存儲在視頻監控領(lǐng)域的發(fā)展與視頻監控本身的發(fā)展有著(zhù)密切的聯(lián)系。視頻監控經(jīng)歷了模擬、數字、網(wǎng)絡(luò )三個(gè)階段，存儲在視頻監控領(lǐng)域的應用也經(jīng)歷了模擬、數字、網(wǎng)絡(luò )這三個(gè)階段。而隨著(zhù)高清技術(shù)逐漸普及，高清監控的應用對監控存儲產(chǎn)品和技術(shù)提出了新的要求。
視頻監控存儲中存儲的主要形態(tài)包括DVR、NVR、IPSAN三種，而如果按照傳輸協(xié)議來(lái)分，則可以劃分為文件傳輸協(xié)議、數據塊傳輸協(xié)議、流媒體協(xié)議三種。隨著(zhù)客戶(hù)需求的提升和技術(shù)發(fā)展的趨勢，安防行業(yè)的存儲應用也衍生出多種模式。
安防行業(yè)典型的存儲應用模式
DVR存儲
視頻監控進(jìn)入數字化時(shí)代后，最典型的存儲應用是數字硬盤(pán)錄像機（DVR），采用內置硬盤(pán)的方式進(jìn)行圖像存儲。DVR存儲一度占據視頻監控存儲份額的90%以上，優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜、技術(shù)成熟、使用方便，通過(guò)遙控器和鍵盤(pán)就可以操作，實(shí)現即插即用。
隨著(zhù)監控規模的擴大，在DVR模式下出現了擴展存儲模式，主要采用eSATA、USB等存儲協(xié)議擴展，適合于中小規模的部署，監控視頻數據通過(guò)RAID（獨立冗余磁盤(pán)陣列）技術(shù)在可靠性上得到了一定保證。但該模式一般是直連的，不能共享且擴展能力較低，仍然不適合大規模數據存儲。
隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )化普及，DVR也進(jìn)化成為小型NVR和混合DVR，可以支持模擬、IP攝像機。但由于DVR其可靠性和共享性較差，受制于容量和性能的限制，連接的攝像機路數有限，所以?xún)H廣泛應用于小規模、分布式系統中，用于本地和單機存儲。
IPSAN/NAS網(wǎng)絡(luò )存儲
在視頻監控進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )化時(shí)代以后，網(wǎng)絡(luò )存儲扮演了越來(lái)越重要的角色。在中等規模的視頻監控項目中，隨著(zhù)監控前端數量的增多，特別是高清攝像前端的大量使用，存儲容量規模急劇增長(cháng)，存儲設備的數量快速增加。通過(guò)中心業(yè)務(wù)平臺進(jìn)行集中管理和控制、以網(wǎng)絡(luò )視頻服務(wù)器和IP攝像機為前端、以IPSAN/NAS網(wǎng)絡(luò )存儲為后端的網(wǎng)絡(luò )化視頻監控系統得到廣泛部署。
網(wǎng)絡(luò )攝像機或視頻編碼器對采集的視頻進(jìn)行編碼壓縮處理后，上傳至中心平臺視頻服務(wù)器（規模較大時(shí)存在分中心平臺），視頻服務(wù)器將視頻包處理后再送至IPSAN/NAS進(jìn)行存儲?？蛻?hù)端或電視墻要訪(fǎng)問(wèn)回放相關(guān)錄像資源時(shí)，則經(jīng)由存儲--〉視頻服務(wù)器--〉客戶(hù)端或電視墻的過(guò)程，所有的視頻碼流都要通過(guò)視頻服務(wù)器進(jìn)行轉發(fā)。
與以前的DVR存儲相比，IPSAN/NAS存儲優(yōu)點(diǎn)較多：容量大性能高，支持的攝像機數量更多；采用RAID技術(shù)和冗余設計，可靠性高；空間統一管理，共享方便；擴展能力強，升級方便，部署靈活。由于架構合理、擴展靈活、層次清晰，基于IPSAN/NAS構建的網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統成為當前視頻監控系統的主要形式，廣泛應用于“平安城市”等有前端設備的大規模接入和大容量集中存儲的需求的環(huán)境中。
