存儲(chǔ)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展與視頻監(jiān)控本身的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。視頻監(jiān)控經(jīng)歷了模擬、數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)三個(gè)階段，存儲(chǔ)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用也經(jīng)歷了模擬、數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)這三個(gè)階段。而隨著高清技術(shù)逐漸普及，高清監(jiān)控的應(yīng)用對(duì)監(jiān)控存儲(chǔ)產(chǎn)品和技術(shù)提出了新的要求。
視頻監(jiān)控存儲(chǔ)中存儲(chǔ)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(shù)據(jù)塊傳輸協(xié)議、流媒體協(xié)議三種。隨著客戶需求的提升和技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，安防行業(yè)的存儲(chǔ)應(yīng)用也衍生出多種模式。
安防行業(yè)典型的存儲(chǔ)應(yīng)用模式
DVR存儲(chǔ)
視頻監(jiān)控進(jìn)入數(shù)字化時(shí)代后，最典型的存儲(chǔ)應(yīng)用是數(shù)字硬盤(pán)錄像機(jī)（DVR），采用內(nèi)置硬盤(pán)的方式進(jìn)行圖像存儲(chǔ)。DVR存儲(chǔ)一度占據(jù)視頻監(jiān)控存儲(chǔ)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(xiàn)即插即用。
隨著監(jiān)控規(guī)模的擴(kuò)大，在DVR模式下出現(xiàn)了擴(kuò)展存儲(chǔ)模式，主要采用eSATA、USB等存儲(chǔ)協(xié)議擴(kuò)展，適合于中小規(guī)模的部署，監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)通過(guò)RAID（獨(dú)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(kuò)展能力較低，仍然不適合大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
隨著網(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(jī)。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(jī)路數(shù)有限，所以僅廣泛應(yīng)用于小規(guī)模、分布式系統(tǒng)中，用于本地和單機(jī)存儲(chǔ)。
IPSAN/NAS網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)
在視頻監(jiān)控進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代以后，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)扮演了越來(lái)越重要的角色。在中等規(guī)模的視頻監(jiān)控項(xiàng)目中，隨著監(jiān)控前端數(shù)量的增多，特別是高清攝像前端的大量使用，存儲(chǔ)容量規(guī)模急劇增長(zhǎng)，存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)量快速增加。通過(guò)中心業(yè)務(wù)平臺(tái)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(jī)為前端、以IPSAN/NAS網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)為后端的網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)得到廣泛部署。
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或視頻編碼器對(duì)采集的視頻進(jìn)行編碼壓縮處理后，上傳至中心平臺(tái)視頻服務(wù)器（規(guī)模較大時(shí)存在分中心平臺(tái)），視頻服務(wù)器將視頻包處理后再送至IPSAN/NAS進(jìn)行存儲(chǔ)?？蛻舳嘶螂娨晧σL問(wèn)回放相關(guān)錄像資源時(shí)，則經(jīng)由存儲(chǔ)--〉視頻服務(wù)器--〉客戶端或電視墻的過(guò)程，所有的視頻碼流都要通過(guò)視頻服務(wù)器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
