航天联志科技根据国内企业的实际需求,推介其研发的高性价比、易扩展、高可用的基于IP 的监控存储系统解决方案,以解决监控系统流媒体的海量存储和高并发浏览问题。
1. 方案背景
某监控系统包含69 个前端摄像机,采用MPEG2 流媒体方式保存,并需要保存最近30天的全天候监控数据。存储系统必须解决监控流媒体的海量存储问题;同时,存储系统必须具有很好的并发性,以满足浏览监控PC 机的高并发浏览问题。
2. 需求分析
(1) 存储空间
MPEG2 流媒体的每小时数据量为250MB,每天保存18 小时,保存30 天的监控录像,则需要保存的数据量约为9.32TB(250MB×18×30×69)。目前,SATA 磁盘不仅具有SCSI磁盘的性能和稳定性,还具有SCSI 磁盘无法比拟的价格优势;SATA 存储节点通常采用RAID5 技术保证数据的冗余性,RAID5 技术要求每8 个250G 的磁盘中需要一块硬盘空间用做校验,因此,本方案需要的总存储空间为9.32TB×8/7=10.65TB。可以采用两台存储容量为4TB 的Aisino 6200R NAS 和一台存储容量为3TB 的Aisino 6200RNAS 来存储监控数据,总存储容量为11TB。
(2) 存储带宽
该监控系统前端DVR 的数据带宽为8Mbps,前端一共有7 台DVR 设备,因此,要保存69 个前端摄像机的流媒体,存储系统必须提供约56Mbps 的写带宽;若需要满足50 个浏览监控PC 的并发浏览,则需要保留约150Mbps 的读带宽;因此,最大并发带宽约为206Mbps,本方案采用的Aisino 6200R存储设备的混合读写速度(50%读,50%写)为1120Mbps,完全满足该监控系统的要求。
3. 解决方案
(1) 存储网络架构
该监控系统的集中式存储系统,如下图所示:
数据采集:前端摄像机的流媒体通过以太网直接保存到NAS 存储节点中;同时,将该媒体的索引保存在管理服务器的数据库中以便浏览;数据浏览:浏览监控PC 通过以太网向管理服务器获得所需媒体的索引,再通过索引向相应NAS 存储节点请求媒体;NAS 存储节点直接返回所需媒体文件给浏览监控PC 机。在监控系统的存储网络中,相对于磁盘阵列存储架构,NAS 架构具有以下优点:节省投资:NAS 架构无需专用的媒体服务器,NAS 可以直接保存前端摄像机的媒体文件,并响应浏览监控PC 的文件请求。
高并发性:在磁盘阵列存储架构中,所有的数据都需经过媒体服务器,将使媒体服务器成为瓶颈;而在NAS 架构中,可以有效的利用所有NAS 的网络带宽,有效地提供系统并发性。基于以上因素,本方案采用Aisino 6200R NAS 作为监控系统的海量存储设备。
(2) 解决方案
从需求分析中可知,采用2 台Aisino 6200R-12和1 台Aisino 6200R-8 SATA NAS 存储系统可以保存69 台前端摄像机30 天的全天候监控数据。如图所示,在本方案中,将前端摄像机分成3 组。它们通过以太网将流媒体文件保存到存储中心。存储中心由2 Aisino6200R-121 台Aisino 6200R-8 SATA NAS 和管理服务器组成,每台NAS 保存一组前端摄像机30 天的全天候监控数据;管理服务器的数据库保存各摄像机各时段的流媒体文件的索引。
表格 1 每组摄像头个数和存储设备的对应关系
组1 25路摄像头 Aisino 6200R-12裸存储容量6TB
组2 25路摄像头 Aisino 6200R-12裸存储容量6TB
组3 16路摄像头 Aisino 6200R-8裸存储容量4TB
浏览监控PC 浏览某前端摄像机某时段的监控图像时,先从索引服务器的数据库获得所需流媒体文件的索引后,再向相应的NAS 获取流媒体文件,从而完成图像监控操作。
(3) 方案特点
航天联志科技提供包括自主开发的存储设备、管理软件以及专业化服务在内的一整套网络存储解决方案。Aisino 6200RNAS 在各个环节都采用了冗余技术,如RAID5 和网卡失败接管,保证了整个系统的高可用性。此外,通过采用业界领先的SATA 和PCI-X 硬件特性,优化的XFS 和Samba 软件特性,以及个性化的磁盘碎片整理功能,保证了整个系统的高性能。它具有以下特点:
?高可用性:各个环节都采用了冗余技术,如RAID5 和网卡失败接管,保证了整个系统的高可用性。
?高并发性:采用业界领先的SATA 和PCI-X 硬件特性,优化的XFS 和Samba 软件特性,以及个性化的磁盘碎片整理功能,保证了整个系统的高性能和并发性。
?高安全性:采用SSL 和消息加密等安全机制对通信报文进行加密,有效地防止网络攻击,从而保证系统安全。
?易操作性:管理员通过基于Web 的管理页面,便可执行全面的管理功能,简化了管理操作,降低了维护成本。
?易扩展性:通过增加NAS 存储节点,可轻松地将NAS 扩展到数十TB 的容量。
因此,本方案不仅可以解决监控流媒体的海量存储问题;还能存储系统必须具有很好的并发性,满足浏览监控PC 机的高并发浏览问题。