NVR存儲
在IPSAN/NAS存儲方式中，視頻的存儲、轉發(fā)、回放都要經(jīng)過(guò)視頻服務(wù)器，視頻服務(wù)器會(huì )成為性能和穩定性的瓶頸；而且IPSAN/NAS都是通用標準的網(wǎng)絡(luò )存儲，難以滿(mǎn)足安防用戶(hù)的定制化需求；基于X86架構的IPSAN/NAS，其本身特有的開(kāi)放式系統設計促使一種新的應用模式也就是NVR存儲產(chǎn)生，例如UIT的應用存儲SV1000系列，可以將視頻監控平臺管理軟件嵌入到SV1000存儲內部運行，變成一體化的應用存儲平臺。
基于IPSAN的NVR存儲，采用成熟的的存儲硬件平臺和安全穩定的存儲管理系統，有效的保證了系統運行的安全性和可靠性；采用了RAID技術(shù)、部件冗余保證系統的高可用性，及快速的數據恢復從而保證數據的安全；可以通過(guò)多種技術(shù)手段兼容各類(lèi)型的前端視頻的接入。這種方式就可以省去監控平臺服務(wù)器，將視頻服務(wù)器和存儲設備融為一體，為客戶(hù)提供了高性?xún)r(jià)比的解決方案，部署更為靈活和方便，而且可以通過(guò)豐富的軟件功能與其相配合，滿(mǎn)足多樣化需求。
NVR流媒體存儲
IPSAN/NAS網(wǎng)絡(luò )存儲因具有高性?xún)r(jià)比的優(yōu)勢在視頻監控中廣泛使用，但也有一些缺點(diǎn)，例如：視頻服務(wù)器存在性能瓶頸和單點(diǎn)故障風(fēng)險；循環(huán)覆蓋寫(xiě)入方式造成大量文件碎片，導致存儲性能降低；突然斷電時(shí)容易造成文件系統損壞導致數據丟失。
為了改善和解決這些問(wèn)題，誕生了流媒體直存圖2IPSAN/NAS網(wǎng)絡(luò )存儲應用示意圖圖3NVR存儲應用示意圖技術(shù)。ONVIF標準也推動(dòng)了不同品牌網(wǎng)絡(luò )視頻設備之間的整合，確保產(chǎn)品的互聯(lián)互通性?；贜VR的流媒體存儲架構逐漸流行。
在這種存儲架構中，網(wǎng)絡(luò )攝像機或視頻編碼器對采集的視頻進(jìn)行編碼壓縮處理后，直接將視頻流傳送至存儲設備?？蛻?hù)端或電視墻要訪(fǎng)問(wèn)回放相關(guān)錄像資源時(shí)，視頻信息也是由存儲設備直接傳送給客戶(hù)端或電視墻。在視頻寫(xiě)入和回放過(guò)程中，碼流不經(jīng)過(guò)平臺轉發(fā)。平臺在中間主要負責信令的交互以及管理和控制業(yè)務(wù)。
NVR流媒體存儲架構的優(yōu)點(diǎn)是：碼流從前端到存儲設備或從存儲設備到客戶(hù)端/電視墻不需要經(jīng)過(guò)視頻服務(wù)器，同時(shí)在存儲設備中直接進(jìn)行流媒體處理，相當于本地存儲，增強了可靠性。從采集、傳輸、存儲、播放全程采用流媒體傳輸，在性能、穩定性和效率上相比傳統存儲模式有優(yōu)勢。
安防行業(yè)發(fā)展趨勢對存儲的新需求
隨著(zhù)安防監控的高速發(fā)展，人們不滿(mǎn)足于“看得見(jiàn)”，而是追求“看得清”，對監控圖像質(zhì)量的更高要求促使高清化進(jìn)程加快；不滿(mǎn)足于“看得見(jiàn)”，而是追求“看明白”，這種對監控效率提升的要求促使智能化走入使用領(lǐng)域，從而將原來(lái)人工、事后的監控系統轉變?yōu)橹鲃?dòng)預防的實(shí)時(shí)監控分析系統。
視頻監控的高清化、智能化則需要存儲技術(shù)從容量、性能、應用、適用性上做更多改進(jìn)：高清監控需要傳輸帶寬更大、容量要求更高，存儲產(chǎn)品必須具備更高的容量和性能；存儲技術(shù)需要與監控應用更緊密的結合，能夠針對特定的應用進(jìn)行設計。