與以前的DVR存儲(chǔ)相比，IPSAN/NAS存儲(chǔ)優(yōu)點(diǎn)較多：容量大性能高，支持的攝像機(jī)數(shù)量更多；采用RAID技術(shù)和冗余設(shè)計(jì)，可靠性高；空間統(tǒng)一管理，共享方便；擴(kuò)展能力強(qiáng)，升級(jí)方便，部署靈活。由于架構(gòu)合理、擴(kuò)展靈活、層次清晰，基于IPSAN/NAS構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)成為當(dāng)前視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要形式，廣泛應(yīng)用于“平安城市”等有前端設(shè)備的大規(guī)模接入和大容量集中存儲(chǔ)的需求的環(huán)境中。
NVR存儲(chǔ)
在IPSAN/NAS存儲(chǔ)方式中，視頻的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)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(wěn)定性的瓶頸；而且IPSAN/NAS都是通用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，難以滿足安防用戶的定制化需求；基于X86架構(gòu)的IPSAN/NAS，其本身特有的開(kāi)放式系統(tǒng)設(shè)計(jì)促使一種新的應(yīng)用模式也就是NVR存儲(chǔ)產(chǎn)生，例如UIT的應(yīng)用存儲(chǔ)SV1000系列，可以將視頻監(jiān)控平臺(tái)管理軟件嵌入到SV1000存儲(chǔ)內(nèi)部運(yùn)行，變成一體化的應(yīng)用存儲(chǔ)平臺(tái)。
基于IPSAN的NVR存儲(chǔ)，采用成熟的的存儲(chǔ)硬件平臺(tái)和安全穩(wěn)定的存儲(chǔ)管理系統(tǒng)，有效的保證了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性；采用了RAID技術(shù)、部件冗余保證系統(tǒng)的高可用性，及快速的數(shù)據(jù)恢復(fù)從而保證數(shù)據(jù)的安全；可以通過(guò)多種技術(shù)手段兼容各類型的前端視頻的接入。這種方式就可以省去監(jiān)控平臺(tái)服務(wù)器，將視頻服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備融為一體，為客戶提供了高性價(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，滿足多樣化需求。
NVR流媒體存儲(chǔ)
IPSAN/NAS網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)因具有高性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)在視頻監(jiān)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(xiǎn)；循環(huán)覆蓋寫(xiě)入方式造成大量文件碎片，導(dǎo)致存儲(chǔ)性能降低；突然斷電時(shí)容易造成文件系統(tǒng)損壞導(dǎo)致數(shù)據(jù)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(chǔ)應(yīng)用示意圖圖3NVR存儲(chǔ)應(yīng)用示意圖技術(shù)。ONVIF標(biāo)準(zhǔn)也推動(dòng)了不同品牌網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)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(chǔ)架構(gòu)逐漸流行。
在這種存儲(chǔ)架構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或視頻編碼器對(duì)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(chǔ)設(shè)備?？蛻舳嘶螂娨晧σL問(wèn)回放相關(guān)錄像資源時(shí)，視頻信息也是由存儲(chǔ)設(shè)備直接傳送給客戶端或電視墻。在視頻寫(xiě)入和回放過(guò)程中，碼流不經(jīng)過(guò)平臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)。平臺(tái)在中間主要負(fù)責(zé)信令的交互以及管理和控制業(yè)務(wù)。
NVR流媒體存儲(chǔ)架構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：碼流從前端到存儲(chǔ)設(shè)備或從存儲(chǔ)設(shè)備到客戶端/電視墻不需要經(jīng)過(guò)視頻服務(wù)器，同時(shí)在存儲(chǔ)設(shè)備中直接進(jìn)行流媒體處理，相當(dāng)于本地存儲(chǔ)，增強(qiáng)了可靠性。從采集、傳輸、存儲(chǔ)、播放全程采用流媒體傳輸，在性能、穩(wěn)定性和效率上相比傳統(tǒng)存儲(chǔ)模式有優(yōu)勢(shì)。
安防行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)對(duì)存儲(chǔ)的新需求
隨著安防監(jiān)控的高速發(fā)展，人們不滿足于“看得見(jiàn)”，而是追求“看得清”，對(duì)監(jiān)控圖像質(zhì)量的更高要求促使高清化進(jìn)程加快；不滿足于“看得見(jiàn)”，而是追求“看明白”，這種對(duì)監(jiān)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(jiān)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)預(yù)防的實(shí)時(shí)監(jiān)控分析系統(tǒng)。
