云储存将成未来大规模视频监控储存主要模式
- 来源：中国安防展览网 作者：单晓宇 明晨
- 2012/6/27 14:52:485774
视频监控存储中存储的主要形态包括DVR、NVR、IPSAN三种，而如果按照传输协议来分，则可以划分为文件传输协议、数据块传输协议、流媒体协议三种。随着客户需求的提升和技术发展的趋势，安防行业的存储应用也衍生出多种模式。
安防行业典型的存储应用模式
DVR存储
视频监控进入数字化时代后，典型的存储应用是数字硬盘录像机（DVR），采用内置硬盘的方式进行图像存储。DVR存储一度占据视频监控存储份额的90%以上，优点是价格便宜、技术成熟、使用方便，通过遥控器和键盘就可以操作，实现即插即用。
随着监控规模的扩大，在DVR模式下出现了扩展存储模式，主要采用eSATA、USB等存储协议扩展，适合于中小规模的部署，监控视频数据通过RAID（独立冗余磁盘阵列）技术在可靠性上得到了一定保证。但该模式一般是直连的，不能共享且扩展能力较低，仍然不适合大规模数据存储。
随着网络化普及，DVR也进化成为小型NVR和混合DVR，可以支持模拟、IP摄像机。但由于DVR其可靠性和共享性较差，受制于容量和性能的限制，连接的摄像机路数有限，所以仅广泛应用于小规模、分布式系统中，用于本地和单机存储。
IPSAN/NAS网络存储
在视频监控进入网络化时代以后，网络存储扮演了越来越重要的角色。在中等规模的视频监控项目中，随着监控前端数量的增多，特别是高清摄像前端的大量使用，存储容量规模急剧增长，存储设备的数量快速增加。通过中心业务平台进行集中管理和控制、以网络视频服务器和IP摄像机为前端、以IPSAN/NAS网络存储为后端的网络化视频监控系统得到广泛部署。
网络摄像机或视频编码器对采集的视频进行编码压缩处理后，上传至中心平台视频服务器（规模较大时存在分中心平台），视频服务器将视频包处理后再送至IPSAN/NAS进行存储。客户端或电视墙要访问回放相关录像资源时，则经由存储--〉视频服务器--〉客户端或电视墙的过程，所有的视频码流都要通过视频服务器进行转发。
与以前的DVR存储相比，IPSAN/NAS存储优点较多：容量大性能高，支持的摄像机数量更多；采用RAID技术和冗余设计，可靠性高；空间统一管理，共享方便；扩展能力强，升级方便，部署灵活。由于架构合理、扩展灵活、层次清晰，基于IPSAN/NAS构建的网络视频监控系统成为当前视频监控系统的主要形式，广泛应用于“平安城市”等有前端设备的大规模接入和大容量集中存储的需求的环境中。
NVR存储
在IPSAN/NAS存储方式中，视频的存储、转发、回放都要经过视频服务器，视频服务器会成为性能和稳定性的瓶颈；而且IPSAN/NAS都是通用标准的网络存储，难以满足安防用户的定制化需求；基于X86架构的IPSAN/NAS，其本身特有的开放式系统设计促使一种新的应用模式也就是NVR存储产生，例如UIT的应用存储SV1000系列，可以将视频监控平台管理软件嵌入到SV1000存储内部运行，变成一体化的应用存储平台。
基于IPSAN的NVR存储，采用成熟的的存储硬件平台和安全稳定的存储管理系统，有效的保证了系统运行的安全性和可靠性；采用了RAID技术、部件冗余保证系统的高可用性，及快速的数据恢复从而保证数据的安全；可以通过多种技术手段兼容各类型的前端视频的接入。这种方式就可以省去监控平台服务器，将视频服务器和存储设备融为一体，为客户提供了高性价比的解决方案，部署更为灵活和方便，而且可以通过丰富的软件功能与其相配合，满足多样化需求。
NVR流媒体存储
IPSAN/NAS网络存储因具有高性价比的优势在视频监控中广泛使用，但也有一些缺点，例如：视频服务器存在性能瓶颈和单点故障风险；循环覆盖写入方式造成大量文件碎片，导致存储性能降低；突然断电时容易造成文件系统损坏导致数据丢失。
为了改善和解决这些问题，诞生了流媒体直存图2IPSAN/NAS网络存储应用示意图图3NVR存储应用示意图技术。ONVIF标准也推动了不同品牌网络视频设备之间的整合，确保产品的互联互通性。基于NVR的流媒体存储架构逐渐流行。
在这种存储架构中，网络摄像机或视频编码器对采集的视频进行编码压缩处理后，直接将视频流传送至存储设备。客户端或电视墙要访问回放相关录像资源时，视频信息也是由存储设备直接传送给客户端或电视墙。在视频写入和回放过程中，码流不经过平台转发。平台在中间主要负责信令的交互以及管理和控制业务。
NVR流媒体存储架构的优点是：码流从前端到存储设备或从存储设备到客户端/电视墙不需要经过视频服务器，同时在存储设备中直接进行流媒体处理，相当于本地存储，增强了可靠性。从采集、传输、存储、播放全程采用流媒体传输，在性能、稳定性和效率上相比传统存储模式有优势。
安防行业发展趋势对存储的新需求
随着安防监控的高速发展，人们不满足于“看得见”，而是追求“看得清”，对监控图像质量的更高要求促使高清化进程加快；不满足于“看得见”，而是追求“看明白”，这种对监控效率提升的要求促使智能化走入使用领域，从而将原来人工、事后的监控系统转变为主动预防的实时监控分析系统。
视频监控的高清化、智能化则需要存储技术从容量、性能、应用、适用性上做更多改进：高清监控需要传输带宽更大、容量要求更高，存储产品必须具备更高的容量和性能；存储技术需要与监控应用更紧密的结合，能够针对特定的应用进行设计。