而從歷史上看，安防并不被認為能夠帶來(lái)高投資收益，而是一項成本支出。尤其是在國內，視頻數據是事后查證的重要證據，在銀行、司法、平安城市，視頻圖像的存儲時(shí)間都在1-3個(gè)月甚至是半年。隨著(zhù)高清監控時(shí)代來(lái)臨，更清晰的圖像意味著(zhù)更大的存儲容量、更多的設備數量、更大的機房面積、更高的制冷費用、更貴的運維成本。所以除了探討如何應用監控實(shí)現更多價(jià)值以外，我們更應該關(guān)注如何降低視頻監控系統的總體擁有成本。安防監控對存儲的新需求可以簡(jiǎn)單的總結為“5個(gè)高”。
高容量：
高清化帶來(lái)存儲容量猛增，需要穩定可靠的大容量存儲：
a）提高單套系統容量：通過(guò)SAS擴展級聯(lián)多個(gè)JBOD，支持3TB、4TB硬盤(pán)，增強RAID健壯性；
b）使用集群存儲系統：增強存儲系統彈性擴展能力，彌補單機可靠性不足；
高性能：
高清監控對存儲總帶寬要求較高，而且存儲性能要根據監控特點(diǎn)進(jìn)行調優(yōu)：
a）性能優(yōu)化：高清大碼流高并發(fā)數據流，不同模式下（邊寫(xiě)邊讀、邊刪邊寫(xiě)、RAID重建）的IO性能優(yōu)化、NAS性能優(yōu)化；
b）應用結合：NVR軟件嵌入后的應用處理能力，合理分配系統資源；
高能效：
海量存儲部署的背后是大量的能源消耗、高昂的使用成本，監控設備都應是低功耗設計：
a）在DVR時(shí)代，監控廠(chǎng)商通過(guò)硬盤(pán)輪休降低功耗、延長(cháng)壽命，而網(wǎng)絡(luò )存儲則可使用MAID實(shí)現節能，但MAID更多適用于備份歸檔環(huán)境；
b）考慮到監控應用是7*24不間斷的，選擇高轉換效率的電源（80Plus電源或者直流電源）更有價(jià)值，可在不影響應用的情況下降低能耗；
高密度：
監控對存儲最基本的需求就是降低每TB成本、每槽位成本：
a）高清監控普及后，原有3U16盤(pán)位設備，單臺存儲容量有限，高盤(pán)位存儲可以支持更多攝像頭；
b）4U24盤(pán)位以上的高密度存儲，可以有效降低每槽位成本、提高單臺存儲容量、節省機架空間；
高適用：
存儲必須針對監控實(shí)際需求進(jìn)行設計，解決客戶(hù)痛點(diǎn)才能生存：
a）文件碎片過(guò)多導致性能下降、斷電后文件系統易損、流媒體直寫(xiě)、高效率的索引結構；
b）提高NVR嵌入應用的便利性和兼容性，支持Windows/Linux軟件，提供與外部監控子系統接口的API，實(shí)現高效率的分析，在海量數據中快速定位；
以UIT的SV1000G2為例，從產(chǎn)品設計上就貫穿了“5個(gè)高”，采用端到端的SAS6Gb技術(shù)、Intel最新的SandyBridge平臺提高性能，4U24/4U36的高密度設計、支持3TB硬盤(pán)，提高單套系統的存儲容量，降低每槽位成本；適用轉換效率高達90%的80Plus電源，可以節約更多電能，降低系統運營(yíng)成本；通過(guò)架構優(yōu)化可以與監控系統更緊密結合。
云存儲技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢
安防行業(yè)一直在保持高速增長(cháng)，尤其是“平安城市”在過(guò)去六年來(lái)都提供了巨大的機遇，但平安城市的范圍很有限（僅為警方提供視頻維護治安），隨著(zhù)平安城市建設熱潮過(guò)后，政府的公共開(kāi)支會(huì )減緩，對安防的拉動(dòng)作用會(huì )減小，那么安防的未來(lái)是什么？