視頻監(jiān)控的高清化、智能化則需要存儲(chǔ)技術(shù)從容量、性能、應(yīng)用、適用性上做更多改進(jìn)：高清監(jiān)控需要傳輸帶寬更大、容量要求更高，存儲(chǔ)產(chǎn)品必須具備更高的容量和性能；存儲(chǔ)技術(shù)需要與監(jiān)控應(yīng)用更緊密的結(jié)合，能夠針對(duì)特定的應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)。
而從歷史上看，安防并不被認(rèn)為能夠帶來(lái)高投資收益，而是一項(xiàng)成本支出。尤其是在國(guó)內(nèi)，視頻數(shù)據(jù)是事后查證的重要證據(jù)，在銀行、司法、平安城市，視頻圖像的存儲(chǔ)時(shí)間都在1-3個(gè)月甚至是半年。隨著高清監(jiān)控時(shí)代來(lái)臨，更清晰的圖像意味著更大的存儲(chǔ)容量、更多的設(shè)備數(shù)量、更大的機(jī)房面積、更高的制冷費(fèi)用、更貴的運(yùn)維成本。所以除了探討如何應(yīng)用監(jiān)控實(shí)現(xiàn)更多價(jià)值以外，我們更應(yīng)該關(guān)注如何降低視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體擁有成本。安防監(jiān)控對(duì)存儲(chǔ)的新需求可以簡(jiǎn)單的總結(jié)為“5個(gè)高”。
高容量：
高清化帶來(lái)存儲(chǔ)容量猛增，需要穩(wěn)定可靠的大容量存儲(chǔ)：
a）提高單套系統(tǒng)容量：通過(guò)SAS擴(kuò)展級(jí)聯(lián)多個(gè)JBOD，支持3TB、4TB硬盤(pán)，增強(qiáng)RAID健壯性；
b）使用集群存儲(chǔ)系統(tǒng)：增強(qiáng)存儲(chǔ)系統(tǒng)彈性擴(kuò)展能力，彌補(bǔ)單機(jī)可靠性不足；
高性能：
高清監(jiān)控對(duì)存儲(chǔ)總帶寬要求較高，而且存儲(chǔ)性能要根據(jù)監(jiān)控特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)優(yōu)：
a）性能優(yōu)化：高清大碼流高并發(fā)數(shù)據(jù)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(yīng)用結(jié)合：NVR軟件嵌入后的應(yīng)用處理能力，合理分配系統(tǒng)資源；
高能效：
海量存儲(chǔ)部署的背后是大量的能源消耗、高昂的使用成本，監(jiān)控設(shè)備都應(yīng)是低功耗設(shè)計(jì)：
a）在DVR時(shí)代，監(jiān)控廠商通過(guò)硬盤(pán)輪休降低功耗、延長(zhǎng)壽命，而網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)則可使用MAID實(shí)現(xiàn)節(jié)能，但MAID更多適用于備份歸檔環(huán)境；
b）考慮到監(jiān)控應(yīng)用是7*24不間斷的，選擇高轉(zhuǎn)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(yīng)用的情況下降低能耗；
高密度：
監(jiān)控對(duì)存儲(chǔ)最基本的需求就是降低每TB成本、每槽位成本：
a）高清監(jiān)控普及后，原有3U16盤(pán)位設(shè)備，單臺(tái)存儲(chǔ)容量有限，高盤(pán)位存儲(chǔ)可以支持更多攝像頭；
b）4U24盤(pán)位以上的高密度存儲(chǔ)，可以有效降低每槽位成本、提高單臺(tái)存儲(chǔ)容量、節(jié)省機(jī)架空間；
高適用：
存儲(chǔ)必須針對(duì)監(jiān)控實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，解決客戶痛點(diǎn)才能生存：
a）文件碎片過(guò)多導(dǎo)致性能下降、斷電后文件系統(tǒng)易損、流媒體直寫(xiě)、高效率的索引結(jié)構(gòu)；
b）提高NVR嵌入應(yīng)用的便利性和兼容性，支持Windows/Linux軟件，提供與外部監(jiān)控子系統(tǒng)接口的API，實(shí)現(xiàn)高效率的分析，在海量數(shù)據(jù)中快速定位；
以UIT的SV1000G2為例，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(tái)提高性能，4U24/4U36的高密度設(shè)計(jì)、支持3TB硬盤(pán)，提高單套系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量，降低每槽位成本；適用轉(zhuǎn)換效率高達(dá)90%的80Plus電源，可以節(jié)約更多電能，降低系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本；通過(guò)架構(gòu)優(yōu)化可以與監(jiān)控系統(tǒng)更緊密結(jié)合。
