存储系统比较(CVR、NVR和IPSAN)

第1章存储模式1.1IPSAN存储模式IP-SAN，即基于IP以太网络的SAN存储架构，它使用iSCSI协议传输数据，直接在IP网络上进行存储，iSCSI协议就是把SCSI命令包在TCP/IP包中传输，即为SCSIoverTCP/IP。IP-SAN架构使用以太网络、以太网卡和iSCSI存储设备。IP-SAN可以将存储设备分成一个或多个卷，并导出给前端应用客户端，客户端计算机可以对这些导过来的卷进行新建文件系统（格式化）操作。客户端计算机对这些卷的访问方式为设备级的块访问，IP-SAN通过把数据分成多个数据块(Block)并行写入/读出磁盘，块级访问的特性决定了iSCSI数据访问的高I/O性能和传输低延迟。IP-SAN继承了IP网络开放、高性能、高可靠性、易管理、可扩展性强、自适应性强的优点，存储方式灵活，实现存储网络与应用网络的无缝连接，并提供了优良的远程数据复制和容灾特性。1.IPSAN存储构架图表：IPSAN存储架构视频监控图像存储应具备高度的可靠性，不允许出现需要回放某一时间某一地点的录像时，出现没有录像或不能回放的情形。存储系统的设计和配置需要从以下几个方面提高系统的可靠性：1)存储服务器的冗余技术，确保存储管理不间断工作。2)存储磁盘阵列采用RAID技术与多种硬件冗余保证系统的高可靠性，磁盘故障不会影响数据的继续访问。3)磁盘在线更新机制，采用热备盘实现故障的自动替换。2.IPSAN存储特点IP-SAN存储模式具有如下特点：具有高带宽“块”级数据传输的优势。基于TCP/IP，IP网络技术成熟，具有TCP/IP的所有优点，如可靠传输，可路由等，减少了配置、维护、管理的复杂度。可以通过以太网来部署iSCSI存储网络，易部署，成本低。易于扩展，当需要增加存储空间时，只需要增加存储设备即可完全满足，扩展性高。数据迁移和远程镜像容易，只要网络带宽支持，基本没有距离限制，更好的支持备份和异地容灾。1.2CVR存储模式3.存储架构海康CVR存储模式可支持视频流经编码器直接写入存储设备，省去存储服务器成本，避免服务器形成单点故障和性能瓶颈，独特的数据结构确保监控服务的高稳定和高性能。4.CVR存储模式的特点1、前端直写统一管理海康CVR存储模式可支持视频流经编码器直接写入存储设备，省去存储服务器。可通过集中管理平台可实现多网络存储设备的集中化管理和状态监控；可以实现业务系统中存储设备的集中配置、管理，实时监控存储设备单元工作状态及其对应可管理的设备部件、运行协议、RAID组等内容；集中报警管理支持对存储设备的定期状态巡检功能，对系统运行状态、阵列运行、ISCSI、HTTP、CIFS、SCSI通道等状态进行实时监控、集中显示。2、简化网络结构海康CVR存储模式通过前端编码设备直接写入存储设备中，不需要存储服务器，简化网络结构，解放原有设计中存储服务器与存储设备之间网络压力问题。3、独有的流媒体文件系统保护技术海康CVR存储模式采用独特的VSPP—视频流预保护技术，彻底解决由于断电断网引起的文件系统不稳定甚至文件系统损坏而导致的监控服务停止、数据只读或丢失等故障问题。海康CVR存储模式采用自身独有的数据块管理结构和容错机制，脱离对服务器端文件系统的依赖，避免其文件系统损坏对监控业务系统造成影响，提供更加稳定、高效的管理方式。4、高效的磁盘碎片免疫技术海康CVR存储模式采用磁盘预分配与延迟分配技术相结合，首先查找空闲空间区域并用于存储新数据的过程，最大程度地提高系统性能和避免磁盘碎片。同时，结合高效的碎片整理程序，在系统空闲时对磁盘碎片进行整理，改善系统的性能。5、系统开放性海康CVR存储模式支持RTSP/SIP/ONVIF/GB/T28181协议，兼容支持标准协议的前端编码设备直接接入。6、录像卷数量、容量海康监控存储系统提出了录像卷概念，以录像卷为单元对外提供空间，每录像卷支持高达1024个逻辑卷，所以单容量空间可以高达数千PB。7、高效定位秒级检索海康CVR存储模式系统采用独特的快速索引方式“设备号-对应数据卷-偏移”。其中数据卷的容量可以高达TB、PB级，最大限度精简检索深度，提高检索效率。1.3NVR存储NVR是(NetworkVideoRecorder即网络硬盘录像机)的缩写。NVR最主要的功能是通过网络接收IPC（网络摄像机）设备传输的数字视频码流，并进行存储、管理，从而实现网络化带来的分布式架构优势。简单来说，通过Nvr，可以同时观看、浏览、回放、管理、存储多个网络摄像机。摆脱了电脑硬件的牵绊，再也不用面临安装软件的繁琐。5.存储架构6.NVR存储模式的特点NVR采用嵌入式系统进行架构，在系统运维稳定性继承Linux或嵌入式系统的绝佳优势，稳定性与系统运维成本表现更佳，可用简单的架构与低廉的设备成本，打造不输给专业服务器的监控架构，在视频路数限制方面，当一组NVR所支持的视频路数受限，则可改为采用多部NVR的架构方式，达到网络视频监控系统所需的系统服务能量。第2章系统对比2.1磁盘阵列与NVR对比1.存储位置NVR多属于前端部署，边缘存储性质。磁盘阵列属于中心机房存储，全集中或分散集中存储模式；2.数据保护市场上很多NVR宣称支持RAID技术，但实际受制于嵌入式芯片性能，RAID性能差；RAID技术是盘阵的核心，可有效保护数据完整。RAID掉盘可以通过系统层和驱动层进行不断优化，更好的满足监控市场。3.高密度高密度磁盘整列集中存储，有效节省机房空间。相同存储空间要求，磁盘阵列设备数量更少，减少管理员维护工作量，减少设备故障节点。4.高性能NVR采用嵌入式硬件架构，受嵌入式芯片处理能力影响，最大支持128路D1视频输入，但3T、4T大容量硬盘推出，NVR性能往往无法满足；磁盘整列采用高性能硬件架构，提供更高的视频接入性能，可以提供288路D1视频接入能力。5.扩展性NVR采用嵌入式硬件设计，设备的硬件软件规格升级空间小；磁盘阵列软硬件升级灵活，支持硬件扩展、支持第三方软件合入。2.2磁盘阵列与CVR对比海康在业内率先提出CVR，前端以流媒体协议直接写入存储，无需网络挂载，CVR主动取流；IPSAN模式每个前端挂载独立的iSCSI存储空间，这些空间由管理服务器统一分配；1.依赖性CVR不依赖任何中间环节，IPSAN依赖中间管理服务器。2.开放性CVR支持RTSP/ONVIF/SDK/SIP等多协议接入，支持GB/T28181，支持定制开发；IPSAN统较封闭，要求前端支持iSCSI3.适应性CVR网络较差的情况下只需要尝试建立会话连接即可，重连过程耗时很短；IPSAN在网络较差易造成连接中断，前端和存储之间要不停地尝试重新挂载连接，耗时且容易丢录像4.视频应用优化CVR解决覆盖写碎片问题和掉电后文件系统不稳定问题；PB级录像卷管理；集成视频管理功能；丢帧/录像检测；IPSAN基于多lun卷管理，影响性能；无法规避传统文件碎片问题和掉电文件系统不稳定问题