展望未來(lái)，智能城市的推進(jìn)將為人們提供網(wǎng)絡(luò )化的便利和服務(wù)，安全會(huì )成為人們越來(lái)越關(guān)注的問(wèn)題，安全也會(huì )成為解決方案的一部分。安防會(huì )走入家庭、走入生活，安防不再是一個(gè)獨立的產(chǎn)業(yè)，而是完整服務(wù)的一部分。
在未來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品將會(huì )得到更加廣泛的應用，擁有更為廣闊的市場(chǎng)前景。物聯(lián)網(wǎng)在公共安全方面應用的核心是智能化，實(shí)現預先感知、準確定位。物聯(lián)網(wǎng)會(huì )對安防產(chǎn)生巨大的影響，將促使安防產(chǎn)業(yè)更加“互聯(lián)網(wǎng)”化，安防將成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要部分。
隨著(zhù)安防技術(shù)的提升，安防“服務(wù)化”、“互聯(lián)網(wǎng)化”、“運營(yíng)化”的發(fā)展趨勢，將對整個(gè)安防行業(yè)的產(chǎn)業(yè)格局、業(yè)務(wù)模式產(chǎn)生重大影響，今后新的安防應用及運營(yíng)模式也將會(huì )因此而層出不窮，出現“安防云”、“視頻托管服務(wù)”等新模式。而這也將促使“云計算”、“云存儲”在安防行業(yè)落地。
云存儲是在云計算概念上發(fā)展而來(lái)的，是指通過(guò)集群應用、網(wǎng)格技術(shù)或者分布式文件系統，將網(wǎng)絡(luò )中不同類(lèi)型的的存儲設備在應用層面集合起來(lái)協(xié)同工作、共同對外提供數據存儲和業(yè)務(wù)訪(fǎng)問(wèn)的系統。云存儲技術(shù)突破了傳統存儲方式的性能瓶頸和容量瓶頸，具有極高的可擴展性和低啟動(dòng)成本。
隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展和帶寬的提高，云存儲在視頻監控前景廣闊，因為：
存儲管理可以實(shí)現自動(dòng)化和智能化，所有的存儲資源被整合到一起，客戶(hù)看到的是單一存儲空間；提高了存儲效率，通過(guò)虛擬化技術(shù)解決了存儲空間的浪費，可以自動(dòng)重新分配數據，提高了存儲空間的利用率，同時(shí)具備負載均衡、故障冗余功能。
云存儲能夠實(shí)現規模效應和彈性擴展，降低運營(yíng)成本，避免資源浪費；
受限于安防視頻監控自身業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，監控云存儲和現有互聯(lián)網(wǎng)云計算模型會(huì )有區別，如安防用戶(hù)傾向于視頻信息存儲在本地、政府視頻監控應用比較敏感、視頻信息的隱私問(wèn)題、視頻監控對網(wǎng)絡(luò )帶寬消耗較大等問(wèn)題。監控云存儲應用更多的會(huì )利用視頻監控托管服務(wù)（VSaas）的發(fā)展契機，為客戶(hù)提供私有云服務(wù)，用于較小規模的部署，例如家庭、商店。提供安防云服務(wù)：由企業(yè)自主定制、云服務(wù)商或云端提供需要的基礎架構、服務(wù)、軟硬件資源等。
數據中心模式會(huì )被引入并逐漸成為安防產(chǎn)業(yè)的主流形態(tài)，但安防的“數據中心”和互聯(lián)網(wǎng)的數據中心是不同的，可能是集中分布相結合，可能是物理分散、邏輯集中的模式。未來(lái)的視頻監控存儲模式，會(huì )有兩個(gè)趨勢：一個(gè)是小規模的視頻監控系統，以NVR存儲為主；另一個(gè)大規模的視頻監控系統，會(huì )以云存儲為主。
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