云存儲(chǔ)技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
安防行業(yè)一直在保持高速增長(zhǎng)，尤其是“平安城市”在過(guò)去六年來(lái)都提供了巨大的機(jī)遇，但平安城市的范圍很有限（僅為警方提供視頻維護(hù)治安），隨著平安城市建設(shè)熱潮過(guò)后，政府的公共開(kāi)支會(huì)減緩，對(duì)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?cè)絹?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(dú)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(yīng)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(yīng)用的核心是智能化，實(shí)現(xiàn)預(yù)先感知、準(zhǔn)確定位。物聯(lián)網(wǎng)會(huì)對(duì)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。
隨著安防技術(shù)的提升，安防“服務(wù)化”、“互聯(lián)網(wǎng)化”、“運(yùn)營(yíng)化”的發(fā)展趨勢(shì)，將對(duì)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(yīng)用及運(yùn)營(yíng)模式也將會(huì)因此而層出不窮，出現(xiàn)“安防云”、“視頻托管服務(wù)”等新模式。而這也將促使“云計(jì)算”、“云存儲(chǔ)”在安防行業(yè)落地。
云存儲(chǔ)是在云計(jì)算概念上發(fā)展而來(lái)的，是指通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或者分布式文件系統(tǒng)，將網(wǎng)絡(luò)中不同類型的的存儲(chǔ)設(shè)備在應(yīng)用層面集合起來(lái)協(xié)同工作、共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問(wèn)的系統(tǒng)。云存儲(chǔ)技術(shù)突破了傳統(tǒng)存儲(chǔ)方式的性能瓶頸和容量瓶頸，具有極高的可擴(kuò)展性和低啟動(dòng)成本。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和帶寬的提高，云存儲(chǔ)在視頻監(jiān)控前景廣闊，因?yàn)椋?br>
存儲(chǔ)管理可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化，所有的存儲(chǔ)資源被整合到一起，客戶看到的是單一存儲(chǔ)空間；提高了存儲(chǔ)效率，通過(guò)虛擬化技術(shù)解決了存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)，可以自動(dòng)重新分配數(shù)據(jù)，提高了存儲(chǔ)空間的利用率，同時(shí)具備負(fù)載均衡、故障冗余功能。
云存儲(chǔ)能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模效應(yīng)和彈性擴(kuò)展，降低運(yùn)營(yíng)成本，避免資源浪費(fèi)；
受限于安防視頻監(jiān)控自身業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，監(jiān)控云存儲(chǔ)和現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算模型會(huì)有區(qū)別，如安防用戶傾向于視頻信息存儲(chǔ)在本地、政府視頻監(jiān)控應(yīng)用比較敏感、視頻信息的隱私問(wèn)題、視頻監(jiān)控對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬消耗較大等問(wèn)題。監(jiān)控云存儲(chǔ)應(yīng)用更多的會(huì)利用視頻監(jiān)控托管服務(wù)（VSaas）的發(fā)展契機(jī)，為客戶提供私有云服務(wù)，用于較小規(guī)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(chǔ)架構(gòu)、服務(wù)、軟硬件資源等。
數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心”和互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心是不同的，可能是集中分布相結(jié)合，可能是物理分散、邏輯集中的模式。未來(lái)的視頻監(jiān)控存儲(chǔ)模式，會(huì)有兩個(gè)趨勢(shì)：一個(gè)是小規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以NVR存儲(chǔ)為主；另一個(gè)大規(guī)模的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，會(huì)以云存儲(chǔ)為主。
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