老方是一个系统集成项目经理,在系统集成公司工作多年,积累了多年的系统集成经验。不过最近,老方这个老干部却遇到了新问题,原来,老方所在的公司接到了大量的视频监控集成项目。也难怪,现在社会对治安的要求越来越高,而且随着安防行业的发展,很多原来靠人力监控的项目,如今已经全部换成了先进的自动化视频监控系统。这些视频监控项目也给老方带来了一个不大不小的麻烦,该如何为视频监控方案选择合适的存储系统呢?

  其实,由于视频监控系统往往不要求快速的响应时间,后台对存储系统的要求其实幷不十分高端。但是,视频监控产生的视频文件往往比较大,再加上很多系统都要求保存1-3个月、甚至更长时间内的监控资料,对后台存储系统的容量压力自然是不小。此外,视频监控对存储的可靠性及稳定性要求也极为苛刻,还要求系统文件能够灵活方便的进行管理,再考虑到成本的因素,选择存储系统也需要十分慎重。不过老方总结了自己的项目集成经验,为大家讲述了自己在不同规模的视频监控项目中的选型故事,也希望给网友在今后的视频监控项目中的存储选型带来一些参考和建议……

  这是上海世博会安保视频监控项目的另外一部分。根据老方与客户的沟通,图像监控系统设计建设1万多个图像监控点,采用高清数字摄像机以8Mbps高清(1080p)H.264码流进行视频直播,以10Mbps高清(1080p)M-JPEG码流进行视频存储和点播。在世博园周边辖区达到80个/平方公里,城市化地区达到50个/平方公里,城郊结合及农村集镇达到30个/平方公里,农村地区达到5个/平方公里的监控密度,完成对所有重点目标的图像监控覆盖。如此大规模的项目在国内尚属首例,在国际上也是绝无仅有的。

三层方案构架

  经过老方和客户的联合测试,老方为客户推荐了华为赛门铁克V1800做为主系统的基本存储单元,并推荐华为赛门铁克V1300N做为备份系统解决方案的基础组件。

  老方在视频监控方面的经验已经非常老道,老方为该期项目规划了三层视频构架,派出所就近接入前端视频采集点并进行图像编码;分控中心实现媒体流的存储和转发;图像中心实现全网设备的集中统一管理和图像智能处理;

 V1800做为主系统核心存储设备分布于分控中心,实现图像数据的按区域集中存储、集中调用及检索;同时,通过北向SDK接口实现综合运维平台和中心管理平台对系统设备的统一集中管理。


 

  高度可靠的视频监控存储系统

  在系统层,V1800采用了配置数据同步检测技术和控制器Firmware双版本技术保证系统上电的可靠性;采用专利的数据保险箱技术在系统意外供电故障时将Cache数据写入硬盘,写入的数据采用1+1镜像备份,提供比Cache电池保护更持久、更安全的缓存数据保护;

  此外,V1800采用Active-Active双控制器构架服务,提供极高的系统安全性,为在线更换故障部件和软硬件升级提供技术可能,保证系统长期稳定运行和在线故障检测维修;采用全局热备盘技术有效提升系统磁盘备份的可靠度,并用同样的热备磁盘数提供更高级别的系统保护;采用后端磁盘链路冗余技术避免磁盘故障导致的磁盘组故障,通过冗余链路保证通道的冗余和保护;

  希捷企业级硬盘也采用磁盘在线检测技术发现磁盘故障,采用坏道自动修复技术提升SATA硬盘的容灾能力,采用磁盘预拷贝技术对故障磁盘进行拷贝式重构主动替换故障磁盘;

  整体系统不但拥有可靠的稳定运营性能,节能方面的优势也极其重要。系统采用了基于IO的智能休眠和唤醒技术、基于时间的定时休眠和唤醒技术、基于命令行的主机API休眠和唤醒技术三种方式为系统提供服务;采用专利技术,实现10秒钟即可唤醒磁盘提供服务,有效降低因数据拥塞造成系统宕机的可能;

