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大數(shù)據(jù)時代數(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存儲實現(xiàn)了最基本的記錄功能或記憶功能。這個存儲技術(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)用了計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),視頻存儲在硬盤上,實現(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的存儲也可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)管。從DVR開始,引爆了當(dāng)時安防的數(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。其實這兩種存儲都是視頻存儲發(fā)展過程中的一個階段,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,其實這是概念的錯位,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這個概念有蘇州科達(dá)提出,2008年當(dāng)時是一石激起千層浪,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),而是采用每個磁盤柜中分為多個磁盤組,而每個磁盤組由一個微處理芯片控制所有的磁盤RAID操作(采用軟件計算,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)置的一個類似交換機的設(shè)備從前端眾多的主機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微處理芯片工作時需要大容量的緩存來支持?jǐn)?shù)據(jù)包隊列的排隊操作,所以一般我們看到的IPSAN存儲都具有幾十個GB的緩存。利用這個大的緩存區(qū),IPSAN存儲在測試Cache的最大讀帶寬時可以獲得600,000IOPS甚至以上這樣高的值,但是這個值并不能真正說明在實際應(yīng)用中就能夠獲得好的性能。
因為在具有海量存儲的時候,不可能所有的數(shù)據(jù)均載入到系統(tǒng)緩存中,這個時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)議不存在一個數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的問題,因為他們內(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?,并不需要很大的緩存就能夠獲得一個好的數(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。