监控系统存储方案全集详解

^BrainairefPiS

监控集中存储

处理方案书

北京邦诺存储科技有限企业

2023年X月

习录

一.序言.......................................................

二.需求分析...................................................

1.高性能.....................................................

2.海量存储空间..............................................

3.集中式共享................................................

4.数据可靠性................................................

5.可扩展性..................................................

6.网络化....................................................

三.处理方案..................................................

1.老式的DVR直接存储.......................................

2.DAS直连模式..............................................

3.先进的存储局域网络SAN构造..............................

4.IP存储网络................................................

四.方案描述...................................................

1.监控存储方案..............................................

2.设备配置清单：...........................................

五方案分析..................................................

1.监控专用存储系统，充足满足性能规定.......................

2.支持多台叠加设备的统一管理...............................

3.同步提供IPSAN和NAS.....................................................................

4.极易管理（全中文）.......................................

5.独有加密和授权技术.......................................

6.高可扩充性................................................

7.高性价比..................................................

8.数据存储的高可靠性和可用性...............................

9.易于扩展为备份容灾系统...................................

六.关键产品的简介.............................................

1.功能特点..................................................

2.支持存储统一管理..........................................

3.基本参数特点..............................................

4.RAID特点..................................................

5.监控管理特点..............................................

附录企业简介...................................................