  在基础能耗方面则采用专业通信电源系统提高能耗转换比,采用磁盘缓上电技术减低供电系统的功率,有效降低能耗转化损失;采用希捷企业级硬盘的节能技术,有效降低系统基础能耗;采用智能调速风扇,根据机箱问题调整风扇的转速,降低系统的基础能耗。

  此外,散热方面采用空气动力学设计,通过倍速风道技术提高散热效率;采用4U/24盘位高密度设计,散热更集中,机房空间更节约,在提高散热效果的基础上,提高机房空间的实用率。


 

  世博园监控系统备份方案

  根据老方的规划,浦东世博安保应急备份系统分布在所有派出所。对于每个派出所而言,都是一套独立的视频监控管理和存储系统,对于整个分局而言,又是可管理可服务的众多末端节点。

  系统需要在日常的应用中处于守备状态,仅仅保持前端视频编码器的状态连接,视频数据流并不进行保存;在主系统故障或者连接出现意外,NVR系统立即切换到工作状态,迅速接管所有前端编码器的视频流,并对其进行转发和存储。

  整个系统对外提供媒体流的直播、点播和存储的服务。待主系统或者网络恢复正常后,NVR系统将所有的视频管理权限交还给主系统,继续进入守备状态待命。

  为了便于维护管理,在部署多台智能NVR系统的派出所,需要将其中一台配置为装载ESM系统的智能NVR管理功能主机,其余的全部采用装载PSM系统的智能NVR基本功能主机。这样,就可以通过单一管理界面实现对多台NVR主机进行统一的配置、维护和管理。

  根据部署NVR数量的不同,派出所部署场景可以设备数量的不同,分为单机部署和多机部署两种结构。

稳定可靠的备份平台

  V1300N智能NVR硬件系统完全采用成熟的华为OceanStor系统存储产品硬件平台进行开发,为解决方案提供了稳定、安全、可靠的基础平台。同时,通过针对性的设计,系统还具备一些特色技术服务提供给用户。

  在系统层,采用Linux采用系统构架,可以提供比Windows系统平台能够为上层应用软件系统提供更小的资源占用、更灵活的通信资源控制和更加稳定和实用的安全管理功能,可以提供更加安全的防病毒的平台系统,令系统更加安全、稳定、可靠。

  在业务层,采用身份认证、分级管理、审计、日志管理等丰富的管理功能,有效的保证了系统运行的安全性和可靠性。

  网络层也采用专利的断网前端保护、恢复自动备份技术应对外界突发事故,保证系统的监控数据的安全;采用群集保护技术,保证系统主机的稳定运行。

  此外,管理系统可以对通过N+M的配置提高系统的高可用性;智能NVR系统主机采用自动将数据磁盘的基础数据信息记录备份到远程管理主机的安全保护区,保证数据的安全与系统的快速恢复。

  存储优化方面也通过专利的视频流动态块控制技术、视频块连续写入技术和合理空间回收技术相结合,对视频数据存储进行优化,从而,既保证了数据的连续性,又避免了磁盘空洞,从根本上杜绝磁盘碎片的产生,保障读、写、查询、删除业务的高速、高效。

  在智能标记上,采用基于时间、位置、告警类型、身份信息、设备关联信息和人工标注定义的6类255种标签,通过与系统周边系统相结合,为视频进行自动标记,为海量视频建立清晰精准的目录。

  还可基于专利算法和数据挖掘技术建立智能高速检索引擎,结合系统内分布检索技术,在磁盘级采用专利的快速磁盘检索技术,启动微秒级寻址,实现图像的精准定位和秒级检索回放。

  在前端视频接入上,采用模拟视频接口轻松实现模拟摄像机的接入;采用开放的接入协议和SDK包,实现任何编码器和网络摄像机的接入,避免了编码器的不稳定或者不同编码器厂家SDK互相存在冲突的问题直接影响NVR系统的工作稳定性,使NVR运行环境更加良好。客户端集成接入则采用ActiveX或者SDK两种方式向第三方程序提供服务,使智能NVR的功能实现表现的尽善尽美。

  此外,通过WebService和SNMP相结合的方式与第三方管理程序进行对接,实现系统集成。