而从历*看，安防并不被认为能够带来高投资收益，而是一项成本支出。尤其是在国内，视频数据是事后查证的重要证据，在银行、司法、平安城市，视频图像的存储时间都在1-3个月甚至是半年。随着高清监控时代来临，更清晰的图像意味着更大的存储容量、更多的设备数量、更大的机房面积、更高的制冷费用、更贵的运维成本。所以除了探讨如何应用监控实现更多价值以外，我们更应该关注如何降低视频监控系统的总体拥有成本。安防监控对存储的新需求可以简单的总结为“5个高”。
高容量：
高清化带来存储容量猛增，需要稳定可靠的大容量存储：
a）提高单套系统容量：通过SAS扩展级联多个JBOD，支持3TB、4TB硬盘，增强RAID健壮性；
b）使用集群存储系统：增强存储系统弹性扩展能力，弥补单机可靠性不足；
高性能：
高清监控对存储总带宽要求较高，而且存储性能要根据监控特点进行调优：
a）性能优化：高清大码流高并发数据流，不同模式下（边写边读、边删边写、RAID重建）的IO性能优化、NAS性能优化；
b）应用结合：NVR软件嵌入后的应用处理能力，合理分配系统资源；
高能效：
海量存储部署的背后是大量的能源消耗、高昂的使用成本，监控设备都应是低功耗设计：
a）在DVR时代，监控厂商通过硬盘轮休降低功耗、延长寿命，而网络存储则可使用MAID实现节能，但MAID更多适用于备份归档环境；
b）考虑到监控应用是7*24不间断的，选择高转换效率的电源（80Plus电源或者直流电源）更有价值，可在不影响应用的情况下降低能耗；
高密度：
监控对存储基本的需求就是降低每TB成本、每槽位成本：
a）高清监控普及后，原有3U16盘位设备，单台存储容量有限，高盘位存储可以支持更多摄像头；
b）4U24盘位以上的高密度存储，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；
高适用：
存储必须针对监控实际需求进行设计，解决客户痛点才能生存：
a）文件碎片过多导致性能下降、断电后文件系统易损、流媒体直写、率的索引结构；
b）提高NVR嵌入应用的便利性和兼容性，支持Windows/Linux软件，提供与外部监控子系统接口的API，实现率的分析，在海量数据中快速定位；
以UIT的SV1000G2为例，从产品设计上就贯穿了“5个高”，采用端到端的SAS6Gb技术、Intel新的SandyBridge平台提高性能，4U24/4U36的高密度设计、支持3TB硬盘，提高单套系统的存储容量，降低每槽位成本；适用转换效率高达90%的80Plus电源，可以节约更多电能，降低系统运营成本；通过架构优化可以与监控系统更紧密结合。
云存储技术特点及优势
安防行业一直在保持高速增长，尤其是“平安城市”在过去六年来都提供了巨大的机遇，但平安城市的范围很有限（仅为警方提供视频维护治安），随着平安城市建设热潮过后，政府的公共开支会减缓，对安防的拉动作用会减小，那么安防的未来是什么？
展望未来，智能城市的推进将为人们提供网络化的便利和服务，安全会成为人们越来越关注的问题，安全也会成为解决方案的一部分。安防会走入家庭、走入生活，安防不再是一个独立的产业，而是完整服务的一部分。
在未来，物联网产品将会得到更加广泛的应用，拥有更为广阔的市场前景。物联网在公共安全方面应用的核心是智能化，实现预先感知、准确定位。物联网会对安防产生巨大的影响，将促使安防产业更加“互联网”化，安防将成为物联网发展的重要部分。
随着安防技术的提升，安防“服务化”、“互联网化”、“运营化”的发展趋势，将对整个安防行业的产业格局、业务模式产生重大影响，今后新的安防应用及运营模式也将会因此而层出不穷，出现“安防云”、“视频托管服务”等新模式。而这也将促使“云计算”、“云存储”在安防行业落地。
云存储是在云计算概念上发展而来的，是指通过集群应用、网格技术或者分布式文件系统，将网络中不同类型的的存储设备在应用层面集合起来协同工作、共同对外提供数据存储和业务访问的系统。云存储技术突破了传统存储方式的性能瓶颈和容量瓶颈，具有极高的可扩展性和低启动成本。
随着网络技术的发展和带宽的提高，云存储在视频监控前景广阔，因为：
存储管理可以实现自动化和智能化，所有的存储资源被整合到一起，客户看到的是单一存储空间；提高了存储效率，通过虚拟化技术解决了存储空间的浪费，可以自动重新分配数据，提高了存储空间的利用率，同时具备负载均衡、故障冗余功能。
云存储能够实现规模效应和弹性扩展，降低运营成本，避免资源浪费；
受限于安防视频监控自身业务的特点，监控云存储和现有互联网云计算模型会有区别，如安防用户倾向于视频信息存储在本地、政府视频监控应用比较敏感、视频信息的隐私问题、视频监控对网络带宽消耗较大等问题。监控云存储应用更多的会利用视频监控托管服务（VSaas）的发展契机，为客户提供私有云服务，用于较小规模的部署，例如家庭、商店。提供安防云服务：由企业自主定制、云服务商或云端提供需要的基础架构、服务、软硬件资源等。
数据中心模式会被引入并逐渐成为安防产业的主流形态，但安防的“数据中心”和互联网的数据中心是不同的，可能是集中分布相结合，可能是物理分散、逻辑集中的模式。未来的视频监控存储模式，会有两个趋势：一个是小规模的视频监控系统，以NVR存储为主；另一个大规模的视频监控系统，会以云存储为主。