IP视频监控设备介绍与选型指导

　　随着视频监控行业的壮大，越来越多的厂家产品进入了这个大舞台。面对市场上众多网络视频监控产品，工程商和终用户如何选择产品和解决方案一直是一个比较头疼的问题，希望通过对网络视频监控系统选型关键要素分析，可以给工程商和终用户一些建议，选择适合自己的产品和解决方案。

　　模拟摄像机达到650线便已是水平，然而对于逐渐被广泛应用的IP摄像机而言，目前的技术水平早已超过了百万像素的限制，两百万、五百万乃至上千万像素的摄像机都已不再是“物以稀为贵”了，前端采集的图像画面质量的提高也对后端监控存储设备提出了要求。

　　一般说来，目前的视频监控主要采取以下几种方式进行存储：

　　DVR存储

　　这是目前为常见的一种存储模式，编解码器设备直接挂接硬盘，目前多可带8盘硬盘。但由于编译码设备性能的限制，一般采用硬盘顺序写入的模式，没有应用RAID冗余技术来实现对数据的保护。随着硬盘容量的不断增大，单片硬盘故障导致关键数据丢失的几率在同步增长，且DVR性能的局限性也影响了图像数据的共享及分析。

　　NVR存储

　　NVR的全称为Network Video Recorder，其特点主要体现在字母“N（Network）”上，即网络化特性。在NVR系统中，前端监控点安装网络摄像机或视频编码器。模拟视频、音频以及其他辅助信号经视频编码器数字化处理后，以IP码流形式上传到NVR，由NVR进行集中录像存储、管理和转发，NVR不受物理位置制约，可以在网络任意位置部署。NVR实质是个“中间件”，负责从网络上抓取视频音频流，然后进行存储或转发。因此NVR是完全基于网络的全IP视频监控解决方案，基于网络系统可以任意部署。

　　编码器外挂存储设备直连存储

　　通过编解码器的外部存储接口连接，主要采用SATA、USB、iSCSI和NAS等存储协定扩展。这种方式可以实现编解码器容量的再扩展，适合于中小规模的部署，监控视频数据通过RAID技术在可靠性上得到了一定保证。其中SATA/USB模式采用的直连方式，不能共享并且扩展能力较低。IP网络（iSCSI和NAS）方式下具有更好的扩展能力和共享能力。由于数据的直接写入，减少了服务器中转这一环节，在性能提升的同时也节省了用户的投资，但是这种方式在进行数据的转发和检索，容易在转发这一环节会出现很大瓶颈，且目前直写通常采用像NAS等存储方式，由于NAS自身的文件协议等原因，导致在多节点并发写入数据时效率不高。

　　集中管理存储

　　服务器连接前端编解码器，通过流媒体协议数据，然后存放到存储设备上。服务器和存储设备之间可以通过SAS、iSCSI、NAS、FC协议连接。集中存储方式适合于大中型平台的部署。集中存储方式中，IP连接模式（iSCSI）和FC连接模式有良好的扩展能力和可管理性，是目前采用较多的方式之一。从实际的部署和效果来讲，FC存储由于强大的性能和数据处理能力，在节点较多的监控环境里较为合适，而IP存储由于性能和扩展性的限制，在中小型应用中能具备更高的性价比。

　　在实际应用当中，尽管NVR系统具有计算机快速处理能力、数字信息抗干扰能力、便于快速查询记录、视频图像清晰及单机显示多路图像等优点。但是，从本质上来讲，NVR并没有解决DVR系统中存在的模拟传输的缺陷，也没有解决网络传输视频流后带来的更多管理问题。实际上，每个NVR形成了一个独立的监控中心，对实现全网络监控带来了更大的复杂性。在诸如远程控制、多层级扩展性以及组网能力等方面，都是未来要待解决的技术难点。

