从传统存储到云存储
一、传统视频监控系统主要存储网络架构比较
传统存储系统网络架构有DAS、NAS、SAN 三种，其中SAN 网络环境中，根据采用存储设备类型的不同又可以分为FC-SAN（采用光纤通道存储产品，仅支持FC硬盘）和IP-SAN（采用iSCSI存储设备，支持SAS与SATA硬盘）。 除此之外，一种新兴的存储架构正在逐步进入视频监控存储领域，即一体化存储。一体化存储设备将视频的转发、存储同时合入存储系统，可通过多种组网形式与服务器相连，是一种灵活高效的存储组网方式。 1.1 DAS存储方案
DAS（Direct Attached Storage，直连存储）是指将存储设备通过SCSI接口、iSCSI接口或光纤通道直接连接到一台计算机上。服务器或少数PC式DVR可以通过硬盘控制卡外挂其专用硬
盘阵列柜，将视频数据存在专门的硬盘柜中，这种服务器与外挂硬盘柜单独相连的存储方式就是DAS存储方案。 图1-1 DAS组网示意图
DAS存储解决方案的缺点：
● 扩展性差：在保证存储系统性能的前提下，一般一台服务器只能连接两台阵列，其扩展性无法满足大规模监控系统产生的海量数据存储需要；
● 资源利用率低，无法实现存储资源的共享：DAS方式的存储使得存储空间无法充分利用，存在浪费。不同的应用服务器面对的存储数据量是不一致的，同时业务发展的状况也决定着存储数据量的不断变化。因此，出现了部分应用的存储空间不够用，另一些却有大量的存储空间闲置的不均衡情况；
● 可管理性差：管理分散繁琐，无法集中；异构化严重：DAS方式使得企业在不同阶段采购了不同型号不同厂商的存储设备，设备之间异构化现象严重，维护成本居高不下。
1.2 NAS存储方案
NAS（Network Attached Storage—网络附加存储），是一种存储共享服务，通过文件系统对外提供文件访问服务。NAS设备提供统一的存储空间，是基于“文件级”的存储方式，为系统上业务应用端服务器提供文件存储读写访问服务。
图1-2 NAS组网示意图
NAS的存储解决方案的优缺点
● 访问效率低：常见的CIFS或NFS文件系统不适于持续码流传输的应用，对于视频监控系统而言，文件传输效率不高，若使用监控文件系统，NAS性能可大幅提高。
● 大容量NAS成本高：大容量的高端NAS设备价格高昂，且后期扩展费用也很高。
1.3 IP-SAN存储方案
存储区域网络SAN（Storage Aera Network），是一种通过网络方式连接存储设备和应用服务器的存储构架，在最纯粹的意义上是一个网络，SAN存储是基于“数据块级”的存储方式。传统的SAN指FC-SAN，目前随着iSCSI技术的高速发展，IP-SAN已成为SAN存储的主流。
图1-3 SAN组网示意图
IP-SAN的优点
● 设备整合，多台服务器可以通过存储网络同时访问后端存储系统，降低存储设备异构化程度，减轻维护工作量，降低维护费用。
● 专有存储区域网络架构，不占用业务带宽，组建灵活，便于扩展。
● 集中管理，可通过一个客户端集中管理局域网内的全部存储设备；大大降低了长期管
理维护的开销。
1.4 传统存储方案的新发展：存储+转发一体化存储方案
转发+存储一体化存储方案集多功能、高性能、易管理等优点于一身，是目前业界新兴的一种存储服务方式。一体化存储设备可以通过直连或组网的方式与服务器相连，灵活多样，易于管理；同时，硬盘阵列直接对前端的视频数据进行转发，并将视频数据以文件的形式进行本地存储。
一体化存储优点：
● 功能整合，存储设备支持转发功能，一机两用，添加一体化存储设备，则同时增强系统的转发能力与录制能力，节约硬件购置、维护成本。
● 性能强大，搭配视频监控文件系统，将视频数据保存在预分配的存储空间中，大幅提高存储设备读写性能。
● 避免录像服务器单点故障与性能瓶颈，消除了由于存储服务器掉电、断网等原因造成的文件系统损坏、存储空间数据只读甚至丢失等问题。
● 集中管理，可通过一个客户端集中管理局域网内的全部存储设备；大大降低了长期管理维护的开销。
图1-4 一体化存储示意图
二、一体化存储方案的主要技术特征
一体化存储是中小规模视频项目中的主流方案，视频监控领军企业，海康威视，中兴力维等，都先后推出了CVR、CMR一体化存储方案，在市场上广受欢迎。一体化存储方案，主要强调单个物理产品的性能及技术指标，以某主流视频监控厂家推出的CMR一体化存储为例，其主要产品技术特征，总结有以下几个方面：
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2.1 具有录像、转发功能的存储设备
CMR一体化系列存储系统采用“存储设备+码流转发”的设计理念，将传统的存储阵列和视频转发业务进行了整合，这样不仅可以节约转发服务器购置、维护成本，同时也能优化组网方案，使整个视频监控存储系统更稳定、更高效，契合“节约开支，优化现状”的系统建设理念。
2.2 VFS视频监控文件系统
VFS视频监控文件系统，是专为视频监控定制研发的文件系统，能够使视频数据写入性能大幅提升，经公安部实测，随机写入带宽达到3200Mbps，可接入400路8M高清码流。
同时，VFS文件系统会把大量的随机写优化为顺序写，大大减少磁头的寻道时间，延长硬盘的使用寿命，降低硬盘维护及购置成本。
图2-1VFS文件系统示意图
2.3 Metro UI集中化管理
Metro UI通过人性化的图形操作界面，对局域网内所有ZXNVM CMR设备进行集中化管理，即可通过同一个客户端对所有设备进行全部配置操作。
Metro UI拥有国内最完善的一键配置的功能，不但配置存储设备，而且协助配置服务器设
备，这使项目开局更加简易。Metro UI操作简洁友好，易于上手，易于维护。
图2-2 Metro UI操作界面-概况
图2-3Metro UI操作界面-磁盘
2.4 RQR技术
RQR（Raid Quick Repair）技术的核心是为了解决视频监控存储中硬盘故障和RAID重建的问题。对硬盘及RAID算法的优化，是一个厂家的核心技术所在，据IDC权威数据，存储系统的硬件故障90%以上是由硬盘故障引起。
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