|
1000路高清监控的IP-SAN存储方案
; C% [& }' j8 l2 c+ Q3 C3 S3 y+ w3 z
+ i& H6 y- P6 f) V' e
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。
: [/ [8 Y+ X' l: q6 C5 c" \3 z+ L F: Z+ p- C4 W8 M' D
5 F& ?# n6 J+ P0 k; C5 B: Z/ z( V5 G( X# H
现在针对机场的监控共有1000路,如何规划它的存储?
% m4 Q7 {% \; ~ v; Q# m5 y* @& F# u6 I5 U8 ^& O
一、需求分析: Y" n& @& F/ w: t2 N1 g8 q. i
2 L' z- @0 X5 D4 o: b
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。
* F" d7 y" t6 [2 Y) G7 X
+ l. h' a, H5 n, `& F4 f. {" W& p8 e
+ r2 O, \8 O% D$ J8 @8 o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。9 J: K" F) i" C' d
, o+ X& n! K2 t: z0 I% k! X
- h! s, Y0 D, o6 E! a! X
$ y& c2 I6 w2 c3 P+ u( x9 `4 K二、NVR的选择' i" z) y/ Q" B9 ?' k
5 p+ g% n5 P0 X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。" N4 k3 D# f4 e4 [* z, c
7 l9 C2 G, W7 O2 Z, f& a# @4 A那么我们就使用24台64路NVR,每路NVR放42路监控。
8 T! X' Q) U* d: m' G& G7 ]! R, H4 H* E7 ], ^& O% f
0 r: I) m" e$ \) Q \
, g! `& M6 }2 \' }; z
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?5 h' G% f. R5 a
% w9 p, Y; z( B* L g7 s/ {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。
1 p, C9 U, u: s8 c" L# H( {- C7 h/ b1 x& |3 D' o8 y
1000 路视频流到24台NVR中,每台NVR上有42路视频流。
5 E C. Z* e O* f* q* H3 \ G' K q, p: L% n+ V. k
- i( `( G* [. w" W' U: X
$ H, D1 ?' a8 {* G/ N( B三、交换机的选择& I1 H' v" a/ U: e: u3 O
: Y- {: @/ B( ?- R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/ J6 d9 y' g# H+ C/ ]
3 D% L8 `2 K, p4 Z3 o e1 Y( {
. I8 k0 O* z, |) P8 {9 ]# ^ n4 h Z' O$ Z6 ~" M9 R9 ^' \
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。
3 ?* K# D: u, H7 a1 c/ x! d; {9 C0 |& |
5 ~1 f% ]! k, Q# n, H7 J5 { n3 l4 ?. {* [4 r4 M
y* r8 k, X- i! }( i
四、数据存储分析
2 U, w, T! W' C& j
+ a8 |9 J: x8 q' A) Z5 o. M6 `+ B: K 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。
' ]* k& z# U4 u& P! u( H% b
`# \/ z9 n9 f6 r; Y+ v* q
8 L3 K" b) Z" i! `: F7 V" B$ u: K, U( ~( x* _) ^0 R% v
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。
; i0 m" x2 |: f# z8 ^
4 M) t6 v6 q" P# r& l$ 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。
5 g9 j: @' w- M9 y" V5 Z2 O: I7 ?$ P: L4 [* p( v! c
一个码率为6M的摄像头一天的存储量为56G左右。
7 W. L. m) ~! Z! b# C5 F8 [" d6 {
; X2 O/ m& X( B那么1008个7天的存储量为:% y0 u7 c2 ?0 K* K/ a% s1 I
$ G$ H, G+ k: }. o% l1008个摄像*56G*7=395136G=385T左右。
/ a) ~8 Q$ w6 K; y% l9 A8 \( d& Z2 R) T: k. L
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。
" d* D% |% |0 u
4 H7 U8 ]+ L3 g+ w5 f% q3 M6 Z; @& g# w& P, ]
i1 B8 k k; F3 y5 w o: c6 M
五、方案具体规划( I+ A2 i* U3 K% F. U) |
& p C7 u+ r+ m$ [. K
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。
0 S# w% h# `! L! c) c2 z, T" V6 }3 B: W7 z# L5 p
$ L# r8 \( W9 n8 K. A
$ M& I/ d8 \, r: L
如何利用这96块硬盘以满足24台NVR系统传来的视频流呢?2 k+ w- Y8 H1 f4 q8 M( X) N, F
: A+ L8 z" m" p( G
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。
8 {% R, {% R$ ~1 W3 ~ T; W8 B+ l, w! P# A/ P( V" \
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。
8 w! w7 k( h( O) X8 _. }/ ^4 M# ?" J: {0 Q6 Q6 f
. z R& u* R, y: G* c4 p, u$ r+ j. m4 r4 i( f
六、优势 l! v' `. u3 o$ H8 W6 i: x
2 Q4 G6 h- _% e. S- X- q% j/ i
$ S; G! A$ m1 T1 J2 o0 L( u6 I& `7 k7 _9 O0 F; P; v; a
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:* ]/ ~, m; F, l& F
可扩展性:
8 V# D9 _0 `/ U- \ 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
& G9 G( k, i r, u% c( R# _" Z: ], C$ A8 M @4 F
" }' a2 j& w1 {, t0 J9 k& r8 i管理方便:
& B; e( b+ U9 |) m 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
; ^, R! Q7 D! M$ }! {
' x0 u& c* P5 |( M2 S" e9 _' _" x9 H) B; c7 D$ `$ R
& p+ O0 z" C/ w0 L7 g/ a5 p3 S0 i* k: x7 M+ X. @. W
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。
& }0 \! |# w8 P5 J, Z6 W
8 n& j0 `+ b+ P7 [* W9 ?0 m
5 C$ s; ~2 U" ^* r+ w9 b- TNVR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。 |
|