　　而在集中管理存储方面，显而易见，NVR适用于大规模的监控系统，通过强大的管理平台来应对整个系统进行集中管理，调控及存储。这也正是技术难点，如何应用一个强大的平台管理软件，需要统一相关设备的编码方式，以及对宽带传输，数据处理能力和存储缓存等各方面的优化处理。而在实施过程中，针对大数据流量，所需要的大容量存储硬盘及带宽成本相当大，如何在成本及效果方面做到平衡，如何满足具体需求将是直接面对的问题。因此针对这些网络传输，带宽架设成本，大容量存储硬盘这些难点或是瓶颈，将是高清监控存储中必然要考虑的因素。

　　按照系统配置选择合适的存储设备

　　我们知道，存储设备容量的大小，除了与摄像头数量有关外，还与视频的格式，码率，存储天数等相关。存储系统容量的计算方法如下：

　　假设视频的格式为D1,码率为2Mb/s。单路视频每天存储容量为：1路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24小时=21GB。单路视频每月存储容量为：1路*（2Mb/s*3600s）/8bit*24小时*30天=648GB。我们可以根据摄像头数量、码率、存储时间可根据实际情况来选择。

　　集中式PK分布式

　　对于网络视频监控系统来说，存储方式往往还面临着两种方式，是选择分布式存储呢还是选择集中存储？下面我们先来看一下两者之间的区别：

　　集中存储的优缺点物理介质集中布放；视频流上传到中心对机房环境要求高，要求机房空间大，承重、空调等都是需要考虑的问题。

　　集中管理的优缺点物理介质分布到不同的地理位置；视频流就近上传，对骨干网带宽没有什么要求；可采用多套低端的小容量的存储设备分布部署，设备价格和维护成本较低；小容量设备分布部署，对机房环境要求低。

　　对于诸如平安城市此类监控系统来说，监控数据如何存储？各个区域是否集中？怎么集中？一般来说，城市越小，网络条件越好，越容易实现集中存储；反之就越需要进行分布式存储，而对于有需要的系统来说，视频监控系统可以每个区域先集中，再汇聚到总中心，如应急指挥中心。

　　选购注意事项

　　与别的存储系统不太相同，视频监控存储系统具有自己独有的特点：以流媒体方式对存储设备进行访问，多路视频长时间同时写入同一个存储，实时多路视频访问同一个文件，视频访问带宽恒定，带宽稳定性要求高，为1/25秒的平均值，视频访问时间长，容量需求巨大，存储扩展性能高。视频存储对存储环境没有特殊的要求。按常规监控系统的数据基本上都是临时性，超过在线存储时间（一般来说是30天）后就可以删除了，监控系统的备份很多时候只需要满足一个月就可以了。

　　存储系统的稳定可靠是压倒一切的，特别是系统集成商和用户都没有存储硬件工程师的情况下，设备的安全稳定更为重要。如果产品不稳定，经常发生一些小问题，那么维护的成本将非常高。所谓的Cable-less架构就是整个设备里面没有一根线缆，控制器、电源、风扇、背板、硬盘之间的连接全部都是电路板。因为磁盘阵列中的硬盘数量较多，产生的热量很多，而且传输的信号是高频信号，时间一长，线缆两头 的合金金属片会因为氧化产生较大的信号衰减，导致系统不稳定。

　　首先视频监控系统存储设备要能够提供稳定的带宽输出，满足长时间视频读写的要求，其次，视频监控系统既要满足大量摄像头的实时数据写入，和要满足大量监控端的视频回放需求，因此，存储系统可以提供足够的IOPS性能。还要考虑存储设备是否可以实现物理上的分散，因为视频监控系统覆盖区域较广，但管理和监控上可以统一的功能。

　　因此，我们在选择监控存储设备时，要选择波动的稳定的而不一定是带宽的。在用控制器架构的存储设备，不要选择PC架构的，这是因为视频监控系统要求一天24小时长时间运行。

　　另外，在超过100TB容量的情况下，FC-sata设备的价格不一定就比ISCSI设备贵。FC支持的磁盘数量多，ISCSI设备一般支持的数量少，假设容量要求为500TB，FC-sata只需要一套就可以，而ISCSI设备就需要很多到才行，仅仅ISCSI设备的控制器部门的费用就是很大一块。