分布式存儲(chǔ)的兩種應(yīng)用方案

 在一個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，選擇什么樣的存儲(chǔ)解決方案直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)以及系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定程度，目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的存儲(chǔ)方案大致上有兩種。視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)方案

　　一種是在攝像監(jiān)控前端采用有一定存儲(chǔ)容量（如1.2T）的DVR設(shè)備，所有需要的數(shù)據(jù)均保存在前端DVR的存儲(chǔ)設(shè)備中，比較好的方案中，后臺(tái)軟件可以管理和維護(hù)多臺(tái)的DVR設(shè)備，包括這些DVR設(shè)備的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，如錄像的轉(zhuǎn)存、刪除和回放等功能。這種方案中所有數(shù)據(jù)主要保存在DVR中，后臺(tái)主要負(fù)責(zé)維護(hù)和必要的存儲(chǔ)。

　　另一種是在攝像監(jiān)控前端采用DVR或者網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，而存儲(chǔ)主要在遠(yuǎn)端通過(guò)后臺(tái)的PC或者服務(wù)器軟件來(lái)將數(shù)據(jù)保存在后臺(tái)的存儲(chǔ)設(shè)備上。

　　上述兩種存儲(chǔ)方案均有很多弊端，尤其當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)很多，需要的存儲(chǔ)量又很大的情況下，這些可能的弊端包括：由于存儲(chǔ)分散導(dǎo)致難以維護(hù)；由于存儲(chǔ)的專業(yè)程度不高導(dǎo)致存儲(chǔ)的可靠性不高，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的可靠性不高；存儲(chǔ)的利用率不高；存儲(chǔ)的擴(kuò)展性不好。

　　為了克服這些弊端，現(xiàn)在有推薦使用基于分布式存儲(chǔ)、集中管理思路的、以及基于iSCSI技術(shù)的IPSAN來(lái)作為視頻監(jiān)控的存儲(chǔ)解決方案，這個(gè)方案的主要特點(diǎn)包括：

　　1、分布式存儲(chǔ)，集中管理；

　　2、基于iSCSI技術(shù)的IPSAN（STorageAreaNetwork）；

　　3、流媒體網(wǎng)關(guān)可以作為存儲(chǔ)解決方案的核心設(shè)備。

　　分布式存儲(chǔ)，集中管理

　　在這個(gè)方案中，共有三級(jí)：

　　1、上級(jí)監(jiān)控中心：上級(jí)監(jiān)控中心通常只有一個(gè)，主要由數(shù)字矩陣、認(rèn)證服務(wù)器和VSTARClerk軟件等。

　　2、本地監(jiān)控中心：本地監(jiān)控中心可以有多個(gè)，可依據(jù)地理位置設(shè)置，或者依據(jù)行政隸屬關(guān)系設(shè)立，主要由數(shù)字矩陣、流媒體網(wǎng)關(guān)、iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備、VSTARRecorder軟件等組成；音視頻的數(shù)據(jù)均主要保存在本地監(jiān)控中心，這就是分布式存儲(chǔ)的概念。

　　3、監(jiān)控前端：主要由攝像頭、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器組成，其中VE4000系列的網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器可以帶硬盤(pán)，該硬盤(pán)主要是用于網(wǎng)絡(luò)不暢時(shí)，暫時(shí)對(duì)音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，或者需要在前端保存一些重要數(shù)據(jù)的情況。

　　本地監(jiān)控中心的存儲(chǔ)設(shè)備也可以用一臺(tái)服務(wù)器，帶SCSI磁盤(pán)陣列的形式，但由于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)收發(fā)性能有限，從而影響整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能，因此有建議選用專業(yè)的iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備。

　　基于iSCSI技術(shù)的IPSAN

　　iSCSI原理簡(jiǎn)介

　　這是由IETF開(kāi)發(fā)的一種基于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的新的Internet協(xié)議，其原理是將SCSI命令通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳輸，這樣就可以使在網(wǎng)絡(luò)上傳送數(shù)據(jù)更加便利，而且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程存儲(chǔ)管理。

