主頁(http://www.by236.com):云計算對視頻監控系統的未來影響有多大(3) 云存儲不僅僅是存儲,更多的是應用。應用存儲是一種在存儲設備中集成了應用軟件功能的存儲設備,它不僅具有數據存儲功能,還具有應用軟件功能,可以看作是服務器和存儲設備的集合體。應用存儲技術的發展可以大量減少云存儲中服務器的數量,從而降低系統建設成本,減少系統中由服務器造成單點故障和性能瓶頸,減少數據傳輸環節,提供系統性能和效率,保證整個系統的高效穩定運行。 技術趨勢 IDC研究表明,從2006年到2010年,全球信息總量將增長6倍以上,從161EB增加到988EB(1EB=1024PB)。一些新推出的磁盤陣列中已經普遍采用了750GB或1TB的SATA硬盤。目前已知存儲密度最高的磁盤陣列可以在4U空間內提供高達42TB的存儲容量,這在以前是根本無法想像的。最新一代LTO-4磁帶的單盒磁帶存儲容量也達到了1.6TB(壓縮比為2∶1)。技術的不斷進步必將推動存儲向更高容量發展,而重復數據刪除、壓縮等技術的引入,可以進一步提升存儲空間的利用率。從性能方面看,FC磁盤陣列已經逐步過渡到4Gb時代,而8Gb FC又在向數據中心用戶招手;萬兆IP存儲不再是紙上談兵;在InfiniBand領域,已經有廠商推出了40Gb InfiniBand適配器產品。 現有的網絡存儲架構,比如SAN或NAS還能夠有效支撐無處不在的云計算環境嗎?有人表示懷疑。其主要論據是:面對PB級的海量存儲需求,傳統的SAN或NAS在容量和性能的擴展上會存在瓶頸;云計算這種新型的服務模式必然要求存儲架構保持極低的成本,而現有的一些高端存儲設備顯然還不能滿足這種需求。 從谷歌公司的實踐來看,它們在現有的云計算環境中并沒有采用SAN架構,而是使用了可擴展的分布式文件系統Google File System(GFS)。這是一種高效的集群存儲技術。 近幾年逐漸興起的集群存儲技術,不僅輕松突破了SAN的性能瓶頸,而且可以實現性能與容量的線性擴展,這對于追求高性能、高可用性的企業用戶來說是一個新選擇。 隨著一些專注于集群存儲業務的廠商,比如Panasas、Isilon、龍存科技等在中國市場的快速發展,集群存儲技術的應用會更加普及。雖然集群存儲在處理非結構化數據方面優勢十分明顯,但從目前情況看,集群存儲不太可能在短時間內完全取代傳統的網絡存儲方式,SAN和NAS仍會有用武之地。 云存儲選擇 雖然在可擴展的NAS平臺上有很多選擇,但是通常來說,他們表現為一種服務、一種硬件設備或一種軟件解決方案,每一種選擇都有它們自身的優勢和劣勢: ● 服務模式:最普遍的情況下, 當你考慮云存儲的時候,你就會想到其所提供的服務產品。這種模式很容易開始,其可擴展性幾乎是瞬間的。根據定義,你擁有一份異地數據的備份。然而,帶寬是有限的,因此要考慮你的恢復模型。你必須要滿足你網絡之外的數據的需求。 ● HW模式:這種部署位于防火墻背后,并且其提供的吞吐量要比公共的內部網絡好。購買整合的硬件存儲解決方案非常方便,而且,如果廠商在安裝/管理上做的好的話,其往往伴隨有機架和堆棧模型。但是,這樣你就會放棄某些摩爾定律的優勢,因為你會受到硬件設備的限制。 ● SW模式:SW模式具有HW模式所具有的優勢。另外,它還具有HW所沒有的價格競爭優勢。然而,其安裝/管理過程序要謹慎關注,因為安裝某些SW的確非常困難,或者可能需要其他條件來限制人們選擇HW,而選擇SW。 基于云存儲下的網絡視頻監控系統 視頻監控系統需要用到云存儲技術 平安城市建設提出了監控系統的聯網要求,許多廠商都開發了具有聯網傳輸功能的DVR或NVR,以及具有網絡存儲架構的NAS (Network Attached Storage,網絡附加存儲)和SAN(Storage Area Network,存儲網絡)軟硬件設備。NAS采用磁盤陣列和網絡架構具有極大的存儲容量,而SAN配合監控管理平臺能夠提供更大的存儲空間,具有存儲空間易于擴展、尋址靈活、可遠距離傳輸數據、存儲設備利用率高等特點,特別適合大型的集中式網絡監控系統。IP SANs被認為是視頻監控存儲市場的下一個熱點。DVR在相當長的一段時間內會與其他的存儲方式共存。 高清視頻在經過不同的編碼處理以后,依據碼率不同,而有不同的要求。一般碼率在6-20Mb之間,壓縮效率、壓縮方式不同,所獲得的最終文件大小約為:3-10GB/小時,因此便產生了對于存儲大容量的要求。目前720P高清視頻攝像資料每小時視頻錄像可壓縮到3GB左右容量,但由于采集的是高清視頻,而一般的監控系統攝像路數都是幾百乃至上千路,所以這種應用將需要更多的存儲設備和更大的存儲容量。以此為例,按一個月保存時間要求計算,可以得到這樣一個數據:3GB/小時×24小時×30天×1路=2.16T,一個擁有500路高清視頻攝像,需要保存30天的監控系統所需的最少存儲容量是1PB。 監控存儲市場主要存在以下幾種存儲技術 1、DVR存儲。DVR存儲是目前最常見的一種存儲模式,編解碼器設備直接掛接硬盤,目前最多可帶8盤硬盤。但由于編譯碼設備性能的限制,一般采用硬盤順序寫入的模式,沒有應用RAID冗余技術來實現對數據的保護。隨著硬盤容量的不斷增大,單片硬盤故障導致關鍵數據丟失的幾率在同步增長,且DVR性能的局限性也影響了圖像數據的共享及分析。 2、編碼器外掛存儲設備直連存儲。通過編解碼器的外部存儲接口連接,主要采用SATA、USB、iSCSI和NAS等存儲協定擴展。這種方式可以實現編解碼器容量的再擴展,適合于中小規模的部署,監控視頻數據通過RAID技術在可靠性上得到了一定保證。其中SATA/USB模式采用的直連方式,不能共享并且擴展能力較低。IP網絡(iSCSI和NAS)方式下具有更好的擴展能力和共享能力。由于數據的直接寫入,減少了服務器中轉這一環節,在性能提升的同時也節省了用戶的投資,但是這種方式在進行數據的轉發和檢索,容易在轉發這一環節會出現很大瓶頸,且目前直寫通常采用像NAS等存儲方式,由于NAS自身的文件協議等原因,導致在多節點并發寫入數據時效率不高。 3、集中管理存儲。服務器連接前端編解碼器,通過流媒體協議下載數據,然后存放到存儲設備上。服務器和存儲設備之間可以通過SAS、iSCSI、NAS、FC協議連接。集中存儲方式適合于大中型平臺的部署。集中存儲方式中,IP連接模式(iSCSI)和FC連接模式有良好的擴展能力和可管理性,是目前采用較多的方式之一。從實際的部署和效果來講,FC存儲由于強大的性能和數據處理能力,在節點較多的監控環境里較為合適,而IP存儲由于性能和擴展性的限制,在中小型應用中能具備更高的性價比。
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