监控技术从.上个世纪80年代进入我国以来，伴随安防需求欧I急剧增长一直在飞速发展，

从技术层面上来看，已经经历了多种不一样日勺发展阶段。伴随计算机技术日勺发展和网络的普

及，目前，视频监控已经发展到了网络多媒体监控系统。

新一代视频监控管理系统与前几代视频监控系统的主线区别在于，其不再局限于简朴地

完毕对视频信号的处理、传播、控制，其关键乃是对基于IP网络的多媒体信息（视频/音频/

数据）提供一种综合、完备的管理控制平台。网络多媒体监控系统以网络为依托，以数字视

频的压缩、传播、存储和播放为关键，以智能实用H勺图像分析为特色，并与报警系统、门禁

系统整合到一种使用平台上，引起了视频监控行业的一次技术革命，迅速受到了安防行业和

顾客H勺关注。网络多媒体监控管理系统，可以广泛用于多媒体视讯调度指挥、网络视频监控

和会议、多媒体网上直播、网络教学、远程医疗等各个方面。

网络多媒体监控系统由网络多媒体监控管理平台和前端信息采集设备构成，其关键是网

络多媒体监控管理平台。网络多媒体监控管理平台集计算机网络、通信、视频处理、流媒体、

和自动化技术于一身，是视频、音频、数据和图示一体化的处理方案，兼备网络视频监控、

视频会议、视频直播等功能，具有超大规模组网能力，是构建于LAN/lnternet网络之上、支持

多种传播方式日勺综合多媒体业务管理平台，其应用已远远超过监控自身所涵盖日勺内容。

磁盘阵列存储设备负责对前端采集来日勺视音频数据信息进行存储的部分，它结合网络视

频服务器将通过网络传播过夹日勺视音频压缩数据以媒体流的形式集中存储在磁盘整列中。它

在视频监控、网络教学、IP视频会议、视频直播及视频点播等方面均有广泛的应用。数据信

息的I全集中方式规定磁盘阵列必须提供足够日勺可靠性和稳定性，可以满足监控系统平台的性

能规定和持续写入规定。

监控视频存储系统是整个工程H勺重要构成部分。

二.需求分析

在整个监控系统平台中，前端监控模拟信号经DVR/DVS设备进行编码压缩，通过局域

网由管理服务器来统一管理和存取监控数据，并由存储系统来存储有关数据。

1.高性能

由于有多路摄像头数据并发持续写入，考虑后来摄像头的增长，并且同步有多路服务器

也许读取数据，因此需要高性能处理的存储系统。

2.海量存储空间

共XX路视频；规定录像保留XX天；视频码率以XX计算；

规定对所有视频数据进行集中存储，这就规定存储设备必须提供足够海量日勺存储空间。

总容量=路数x码率M/SX3600秒X24小时x保留天数/1024=—G。

3.集中式共享

采用集中式存储，数据和监控录像的管理和备份都非常以便。

4.数据可靠性

数据高度集中日勺系统，数据的安全是第一位日勺。必须从硬件到软件方面建立起一套严密

日勺保障措施，尽量减少故障点；并保证在单点或多点故障欧I状况下，系统可以持续运行，并

能在线时恢复正常。一般状况下，采用盘阵列技术来提高数据日勺可靠性。

配合备份软硬件环境，系统可以增长备份、容灾日勺功能，深入提高可靠性。

5.可扩展性

伴随监控范围H勺扩大，摄像头数据量日勺增长，存储系统H勺可扩展性尤为重要，良好的扩

展性可以保证业务的持续性。

6.网络化

监控中心建设网络化完善，轻易进行数据集中存储，采用网络化的设备扩容更灵活、施

工难度小，并且便于远程监控、维护简朴。网络化架构有助于实现互联互通，实现视频资源

日勺共享。

三.处理方案

1.老式的DVR直接存储

DVR是目前常采用日勺视频监控存储数据日勺方式，它用设备内置日勺IDE硬盘寄存视频数据。

DVR一般有四个IDE接口，可以接8块硬盘。该模式有如下特点：

1）价格低廉，简朴易用，适合于小规模监控环境：

2）硬盘非冗余模式工作，数据轻易丢失；

3）分布式存储，DVR存储空间不能直接实现共享；

4）单设备容量有限，伴随监控规模的扩大，管理、维护比较困难；

5）硬盘次序工作，减少硬盘损耗，但检索与回放性能较差。

2.DAS直连模式

老式H勺DAS监控存储架构:存储和监控客户端使用DAS直联的方式存取录像数据;

使用一台PC机作监控客户端；同步具有一台网络视频服务器来转发视频流；多台存储

设备通过级式挂接在视频服务器后。如下图所示:

DVR/DVS

1394、USB、SCSI直连

老式监控存储架构缺陷:

•存储直联，使得存储运用率不高，存储容量不能共享；

•存储扩展性差，不利于后期扩容；

•线缆距离有限，不利于布署；

•数据查询效率低，不利于迅速调取需要日勺数据；

•网络带宽不便于扩展，需要中断应用才可以实行。

3.先进的存储局域网络SAN构造

存储局域网络SAN是目前最为先进日勺海量存储架构，他是建立在服务器集群和存储设

备之间的网络，给服务器集群提供集中式日勺共享的存储空间，便于管理；SANH勺长处可归纳

为下几点：

•SAN存储系统扩展性好、升级能力强，投资保护性好。

•实现了存储系统支持数据集中式管理，有关业务系统或所有的应用系统存储系统合并

为统一口勺存储系统。

•采用开放式的体系构造，支持多种系统平台MJ接入，亦即实现跨平台操作。

•提供包括存储介质、接口设备及连接链路的冗余支持。

•向网络客户端和应用服务器提供高效可靠的数据存储服务时，同步对应用系统的运行

效率和网络的速度不会产生明显的影响。

4.IP存储网络

老式口勺存储网络多采用光纤通道(FC,FibberChannel)的方式，整个系统包括每个服

务器端的光纤通道卡，光纤线，光纤通道互换机等，每片光纤通道卡、以及每个光纤通道互

换机端口口勺价格是一般千兆以太网的10至20倍以上，加上光纤H勺铺设在中国大部分地区的

铺设不普及，整个系统的建设费用非常昂贵。

IPSAN是近些年来新兴日勺网络存储技术，它但愿用TCP/IP以太网替代光纤通道网络。

IPSAN的好处在于：使用以太网络，保护了顾客既有的投资；以太网系统造价低；以太网是

成熟日勺技术，具有良好日勺兼容性；以太网络可以扩展到远端，便于系统的做远程的容灾备份;