　　iSCSI使標(biāo)準(zhǔn)的SCSI命令能夠在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)系統(tǒng)（啟動(dòng)器，Initiator）和存儲(chǔ)設(shè)備（目標(biāo)器，target）之間傳送，而且iSCSI協(xié)議支持在系統(tǒng)之間傳送標(biāo)準(zhǔn)的SCSI命令。在系統(tǒng)之間的連接是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)的，iSCSI的工作原理是：當(dāng)終端用戶或應(yīng)用程序（啟動(dòng)器）發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求后，操作系統(tǒng)將生成一個(gè)適當(dāng)?shù)腟CSI命令和數(shù)據(jù)請(qǐng)求，SCSI命令通過(guò)封裝，在需要加密的時(shí)候要執(zhí)行加密處理。這些命令加上TCP/IP協(xié)議的包頭，就可以在以太網(wǎng)上傳輸。接收端（目標(biāo)器）在收到這個(gè)數(shù)據(jù)包后按照相反的方向進(jìn)行解包，解析出SCSI命令和數(shù)據(jù)請(qǐng)求，SCSI命令再發(fā)送給SCSI存儲(chǔ)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，因?yàn)閕SCSI是雙向的協(xié)議，所以它可以將數(shù)據(jù)返回給原來(lái)的請(qǐng)求。

　　基于IPSAN的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方案

　　在這個(gè)解決方案中，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器需要支持iSCSI協(xié)議，是啟動(dòng)器，而位于監(jiān)控中心的iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備則是目標(biāo)器。本地監(jiān)控中心的iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備可以充當(dāng)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的存儲(chǔ)設(shè)備，而且iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備還可以再外掛磁帶設(shè)備，進(jìn)一步擴(kuò)大存儲(chǔ)容量。

　　與流媒體網(wǎng)關(guān)配合的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方案

　　在網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方案中，每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器均占有一個(gè)IP，如果希望通過(guò)Internet來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，則網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的IP地址必須是公網(wǎng)IP，在通常情況，公網(wǎng)IP地址都是稀有資源；另外遠(yuǎn)程監(jiān)控受到網(wǎng)絡(luò)容量的限制以及網(wǎng)絡(luò)擁塞的影響，帶寬通常不能保證，給遠(yuǎn)程監(jiān)控帶來(lái)了不便，而現(xiàn)在市場(chǎng)上已有一種流媒體網(wǎng)關(guān)可以解決這兩個(gè)問(wèn)題。

　　該流媒體網(wǎng)關(guān)是一個(gè)嵌入式的硬件設(shè)備，所有的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)均是基于硬件轉(zhuǎn)發(fā)（如果是軟件轉(zhuǎn)發(fā)，性能達(dá)不到要求），轉(zhuǎn)發(fā)能力可以達(dá)到1Gbps以上。該流媒體網(wǎng)關(guān)的主要功能包括：

　　1、支持NAT轉(zhuǎn)換功能；

　　2、支持視頻分發(fā)功能，當(dāng)多個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控的用戶訪問(wèn)同一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的時(shí)候，均需要向流媒體網(wǎng)關(guān)發(fā)請(qǐng)求，然后流媒體網(wǎng)關(guān)再向網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，當(dāng)流媒體網(wǎng)關(guān)收到網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的數(shù)據(jù)后（注意視頻服務(wù)器與流媒體網(wǎng)關(guān)之間的數(shù)據(jù)流只有一份）再負(fù)責(zé)分發(fā)給遠(yuǎn)端的多個(gè)監(jiān)控用戶；

　　3、支持視頻點(diǎn)播服務(wù)，遠(yuǎn)端用戶可以通過(guò)流媒體網(wǎng)關(guān)完成視頻點(diǎn)播的功能；

　　4、支持iSCSI的Initiator。

　　對(duì)上述的功能流媒體網(wǎng)關(guān)還可以分別進(jìn)行配置。

　　結(jié)語(yǔ)

　　在目前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，由于存儲(chǔ)方案的局限導(dǎo)致的視頻監(jiān)控系統(tǒng)性能和可靠性的下降，時(shí)時(shí)困擾著我們，而基于iSCSI的IPSAN存儲(chǔ)方案無(wú)疑是解決存儲(chǔ)問(wèn)題的一個(gè)良方，尤其當(dāng)iSCSI的存儲(chǔ)設(shè)備的性能不斷提高、價(jià)格不斷降低的時(shí)候，采用這種方式就更是必然的選擇，可以深信，基于iSCSI技術(shù)的存儲(chǔ)解決方案會(huì)逐漸成為大型網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控中存儲(chǔ)技術(shù)的主流。