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发表于 2009-7-4
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1000路高清监控的IP-SAN存储方案4 x! ^& b4 S2 {" @& {: ?
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1 F( `, u, J, m0 c6 r$ x; H: v3 K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。
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现在针对机场的监控共有1000路，如何规划它的存储？
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一、需求分析1 o0 u6 A \# b& s4 M5 u
2 ~6 n2 W2 Y( b1 c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。
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& B0 c6 K3 {3 b5 a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。
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二、NVR的选择
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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。
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那么我们就使用24台64路NVR，每路NVR放42路监控。
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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？. J4 H* c B& x U/ E8 `* U2 h
5 Z6 ]4 ~% `, l( s5 r" }; y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。
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1000 路视频流到24台NVR中，每台NVR上有42路视频流。
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1 Z- h8 G/ H! k4 [$ @% \三、交换机的选择
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! E# C2 D) J/ a% J2 ~" D6 {# D5 m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。$ P# R9 a4 W! _# [ ^9 k
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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。' {% w2 C4 y$ k
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- F& K, h+ R8 b四、数据存储分析, T& |8 d G( F6 S& J5 }4 u1 ^
% d( A/ z4 ^7 x/ O 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。 t/ f9 O# \* c+ i7 }
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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。
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5 v; R! d( p& O- k! I8 i2 q/ L如何解决整体方案中的稳定性以满足7X24小时的不停工作。
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5 r y+ r& a' E- G; @ j一个码率为6M的摄像头一天的存储量为56G左右。
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; z$ x1 B% m2 _; G5 D那么1008个7天的存储量为：
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1008个摄像*56G*7=395136G=385T左右。$ `1 h" s6 G. k- f
% O! R- C& A5 R, X! j' F9 x0 F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。
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五、方案具体规划 W8 T3 e& t/ j+ A+ g$ u W3 _! P4 k" l
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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。; u) e6 F+ l! K2 y+ |5 E
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如何利用这96块硬盘以满足24台NVR系统传来的视频流呢？
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, p1 v) A+ R( v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。. K% t) A) S2 q! e: G
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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。; |4 c- ^- D7 X4 ?7 I
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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：
) U3 _. g) k: l6 d- `可扩展性：
# ]) d) ^% `1 m( j& ~: _7 {4 k 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8 G5 R: u+ `/ Q2 z$ V
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' }/ ]7 w% P- C! ]' k8 [) p管理方便：
2 P( s1 L) [4 E' O0 c! r 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. `$ z; P7 F6 J- u( Y" B
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2 ^' k+ ^3 b7 @: }3 c/ w& q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。
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`4 J H8 q- j. H9 i" HNVR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。 |
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