以太网上既有日勺软件也可以直接使用，例如IPSAN可以直接加上IPsec软件，以到达存储

网络加密日勺目日勺；千兆以太网络的广泛使用，也使得IPSAN日勺性能得到提高。总之，采用

IPSAN存储网络，可以到达好兼容性和最高日勺性能价格比。

iSCSI协,议是IPSAN中最为流行的协议，是IP存储的经典代表。运用IPSAN技术构

建监控架构如下图：

采用IPSAN存储方案的优势:

a）低成本实现监控数据的集中化存储和统一管理，可靠而稳定；

b）存储设备与视频服务器、监控客户端可以建设存储区域网络，共享性良好；

c）传播带宽更灵活，存储区域网络可以建设成千兆网络，也可以建设成百兆网络；可

以最大程度的满足前端客户机口勺存储压力需要；

d）存储扩展性强，后期扩容以便；

e）录像数据查询效率高，可以实时地调出需要日勺数据；

f）可靠性极好，多台存储共用时彼此之间是互相独立的，防止单点故障；

g）网络带宽便于扩展，防止应用中断。

U!方案描述

1.监控存储方案

整个监控存储系统需要实现对多路视音频数据进行集中存储，规定裸数据容量达

XXTBo

联网视频监控项目信息如下：

。前端摄像头XX个

令视频码率(D1或CIF)格式，视频码率以XX(Mb/Kb)计算

令录像保留时间保留XX天

。规定采用全集中存储模式

考虑到存储数据可靠性规定，提议磁盘阵列采用RAID5冗余机制，以深入保障存储数

据的完整性和存储系统得持续运行。我们从系统口勺兼容性、稳定性与可靠性角度出发，并且

考虑到保护已经有的投资，选择了基于IPSAN架构的数据存储方案。

耐!2

前端监控点集中存储

本设计方案是基于以太网建设模块化、可扩展SAN处理方案，它对企业日勺业务系统可

以提供无缝日勺存储处理方案。方案投资不高，原有的设备得到合理运用的前提下，基于网络

日勺数据存储服务性能得到明显提高，业务数据实现了有效的汇集和管理，实现了性能和价格

日勺最优组合。

采用各监控分中心集中存储模式，通过度散日勺网络将各地H勺视频监控数据实现集中存储

和集中管理。

iSCSI/NAS集中式存储方案特点：

>先进的IPSAN网络架构，采用各监控分中心分散集中存储模式，将前端视频

资源就近集中存储和统一管理，有效的规避了网络带宽压力过大及网络不稳定问题。

>RAID技术与多种硬件冗余保证系统的高可靠性,磁盘故障不会影响数据的继

续访问。设备故障率减少，减少了维护成本。（轻易损坏的磁盘被集中在中心，机房环境

保证的设备的可靠性，冗余电源也减少了故障率）

>设备管理、维护简朴。磁盘的更换无需断电，也无需启动设备机箱，可以实

现带电热插拔，且换盘时也完全不影响数据的访问；存储集中统一管理，无需管理每个

前端存储。

>提高了客户服务质量，提高了系统响应时间。（由于数据集中存储在中心服务

平台，当有客户祈求时，无需在通过外部网络去前端提取数据。这样使客户的数据访问

途径减半，客户祈求响应时间更短，服务质量更高）

>高的可扩展性。存储可以实现按需分派，存储容量可以根据监控规模的发展

和增长来动态增长。例如，假如所有监控内容的保留时间从1个月提高到六个月。假如

采用集中存储方案，只需在网络中增长更多的存储容量，向其他H勺部分都无需变化，就

可以处理这个问题。

>存储H勺增值服务业务。基于网络化的存储，还可以提供数据日勺磁带备份和光

盘备份功能，通过这些功能来深入提高服务质量。

五.方案分析

本设计方案是基于模块化、可扩展SAN处理方案，具有业务持续性等特性。它对监控系

统的业务系统可以提供无缝向存储处理方案，为监控存储提供系统高效、高可靠性、高可用

