解析高清监控的三种存储方式

文/吴贤民

随着视频监控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。NVR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。

国内外各厂商不断推出高性能、低价位的NVR产品，使得前端分布式存储的系统组网成本不断降低。同时，随着4K、H.265技术的推出，前端NVR存储产品在视频图像清晰度进一步提高、编码方式变化降低存储空间需求等方面都有了长足进步，使得前端NVR存储产品的竞争力进一步增强。另外，NVR产品由于其简单易用的特性，为很多不同层面的客户所广泛使用。

视频监控从基本需求看到，到看清，再到看得好，大家对视频图像清晰度的要求在不断增加。随着视频图像清晰度的不断增加，视频图像的存储需求也在不断发生变化。在安防视频监控行业，目前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。

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。

应不同场景需要，宇视推出了NVRISC 6500-E24——全球性能最强、最稳定NVR。业界最大接入路数（512路数字接入）；最大存储空间NVR（24盘位、最大至168块硬盘）；高智能；高可靠；高稳定；高安全，集视频管理、数据管理、iSCSI存储、媒体交换、数据永久保护等功能于一体，关键部件均采用健壮冗余设计，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。

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。

IP SAN作为存储设备在安防视频监控领域被使用的方法其实各不相同。诸多的安防视频监控平台厂商采用标准的iSCSI协议将IP SAN设备挂载给流媒体转存服务器做标准磁盘，提供大容量的磁盘空间。在此种应用模式下，所有的视频写入都必须经过流媒体转存服务器，容易形成单点故障和性能瓶颈。随着视频监控路数的不断增加，将不得不增加流媒体转存服务器数量，这样又造成整体建设成本的提高，同时极大增加了系统的管理与维护难度。另外，安防视频监控系统的特性又决定了视频图像数据周期性地覆盖、删除，采用通用的文件系统必然造成大量的文件碎片，导致随着时间的推移，存储性能不断下降。

一些提供整体视频解决方案的厂商，结合视频监控业务的特点，开发出了视频直写存储技术。但是视频直写技术各家的实现方式也不尽相同。部分厂商实现方式为将流媒体服务相关模块嵌入到存储设备中，来实现流媒体直写功能。其实质是将录像模块、流转发、回放模块等嵌入到存储设备中，采用收流存的方式实现前端摄像机的视频流直接写入存储。此种方式解决了流媒体转存服务器过多、文件碎片等问题，但是对存储设备的性能也提出了更高的要求，往往导致其视频接入性能会明显偏低。同时在此种方案下，会将存储设备变成了一个专属设备，只能与其同厂商的平台进行配合使用，极大降低了视频监控系统的标准化程度和互联互通性。

只有极少部分厂商实现了端到端的基于裸数据块的视频直写，此种模式下，不但充分利用了IP SAN的性能，视频接入路数较高，同时作为标准的IP SAN设备仍然能够满足其他业务需求的应用。

在安防视频监控市场，IP SAN的市场竞争环境也不容乐观：第一、随着市场竞争愈加激烈，价格战在所难免。很多厂商不断的压低IP SAN产品的生产成本，其产品可靠性和稳定性都出现了一些问题。另外，为了参与市场竞争，视频接入性能和规格虚标的情况也有很多，导致客户在实际使用中无法达到宣称的接入路数或者满规格接入后出现图像丢帧、录像丢失等问题。

云存储

目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。这几年，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1080P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（4M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。

单台IP SAN存储设备的性能和扩展性基本可以满足PB级以内的视频接入和图像存储需求，但是要接入成千上万路高清1080P，甚至是4K摄像机，存储几十PB、甚至上百PB的数据，无论是性能还是容量都根本无法应对，其根本原因在于单台存储设备无法实现其性能与容量的线性增长。而采用多台IP SAN存储设备叠加的方式勉强实现视频接入和图像存储需求时，由于多台存储设备间相互独立，缺乏有效的数据整合与协同处理能力，其实也额外带来了一些问题：

存储设备统一管理问题：几十台、上百台的存储设备其管理难度非常之大，必须由存储设备厂商提供专有的存储管理软件来完成设备的集中管理和维护，或者由安防视频监控平台厂商来提供存储集中管理。但是由于不同存储厂商的管理接口和协议各不相同，因此安防视频监控平台厂商在应对第三方存储设备管理时将变得异常困难。

设备性能和存储空间无法共享及利用问题：按照简单的多台存储设备叠加方式部署的视频监控系统，可能先期建设的存储设备已经满负荷运载，而后期建设的存储设备因为考虑系统扩展性有一定的性能和存储空间冗余，而这部分性能和存储空间冗余既不能用于共享也不能用于故障切换。

应需而生的云存储技术则能够很好的解决上述问题。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。

云存储作为一种新兴的存储技术，才刚刚开始为大家所认知并逐步的应用到安防视频监控业务中。在云存储技术中，不同厂家的方案也有所不同。安防厂商基于对业务的理解顺势推出安防专用云存储，数据存储厂商力则推通用云存储以期满足用户多样化需求。云存储技术虽然很火热，但由于刚刚兴起，也存在诸多方面的问题：

第一、云存储技术没有统一的标准，各厂商都在按照自己的理解和基于不同业务需求推广自己的产品，真正使云存储技术完美贴合安防视频监控业务仍需时日。

第二、云存储产品刚在方兴未艾之时，却已陷入价格之战中，对云存储技术发展存在不利因素。

第三、频云存储的数据安全性需要进一步提升，尤其是面向大众消费的民用安防视频监控接入公有云存储，隐私性和保密性应该被严格关注。