大數(shù)據(jù)-成都視頻監(jiān)控存儲技術(shù)進(jìn)化史簡析

成都弱電公司訊：

大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)據(jù)存儲量呈現(xiàn)爆炸式增長，隨著IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展和成都視頻監(jiān)控數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化的逐漸成熟，成都視頻監(jiān)控前端攝像機(jī)視頻采集技術(shù)也在飛速發(fā)展。

除了上帝，誰都離不開數(shù)據(jù).從早期的10萬像素到今天的200萬、500萬像素，視頻清晰度越來越高，視頻畫面中的信息量也越來越豐富。作為安防視頻經(jīng)管系統(tǒng)信息的最終集散地，存儲技術(shù)引發(fā)了行業(yè)變革。那么，追根溯源，我國成都視頻監(jiān)控存儲技術(shù)，經(jīng)歷了哪些變革呢？

被遺忘的存儲記憶

第一代存儲是早期的監(jiān)控系統(tǒng)采用的VCR存儲，VCR存儲實(shí)現(xiàn)了最基本的記錄功能或記憶功能。這個(gè)存儲技術(shù)在2000年初較為盛行，韓國品牌為主，國內(nèi)企業(yè)較少涉足。由于年代較于久遠(yuǎn)，而且磁盤存儲的諸多不足，在這里不做詳細(xì)介紹和點(diǎn)評。

從寵愛到非主流

第二代的存儲是DVR，DVR產(chǎn)品的出現(xiàn)讓人們眼前一亮，DVR采用數(shù)字化視頻圖像處理方式，并應(yīng)用了計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，視頻存儲在硬盤上，實(shí)現(xiàn)了存儲的數(shù)字化，錄像很容易在各種數(shù)字介質(zhì)上轉(zhuǎn)移和復(fù)制，而視頻的質(zhì)量不會因此有任何的降低。另外，DVR的存儲也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)管。從DVR開始，引爆了當(dāng)時(shí)安防的數(shù)字化升級浪潮。成都出現(xiàn)的上市部落那幾家企業(yè)，都是從DVR產(chǎn)品開始企業(yè)的技術(shù)與資金的原始積累。就到目前為止，DVR仍有市場。不過，從寵愛到邊緣化，只能說安防的演進(jìn)之路，它算是一個(gè)見證者。

并駕齊驅(qū)的雙雄之爭

第三代存儲，這里一直存在爭議，有人說NVR，有人說是IP存儲。其實(shí)這兩種存儲都是視頻存儲發(fā)展過程中的一個(gè)階段，都可以歸納為網(wǎng)絡(luò)存儲?，F(xiàn)在很多用戶和工程商將網(wǎng)絡(luò)和高清等同了，其實(shí)這是概念的錯(cuò)位，網(wǎng)絡(luò)存儲最重要的不是解決網(wǎng)絡(luò)的問題，而是解決高清的問題。早期的IPC確實(shí)是解決網(wǎng)絡(luò)的問題，模擬系統(tǒng)無法讓終端的客戶控制最前端的攝像頭，所以IPC誕生了，隨著IPC的發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)2018年之前只有網(wǎng)絡(luò)才是解決高清的最好的方式。所以才導(dǎo)致很多人誤將高清和網(wǎng)絡(luò)混淆了。這樣我們就很清晰的熟悉到第三代存儲是網(wǎng)絡(luò)存儲，用網(wǎng)絡(luò)手段解決了高清的問題。

網(wǎng)絡(luò)存儲最為常見的就是NVR和SAN，前者是由DVR發(fā)展而來的，DVR接模擬攝像頭，改為接網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)就是NVR了，所以NVR集成了DVR的各種技術(shù)，表現(xiàn)出產(chǎn)品非常成熟和穩(wěn)定，非常適應(yīng)安防行業(yè)。NVR這個(gè)概念有蘇州科達(dá)提出，2008年當(dāng)時(shí)是一石激起千層浪，引發(fā)行業(yè)另外巨頭研發(fā)混合DVR與之抗衡。就目前應(yīng)用而言，NVR自身技術(shù)也在升級，完全可以適合于小型高清項(xiàng)目應(yīng)用。

IPSAN在安防行業(yè)出現(xiàn)也較早，在2005年到2018年之間，仿佛最早的集中存儲方案，IP-SAN是存儲的唯一選擇。而2018年之后，IPSAN同門師兄(FCSAN誕生早于IPSAN)，F(xiàn)CSAN在安防耀世而出，開始了征程。與IPSAN相比較，優(yōu)勢顯而易見。

其一，能大幅提高系統(tǒng)架構(gòu)的穩(wěn)定性。一般來說IPSAN監(jiān)控存儲設(shè)備的磁盤控制器不是采用FCSAN存儲設(shè)備中的硬件RAID芯片+中央處理器的結(jié)構(gòu)，而是采用每個(gè)磁盤柜中分為多個(gè)磁盤組，而每個(gè)磁盤組由一個(gè)微處理芯片控制所有的磁盤RAID操作(采用軟件計(jì)算，效率較低)和RAID組的經(jīng)管操作。

這樣一來，每一次磁盤I/O操作都將經(jīng)過IPSAN存儲內(nèi)置的一個(gè)類似交換機(jī)的設(shè)備從前端眾多的主機(jī)端口中讀取或者寫入數(shù)據(jù)，而這些操作都是基于IP交換協(xié)議，其協(xié)議本身就要求每一個(gè)微處理芯片工作時(shí)需要大容量的緩存來支持?jǐn)?shù)據(jù)包隊(duì)列的排隊(duì)操作，所以一般我們看到的IPSAN存儲都具有幾十個(gè)GB的緩存。利用這個(gè)大的緩存區(qū)，IPSAN存儲在測試Cache的最大讀帶寬時(shí)可以獲得600，000IOPS甚至以上這樣高的值，但是這個(gè)值并不能真正說明在實(shí)際應(yīng)用中就能夠獲得好的性能。

因?yàn)樵诰哂泻Ａ看鎯Φ臅r(shí)候，不可能所有的數(shù)據(jù)均載入到系統(tǒng)緩存中，這個(gè)時(shí)候就需要大量的磁盤I/O操作來查找數(shù)據(jù)，而IP-SAN存儲所采用的SATA磁盤在這一塊切切性能非常弱，而且還涉及到一個(gè)在IP網(wǎng)絡(luò)上流動的iSCSI數(shù)據(jù)向ATA格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的效率損失問題。也就是說IP-SAN存儲存在一個(gè)緩存Cache到磁盤的數(shù)據(jù)I/O和數(shù)據(jù)處理瓶頸。而采用FC磁盤的FCSAN存儲設(shè)備就不存在這樣的問題。

通過2條甚至4條冗余的后端光纖磁盤通道，可以獲得一個(gè)非常高的磁盤讀寫帶寬，而且FC的磁盤讀寫協(xié)議不存在一個(gè)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的問題，因?yàn)樗麄儍?nèi)部采用的都是SCSI協(xié)議傳輸，避免了效率的損失。而且FCSAN存儲設(shè)備由于光纖交換和數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝裕⒉恍枰艽蟮木彺婢湍軌颢@得一個(gè)好的數(shù)據(jù)命中率和讀寫性能，一般2Gb或者4Gb即可滿足要求。另外由于具備專門的硬件RAID校驗(yàn)控制芯片，所以磁盤RAID性能將比軟件RAID性能好很多，并且可靠性更好。