性支持。

方案投资不高，可以把基于网络的数据存储服务性能得到明显提高，业务数据实现了有

效的汇集和管理，实现了性能和价格H勺最优组合。本方案具有如下7大独特特点：

1.监控专用存储系统，充足满足性能规定

本存储系统针对监控应月日勺特点对存储系统进行了优化。监控应用是一种以写为主的存

储应用。实际上是以大码流的多并发写为主口勺一种存储应用。因此，在写性能，写的高并发

和写口勺高稳定度方面，邦诺的监控专用产品采用了独特的算法，到达最佳的效果。

邦诺口勺IP存储系统能充足本满足本监控系统性能的规定；并可以满足后来性能扩展口勺

需要。单台SMI-100-R16可以支持260路以上D1格式(码流为1.5Mbps)视频图像同步写

入。

2.支持多台叠加设备的统一管理

通过控制头设备可以实现对多种存储设备日勺统一管理和维护，在对顾客透明的状况下，

实现对整个存储空间日勺灵活划分。同步它们在SAN(storageareanetwork)>NAS(network

attachedstorage)和DAS(direct-attachedstorage)环境下均体现优良。模块化设计将维

护时间减到至少，且增长了在严格日勺高容量SAN应用下的可扩展性。此外，支持FC扩展模

块和SCSI扩展模块，以便进行整合和利旧。

3.同步提供IPSAN和NAS

监控存储方案是对既有的存储进行集中管理和存储。针对服务器的数据存储，工业界上

一般是采用SAN的架构。即邦诺方案采用IPSANH勺架构，使用iSCSI协议，提供真正的高

性能日勺块级数据访问。实现了对服务器当地磁盘日勺扩展。从而提高数据存储的可靠性，可扩

展性，和高性能。

对于某些对性能规定不高日勺文献在顾客之间的共享应用，可以采用NASH勺存储。由于

邦诺存储日勺产品同步提供IPSAN和NAS日勺功能，因此可以同步满足都市监控存储在这两方

面的需求。即邦诺H勺IPSAN功能可以满足服务器H勺高速块级访问需求；邦诺的NAS功能可

以满足文献共享的需求。

4.极易管理（全中文）

易管理和使用是也是都行监控存储系统的一种基本规定。邦诺存储的产品日勺管理系统是

面向顾客设计的全中文日勺管理系统。并旦业界最先进的基于浏览器日勺管理措施，在客户端无

需安装任何软件。根据我们的经验，管理员可以在15到20分钟内，就轻松掌握整体系统日勺

使用和管理。

5.独有加密和授权技术

对数据安全H勺特殊规定，邦诺存储在其产品中采用了独有的安全技术。保证管理和数据

在存储基本的安全性。所有的管理数据都是在加密的状况下，进行传播的；并且在IP授权日勺

基础上，存储系统还采用了CHAP授权技术。

6.高可扩充性

邦诺口勺产品采用先进的IPSAN架构，因此可以实现存储容量口勺高可扩充性,在应用发

展，存储需求增长，既有容量局限性H勺状况卜，可以简朴的购置更多的存储设备联入互换机

即可，这样在提高了容量欧J基础上，也同步提高了性能。并且支持对多种存储设备的集中统

一管理。

7.高性价比

IPSAN时构造自身就是一种性价比高欧I架构。既有日勺网络环境无需变化；甚至无需购

置额外的互换机；并且管理员也对IP网络很熟悉，因此很轻易上手。邦诺日勺产品通过兼容

NAS日勺功能，深入提高了产品日勺性价比。使客户无需为了个别日勺针对顾客日勺共享需求，而使

用额外的NAS服务器和NAS产品。

8.数据存储时高可靠性和可用性

邦诺方案中，数据存储可采用RAID5+热备盘技术。一种RAID组出现硬盘坏，RAID

技术可以保证数据不丢，并巨存储服务无需中断。热备盘可保证对故障盘在线进行及时替代,

