1000路高清监控的IP-SAN存储方案

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1 W2 Q" S) u: y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
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  H8 c' Z6 ?8 P7 f* Y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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+ a! P. K& W/ W; Q& `  ?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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) o' Z% A: ^+ h. g/ ~" n! g9 g% ?2 r二、NVR的选择

8 F0 E: i" H. c, q' x6 k* D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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" u/ e8 |1 F3 Z那么我们就使用24台64路NVR，每路NVR放42路监控。
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+ X6 V) Y% z- _+ e/ m( b8 F  W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？

+ ?. z) z: H' M  v: p/ _( F% W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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3 ]; b( v' {7 e5 U三、交换机的选择

( h. A# u% T6 ^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。
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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。
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+ F, T: v  G3 ]* ?; s7 \3 T# K四、数据存储分析
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　　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。
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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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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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) `  y+ {& \; D  [+ K一个码率为6M的摄像头一天的存储量为56G左右。

那么1008个7天的存储量为：

1008个摄像*56G*7=395136G=385T左右。
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# K8 ~- I" V! T- ]+ |/ b6 Z- Z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
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, ?- x4 T* A# F$ X  s. }　　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。

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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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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。

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。
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六、优势


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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：
可扩展性：
0 V! g8 g7 f1 O# \; F3 B$ J+ F6 M5 _& H　　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
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管理方便：
5 P/ l  r  f& x) O, ^+ z3 ~　　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

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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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5 D3 ?9 J3 }) A5 X: c2 ]NVR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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