有得天独厚的成本优势，但必须采用专网。在平安城市、金融联网监控等项目中通常采用自建专网实现千兆带宽。基于千兆带宽资源，在前端安装100路1080P百万像素全实时高清摄像机(即使按每路占用资源4Mbps计算)，占用总带宽资源不到50%;如果是采用720P传输，带宽还可以减少一半，所以千兆网是完全可以支持高清。不过，在网络条件并不宽裕的项目中，就需要采用合理的存储方式，目前比较常见的就是分布式存储与集中存储并存的方案。

　　4、价格的敏感

　　高清监控在大型行业应用时，海浪存储总容量大，工程造价也相对较高。所以，高清监控对存储最为基本的需求就是价格的敏感。可以通过高密度存储，可以有效降低每槽位成本、提高单台存储容量、节省机架空间;也可以通过选用FCSAN存储方式，减低费用。

　　以上不难发现，作为安防视频管理系统信息的最终集散地，存储的压力这两年随着高清视频监控系统需求的提升而变得难以封顶。尤其当传统的存储模式遇到今天的爆炸式信息发展时，它在应用的过程中，遇到了一些瓶颈。所以，就存储技术而言，在硬盘技术的安全性和可靠性，数据的存储效率，视频数据的智能分析方面，都还有很大的可提升空间。

　　二、FC SAN高清存储的应用价值

　　多技术在监控存储展开竞争，是行业的福音。FC SAN对于安防行业来说，或许陌生。崭露头角的它，与IP SAN像是两兄弟一般，区别是IP SAN是通过网线，一般是千兆来部署，而FC SAN通过光纤线来部署，FC SAN的存储结构具有，传输效率高、安全性高、传输延迟极小、占用主机资源小、技术成熟等特点，是目前高清监控较于IP SAN之外的另一种专业存储架构，它比前兆带宽更大，所以贵。同时FC SAN除了高价外，与应用网络的异构性使得占高清监控市场大多数的中低端客户面对相对陌生、复杂的FC技术望而却步。

　　北京智慧仓存储技术有限公司是国内唯一能够自主开发光纤磁盘阵列核心控制器和光纤桥接器以及光纤通道卡的厂家，我们发现作为一项技术，FC在海量存储方面有着极强的优势：简化的管理、更好的空间利用、更短的反应时间和高带宽。与此同时，它在提高协同性、降低复杂性和减少成本方面等方面有了巨大的改进。这些改进已使FC SAN超越大型监控项目数据中心的应用，进入中小高清应用领域成为可能。我们经过多年研究发现，总结一些FC SAN高清存储方式的优势：

　　1、性能优势：

　　高录像带宽：智慧仓2G光纤磁盘阵列单通道数据写入带宽高达190MB/s，是采用千兆网的IPSAN/NAS存储设备写入带宽高4倍以上。

　　高并发浏览能力：智慧仓2G光纤磁盘阵列并发读写能力，即录像加同时回放和浏览的总带宽约2.4Gbps。特别在监控图像检索查询中，IPSAN/NAS明显低于服务器本地硬盘的速度，而光纤存储不存在并发检索速度慢的问题。

　　高IO处理能力：智慧仓2G光纤磁盘阵列单通道IO处理能力达30,000 IOPS。而采用千兆网接口的IPSAN/NAS技术，写入IO处理能力只有约3,000 IOPS。

　　低CPU占用率：由于数据打包、解包处理任务由光纤卡上CPU完成，降低了服务器CPU占用率。而IPSAN/NAS磁盘阵列往往使用服务器CPU处理数据打包、解包，将导致服务器CPU资源被占用。而存储服务器又恰恰需要更多的CPU资源。

　　2、稳定性优势：

　　传输可靠性：采用光纤连接，不受环境电磁干扰，数据传输可靠性高;错码率大大降低，图象质量能保证。因此，以往只有金融、电信等最高可靠性要求的环境使用。

　　协议处理稳定可靠：采用光纤卡硬件处理协议，稳定性最高。而IPSAN/NAS采用软件进行协议处理，稳定性受服务器环境影响较大，容易出现断网、断流和掉盘符现象。

　　独立网络，不占用视频传输网络带宽，保证视频传输更加稳定。

　　3、节约成本优势：

　　由于光纤盘阵比IPSAN/NAS录像带宽高4倍以上，以保证录像质量为标准，采用光纤磁盘阵列可大幅降低存储设备的使用台数。

　　以100路高清为例，如果采用IPSAN/NAS存储，单台设备写入带宽约200Mbps。如要满足100路高清共800Mbps的写入带宽，则需要4台存储服务器和4台IPSAN/NAS磁盘阵列。

　　而智慧仓光纤磁盘阵列单台写入带宽远高于1Gbps，因此只需要1台存储服务器和1台磁盘阵列就能满足100路高清(800Mbps)的录像带宽要求。因此采用智慧仓光纤磁盘阵列，用户在存储设备上的投资可节约多达4倍。即使用户需要保存时间较长，两种存储方式需要相同的容量，比如IPSAN采用4台24盘位磁盘阵列，而光纤采用1台96盘位磁盘阵列，智慧仓也能保证光纤盘阵的总体投资比IP SAN盘阵低50%左右。

　　三、结束语

　　随着高清技术逐渐普及、国家大联网任务的提出，高清视频监控大规模应用成为必然趋势。要实现大规模高清监控，就必须从视频源的采集、视频信号的编解码、视频信号的传输、视频实时监控与记录、录像文件的回放等环节全面支持大规模网络高清。这样就给高清监控系统的存储带来了一系列现实的挑战，网络带宽压力、存储空间巨大、对性能的要求成倍增长、投资与维护成本高昂、系统扩容升级，实时多终端播放、智能分析视频需求等，视频存储如何应对当前的挑战，或许，FC SAN高清存储方式，是一种解答!

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