保障业务日勺可持续运行。

邦诺的多网口虚拟化技犬，还可以保证存储器在单个网络连接断开的状况下，仍然可以

正常工作，保证了设备的高可用性。

9.易于扩展为备份容灾系统

邦诺存储可以内嵌备份软件，实现存储到磁带库或虚拟磁带库的直接备份；深入保障数

据的安全。

六.关键产品的简介

SMI-100-R16

邦诺存储采用国际最先进的IPSAN技术，为顾客提供完全共享、以便扩充的存储；采

用RAID技术、智能控制风扇，彻底保护了顾客的数据安全；直接在原则的以太网络上运行,

完全与既有口勺以太网络基础设施和已经有的网络管理软件兼容，不需要专有的网络设备，提

供了一种极其经济的高性能网络存储处理方案。

1.功能特点

1）监控专用存储系统

本存储系统针对监控应用H勺特点对存储系统进行了优化。监控应用是一种以写为主的存

储应用。实际上是以大码流的多并发写为主的一种存储应用。因此，在写性能，写时高并发

和写日勺高稳定度方面，邦诺的监控专用产品采用了独特的算法，到达最佳日勺效果。

2）同步提供IPSAN和NAS

都市监控存储方案是对既有服务器的存储进行集中管理和存储。针对服务器的数据存

储，工业界上一般是采用SANMJ架构。即邦诺采用IPSAN的架构，使用iSCSI协议，提供

真止H勺高性能的块级数据访问。实现了对服务器当地磁盘的扩展。从向提高数据存储H勺可靠

性，可扩展性，和高性能。

对于某些对性能规定不高口勺文献在顾客之间的共享应用，可以采用NAS的存储。由于

邦诺产品同步提供IPSAN和NAS的功能，因此可以同步满足都市监控存储在这两方面的需

求。

即邦诺的IPSAN功能可以满足服务器的高速块级访问需求；邦诺的NAS功能可以满足

针对以人为对象的文献共享的需求。

3）支持AFP/FTP//S

使顾客可以通过远程直接访问存储系统里面的数据，同一NAS文献数据可以同步支持

CIFS、NFS、AFP等共享协议。

4）存储系统获准国家信息安全产品型号认证

该产品保证重要数据安全存储在国内自主安全存储设备内。针对关键监控系统对数据安

全的特殊规定，邦诺存储在其产品中采用了独有日勺安全技术。保证管理和数据在存储基础上

日勺安全性。所有的管理数据都是在加密日勺状况下，进行传播的I；并且在IP授权的基础上，存

储系统还采用了CHAP授权技术。

5）多台存储设备里的数据可以自动同步和容灾

邦诺存储系统的多设备之间直接可以进行数据同步，实现监控数据的多重备份，保证数

据安全。

6）支持存储到各个监控设备的带宽分派功能，保证QoS

邦诺网络存储系统是多种监控设备或服务器共享存储空间H勺设备。它具有带宽预留的功

能，可以限制任一种接入的设备到存储的传播带宽，这样可以防止带宽竞争带来的某些设备

日勺存取性能下降。保证在监控这种软实时应用中，每一种客户端的带宽都可以定制，保证了

整体系统日勺QoS。

7）存储设备支持克隆、镜像及快照功能，可以保证重要监控数据的多重备份存储

8）支持WORM技术

邦诺WORM产品是针对档案类存储提供的基于硬盘的写一次，读多次的网络存储产品。

目前各行各业越来越多日勺重要信息是采用电子存档日勺方式存储，并且这也是发展的方向。伴

随法规遵从方面日勺规定不停提高，在保留档案类数据方面，组织机构目前面临越来越严格的

规定。规定将电子邮件、重要文档、设计文献、患者记录、审计信息以及其他数据存档数年。

此外，企业自身也会越来越多地采用较苛刻日勺规定，保证不会更改或删除那些虽未受监管却

较为关键日勺参照数据，并且可以迅速和以便地检索到这些数据。

