1000路高清监控的IP-SAN存储方案

formula

1000路高清监控的IP-SAN存储方案

* ^  y1 ^) ~* b
, e+ s# v; @7 m# x3 o* c& L上次我们提到500路监控如何选择交换机？，有很多朋友提到关于储存方面的问题，对于大型监控来说，存储的设计也是非常重要的，没有考虑好这步，后续会出现很多一系统的问题，那么今天我们来看下1000路监控如何来设计的它的存储。
, v5 |1 V; D0 F! J7 t
/ w. d& v0 O8 q% o/ w; m3 w6 H- A
0 s: J) X. E4 e* G1 N3 @% S; C
现在针对机场的监控共有1000路，如何规划它的存储？
$ f% y4 J0 H! d  }
一、需求分析
" f8 X8 d3 x* E3 Q+ K) M. m. }; D- u
要解决1000路监控存储，这已经属于大型监控了，光靠NVR和硬盘是不行的，这里面我们要用到IP SAN存储产品，IP SAN也算是SAN的一种，只是服务器和存储之间通过网络交换机互联，性能不算最好，但不受距离的限制。SAN是超大容量，可以接上百路，但价格很贵，所以我们选择ip SAN，它是以块作为存储的，你可以认为它是含阵列功能的硬盘，其实就是磁盘阵列+硬盘。
" {! j' E. i: A$ ^0 F


  }) R0 d) _$ l$ p所以我们选用APT双控10Gb iSCSI磁盘阵列用来处理来自NVR的所有读写请求。
, K4 K0 P; f) Y0 S3 k# t1 X
+ K) k' b$ T) J6 J3 h

5 \  ~+ [* }# `3 ^二、NVR的选择

6 d: U7 B5 s3 P2 N' t要合理的设计1000路监控的存储，我们首先要用规划的就是NVR的台数。

  Q6 C  o3 D: \& T& Z) {那么我们就使用24台64路NVR，每路NVR放42路监控。



那有的朋友可能会问，那为啥64路不用满呢，而只放42路监控？
" o& p! J* R& C# s$ _0 Y( X% ^6 S
5 P! h! c6 O6 M基于两个原因，一是预留，后续如果有监控添加，可以直接添加进去。二是满载64会使NVR监控点多，码流大，压力高，所以我们只用到42路。

1000 路视频流到24台NVR中，每台NVR上有42路视频流。
7 A# e' X) L1 n( U  H. U( v
& ]. m5 @$ N" G% q
: b; w/ Z$ I8 N% i
+ T: }! L% Y  H* h! S( \3 g$ B三、交换机的选择

5 Q9 [# `+ L$ D4 {8 ]这里面如果使用两台核心交换机的话，则每台交换机要负责500路监控的数据处理，每个摄像机码率最低4M，那肯定是要选择万兆交换机，这里面交换机我们就不做过多介绍。
; j# j: F7 T& R5 C7 r

2 ?$ }/ m* U' u( j# E' h; Y
如下图示：这是个简化拓扑图，使用8台IP摄像机模拟工作站，模拟产生1000 路视频流到24台NVR中，每台NVR上有42路视频流，APT 双控10Gb iSCSI磁盘阵列用来处理来自NVR的所有读写请求。

8 p% P6 e' d" n
2 X. I/ D4 B+ V4 |" g

四、数据存储分析

　　那么，当涉及到1000 路全高清IP监控时，到底有多少数据需要存储呢？对于1080P高清网络摄像机，每秒可产生约6Mb的30FPS的视频流（H.264编码格式）。每台NVR有42路1080P的实时视频流，1008路高清视频流全部传输到APT 双控10Gb磁盘阵列的话，每秒则产生6Gb的惊人数据量。
/ `6 c: u3 i) K- j' g" R
& o3 q1 D. u; u  f

* k, Q* m1 K3 K' n　　在这个拓扑示意图中我们需要克服一些技术方面的问题，比如，网络的整体带宽需求，NVR存储和回放实时监控的处理能力，存储系统的存储能力及其类型。

8 h% ^6 A' U, P; r如何解决整体方案中的稳定性以满足7X24小时的不停工作。

一个码率为6M的摄像头一天的存储量为56G左右。
4 q3 F7 H; }. V: ?5 f8 N2 \
那么1008个7天的存储量为：
- w& w" R' j8 D  G
0 N$ z& {1 Y) x1008个摄像*56G*7=395136G=385T左右。

以市场上4T硬盘计算，它在电脑上显示约3700GB，h.265编码格式，则可以使用96块硬盘，完全够用。



' S5 {# ^5 c5 W) {' {5 y# M! P9 A五、方案具体规划
" ~5 G2 S6 G! |9 Z
( c* x$ g) N2 c: [: r4 n9 B2 H　　我们采用10Gb以太网作为存储网络来传输所有视频流，存储阵列采用1台APT 双控制器10Gb的IP SAN阵列（3U16盘位），外接5台APT JBOD扩展柜。总共安装96块SATA硬盘。
/ c9 N3 z( j  d+ S  R
# M' @' v9 o, O: T

: Y( k+ k; Q0 e) R$ Z) p' ?如何利用这96块硬盘以满足24台NVR系统传来的视频流呢？
3 u& [* w2 x6 |$ b
+ n% Q( h8 t! \: O0 o! T每台NVR分配一个RAID组，而不是将这96块硬盘组成一个巨大容量的RAID组，因此，这96块硬盘可以每4块硬盘组成一个RAID5，组成24个RAID组。

APT 双控制器10Gb iSCSI磁盘阵列可同时支持最多128台主机访问，而24台NVR系统还不到它能支持主机数量的一半，说明还有很大的增长空间。另外为了提供更高的数据保护，APT 双控10Gb系统配备了双控制器，支持容错、故障切换、故障恢复和负载均衡。
; k& Y5 `. y, H( ]. c

2 _. [1 @" G$ e3 ?$ O0 t7 @' o$ s( S
3 k  k+ V/ {8 V% `- V六、优势

. H' _) O- r$ @+ ~+ s
: w) ^& c* K4 ]+ D. K& o% X
% ^9 |3 l, ?  Y: T' `　　该方案可以用于大型公共监控系统中，如机场、港口或大型设施，如平安城市、博物馆、医院、商场和赌场。它具有以下优点：
可扩展性：
' g: n2 h% |7 N6 f& @8 a1 ]　　该方案可轻松满足不超过1000路高清IP监控需求，如果需加入更多的IP摄像头，可以通过增加NVR和APT JBOD扩展柜系统以扩大存储规模

& H- b7 n+ D) A: X2 T
9 w& J6 J0 i0 A/ C管理方便：
4 h$ e' m, z" Q9 Z0 s　　NVR系统和APT 双控10Gb存储阵列都支持远程管理，可以减轻IT管理员的负担
; @1 H$ a3 ?) }& ~: _  J$ R

6 C; e! |7 a% F4 o2 ?  y
' O4 k' Y. F  u- X9 P
0 b" m  v* l' o- V, [这里面补充下，有朋友可能会问，现在市场上面也有少量的128路的NVR，因为NVR是x86架构储存+监控软件，他本身也有磁盘阵列功能。
& i0 H$ t  {: R, F

  D/ m  b9 [. [+ I8 Q4 @NVR主要用于中小型监控的方案中，但对于大型监控应用来说，NVR他短板大于他的优势， 监控点多，码流大，压力高，容量大等问题，都会使它使用起来力不从心，而对于大型公共监控的要考虑其扩展性、易管理性，所以采用IP SNA的解决方案。