视频监控存储方式及容量计算

2017-09-25许中堂

中华建设科技 2017年8期

关键词：云存储

许中堂

【摘要】数字视频监控系统与传统模拟系统相比具有非常显著的优势，但在设计和部署过程中仍然需要精心规划，才能确保最高的经济性。在影响监控数字录像机（SDVR）系统价值的多个标准中，存储方式及容量最为重要，也最经常被误解。

【关键词】IP化；NVF；SAN；云存储

Video surveillance storage and capacity calculation

Xu Zhong-tang

（Tianyuan Ruixin Communication Technology Co.， LtdXi'anShaanxi710075）

【Abstract】Digital video surveillance systems have a significant advantage over traditional analog systems， but they still need to be carefully planned in the design and deployment process to ensure the highest level of economics. In a number of standards that affect the value of a digital video recorder （SDVR） system， storage and capacity are the most important and often misunderstood.

【Key words】IP；NVF；SAN；Cloud storage

1. 前言

（1）隨着视频监控IP化的不断推进，原有的模拟视频监控及模数混合组网的视频监控应用模式正在逐步被纯IP化、全高清的网络视频监控所取代。前端分布式存储产品也由DVR、HDVR（混合式DVR）逐步替换成NVR产品。NVF产品的技术成熟度已经非常高，因此，市场竞争环境相当激烈（见图1）。

图1

（2）网络视频监控存储方案。

网络视频监控存储架构总体要求存储介质物理上分散、管理策略上集中，数据逻辑上实现集中，能满足视频信息综合利用的需求；存储介质物理上分散可以在统一管理的前提下降低维护成本。存储架构支持前端存储和中心平台存储相结合的方式，支持DVR/DVS、DAS、NAS、IPSAN、FCSAN等多种存储架构的共存，并支持异构存储架构的统一管理。

2. 存储方式

存储架构支持三处同时实施存储：平台中心存储（集中存储、分布存储）、前端存储、客户监控中心存储。主要的存储方式有三种：前端分布式存储、后端集中存储和云存储。

2.1前端分布式存储。

采用NVR产品做前端分布式存储主要有三类应用场景：一类是用户组网需求为广域网链路环境，链路带宽很低；另外一类是关注于系统组网成本，希望采用低成本建设方案。第三类是整个系统视频系统监控点位少，组网规模小。可灵活扩展多种类型业务接口，适用于智能楼宇、教育、医疗、金融、电力等场所类监控项目。

2.2后端集中存储。

随着IP网络技术的不断发展，视频监控系统开始从小型化的多点系统向大规模的视频监控系统进化，进而推动视频监控存储向集中化的方式演进。相对NVR的分布式存储而言，后端集中存储方式更加注重数据的集中保存、数据可靠性与统一管理维护，同时具有较好的容量扩展能力。因此后端集中存储方式更适合大规模部署。集中存储主要以SAN/NAS为主要代表，其中SAN因为其高性能、高稳定性而被广泛采用。SAN从产品形态和协议来区分主要又分为FC SAN和IP SAN。FC SAN产品延时小、可靠性高，但是建设成本也高很多，针对于视频监控的大容量存储需求来说并不是非常合适，而IP SAN产品由于其互联互通性高，管理维护简单，建设成本相对低廉等优势为安防视频监控行业所广泛采用。

2.3云存储。

（1）日前安防视频监控系统正朝着海量、超高清、智能化和融合应用的方向高速发展。这儿年，各行各业安防视频监控摄像头的数量不断增加。一个大学的平安校园建设，摄像机从1000个～3000个不等，一个规模中等城市的平安城市建设，摄像机数量可能超过1万个。1000路的IOSOF视频图像存储容量已经达到了1个PB（4M码率，24小时不间断存储30天），而1万路的1080P视频存储容量超过了10个PB（4Mi码率，24小时不间断存储30天），安防视频监控存储已经进入了存储P时代。

（2）应需而生的云存储技术则能够很好的解决设备性能和存储空间无法共享及利用、存储设备统一管理问题。云存储利用集群化、虚拟化、分布式文件系统等技术对整个系统内的设备资源、带宽资源、存储空间资源等进行统一整合、从而为用户提供大容量、高性能、高可靠的透明存储服务。

（3）在云端的存储新未来云存储，这个炙手可热的新一代存储方式，牵动和行业神经。提到先进的存储技术就不能不讲到云存储。这是一种具有很大诱惑性的存储技术，云存储可以实现存储完全虚拟化，大大简化应用环节，节省客户建设成本，同时，提供更强的存储和共享功能。云状存储中所有设备对使用者完全透明，任何地方、任何被授权用户都可以通过一根接入线与云存储连接，进行空间与数据访问。用户无需关心存储设备型号、数量、网络结构、存储协议、应用接口等，应用简单透明。云存储对使用者来讲，不是指某一个具体的设备，而是指一个由许许多多个存储设备和服务器所构成的集合体。使用者使用云存储并不是使用某一个存储设备，而是使用整个云存储系统带来的一种数据访问服务。所以严格来讲，云存储不是存储，而是一种服务。可以说，云存储是安防未来的主流，但目前国内企业真正具备其技术的厂家较少，还有许多完善之处，特别是与大数据的结合应用。

3. 容量计算

在传统计算环境中，硬盘容量往往仅作为一个数量指标；存储系统中可保存多少数据？由于需要 24×7 全天候运行的视频流，所以为了在特定安全环境中提供卓越性能和最高效率，必须为这类系统配备充足的存储容量，从而使下列三个基本视频参数满足要求：

3.1数量——视频流的数量和持续时间。

3.2质量——视频流的图像质量，以帧分辨率（例如，1280×1024 像素）和帧速率（fps）表示。

3.3归档——视频流储存的时间长度。

每个监控点所需的存储容量可按以下公式计算：

录像天数×24×60×60×录像码率（Mbps）/8=录像容量（MB）

注意：硬盘实际容量和标称容量是不一致的，并不同的厂商及批次都不同，一般留有10%的冗余。

考虑硬盘格式化容量损失，硬盘实际容量=说明容量×0.9（格式化损失），一共需要2.6T/0.9≈2.9T。

3.4实例介绍。

假設某监控系统有9个监控点，每个监控点码率：2Mbps，需要保存15天，则

单个监控点需要的存储容量：