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1000路高清监控IP-SAN存储方案

应用案例2019年01月22日 13:22来源: 弱电工程师的圈子
  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。
 
  现在针对机场的监控共有1000路,如何规划它的存储?
 
  一、需求分析
 
  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zui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。
 
  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。
 
  二、NVR的选择
 
  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。那么我们就使用24台64路NVR,每路NVR放42路监控。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?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。1000 路视频流到24台NVR中,每台NVR上有42路视频流。
 
  三、交换机的选择
 
  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。
 
  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。
 


 

  四、数据存储分析
 
  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。
 
  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。
 
  如何解决整体方案中的稳定性以满足7X24小时的不停工作。
 
  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。
 
  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。
 
  五、方案具体规划
 
  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。
 
  如何利用这96块硬盘以满足24台NVR系统传来的视频流呢?
 
  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。
 


 

  六、优势
 
  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:
 
  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
 
  管理方便:
 
  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
 


 

  补充:
 
  这里面弱电君补充下,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。
 
  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 SAN的解决方案。
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