邦诺WORM产品是针对档案类存储提供的基于硬盘的写一次，读多次的存储产品。在

提供类似光盘和磁带的基本的WORM功能的基础匕邦诺WORM产品，通过RAID技术，

保证了访问的高性能和数据向可靠性，来满足迅速和以便地检索的需求。并且本产品还使用

了SATA硬盘，可以提供最优的性价比。

另一方面，邦诺WORM产品自身采用原则CIFS/NFS/AFS协议，从而可以直接连接在

网络上，被多台服务器共享使用。并且邦诺WORM产品H勺管理界面都是基于中文的Web界

面，它的维护，使用和管理都十分简便。

9）支持前端设备直接进行端到端直接写入IP存储设备

该产品不仅支持前端视频流（例如DVS）使用iSCSI以块方式写入，还支持前端视频流

直接使用NFS/CIFS网络协议以文献方式写入，省却流媒体服务器的参与，很大程度上节省

系统成本。

10)极高的性能价格比

邦诺网络存储系统国内生产制造以及当地H勺技术支持，在同类产品中具有价格上日勺优势。

同步，邦诺网络存储系统在以太网络上实行，兼容企事业单位内部已布署的网络系统，不需

增长更多日勺费用。

11)高扩展性

存储容量可以在线扩大，监控数据存储可以基于网络无限扩展。邦诺网络存储系统是基

于存储网络架构，具有良好的扩展性，单系统的容量可以高达PB级别。同步，系统构架在

以太网的基础之上，数据可以随以太网的延伸发送到远端，实现距离上的扩展。

2.支持存储统一管理

1)存储系统支持设备级联和通过模块扩展

邦诺IPSAN存储可以实现对多种存储设备日勺统一管理和维护，和FCSAN可以共存于

同一局域网。在对顾客透明的状况下，实现对整个存储空间的灵活划分。

设备支持IPSAN存储设备级联，单台设备容量通过iSCSI不停扩展；支持FC扩展模块

和SCSI扩展模块，可自效整合原有其他存储设备，到达合理利旧和资源数据共享日勺目H勺。

通过控制器FC模块可实现对顾客己经有FC存储设备的有效整合，到达无缝结合时效

果。实现FCSAN和IP8AN存储设备间的统一管理和资源共享。

同步这两种方式在SAN(storageareanetwork)>NAS(networkattachedstorage)和

DAS(direct-attachedstorage)环境下均体现优良。模块化设计将维护时间减到至少，日增

长了在严格的高容量SAN应用卜的可扩展性。

2）多台存储设备支持统一管理

可以通过单一管理软件窗口进行多台存储设备日勺运行维护工作，如配置存储设备的参

数、方略，进行存储空间的划分，iSCSI服务的管理，带宽预留的配置，WORM存储H勺配置,

CIFS/NFS/AFP的配置等关键存储功能。

3.基本参数特点

1）SAN环境中最大主机连接数＞=1024；

2）高性能的存储配置

■采用高性能双核处理器架构，支持双处理器；

■配置存储缓存＞=1GB,可扩至8GB；

■配置300GB、500GB或750GB磁盘（MTBF＞=＞1,000,000小时），并提供磁盘原

始生产厂家名称及磁盘型号；

■单台SMI-100-R16阵列配置存储容量＞=16TB（单块硬盘以1TB计算），支持硬盘

热插拔及在线更换故障硬盘；

■数据接口数=2个，可扩至6个，可实现SAN、NAS和DAS连接模式的整合；

■存储性能：IOPS＞=2110000,带宽＞=250MB/s；

■管理端口：10/100Mbps以太网接口，可进行近端或远程的多种配置和管理；

■配置冗余电源，配置冗余风扇，支持外接UPS,防止电源故障带来的系统异常。

4.RAID特点

1）支持RAID0,