■李明
同有小金剛:引領(lǐng)高清監(jiān)控存儲市場
■李明
在數(shù)字視頻監(jiān)控的高清時代,每幀視頻所包含的信息量呈幾何速度遞增。面對龐大的數(shù)據(jù)量,存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定性成為用戶的首要需求。北京同有飛驥科技股份有限公司專門針對安防視頻監(jiān)控領(lǐng)域打造的一體化存儲設(shè)備——小金剛,采用控制器架構(gòu),滿足了用戶對存儲產(chǎn)品高穩(wěn)定性的要求,開創(chuàng)了視頻監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用控制器架構(gòu)存儲產(chǎn)品的先河。自上市以來,“小金剛”在上海世博會、深圳大運會、高速公路、平安城市的視頻監(jiān)控,Web/Mail互聯(lián)網(wǎng)、電子政務(wù)和數(shù)字圖書館等系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用,并以極高的穩(wěn)定性受到用戶的認(rèn)可。
高清視頻監(jiān)控已經(jīng)在平安城市、道路監(jiān)控、校園安防等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,但高清帶來了更清晰視頻信息的同時,也要求海量存儲空間和隨機讀寫性能。
目前視頻監(jiān)控存儲設(shè)備分兩類:控制器架構(gòu)存儲和服務(wù)器架構(gòu)存儲。前者最大的優(yōu)勢是高穩(wěn)定和高性能,采用專為存儲應(yīng)用設(shè)計的CPU,能很好地適應(yīng)用戶使用需求;嵌入式操作系統(tǒng)形成封閉空間,降低了系統(tǒng)被篡改的機會,提升了系統(tǒng)的安全,讓系統(tǒng)更穩(wěn)定;另外模塊化無線纜設(shè)計,能降低系統(tǒng)出現(xiàn)故障的幾率,充分保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性;同時采用集成在控制器上的RAID芯片保證RAID校驗性能。而后者最大的優(yōu)勢在于其靈活性,可以在其通用操作系統(tǒng)上做定制性的開發(fā)。同有小金剛是面向視頻監(jiān)控領(lǐng)域推出的存儲產(chǎn)品,它主要采用控制器架構(gòu),擁有無與倫比的穩(wěn)定性。
長沙市在建設(shè)平安城市時,使用了同有小金剛打造了一個穩(wěn)定、安全、可靠的整體視頻監(jiān)控存儲系統(tǒng)。此次建設(shè)的監(jiān)控系統(tǒng)主要覆蓋長沙市雨花區(qū)重點單位及街道、路口,攝像頭總數(shù)超過300路。針對長沙市的實際應(yīng)用需求,合理部署了10套小金剛及擴(kuò)展設(shè)備。整套視頻監(jiān)控存儲平臺連接前端的600路攝像頭,實現(xiàn)了FC SAN環(huán)境下的大容量集中存儲,總存儲容量超過500TB。小金剛強勁的數(shù)據(jù)處理能力,能輕松實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)大碼率并發(fā)寫入;穩(wěn)定的性能,滿足前段大流量數(shù)據(jù)的長時間持續(xù)讀寫,為整套視頻監(jiān)控系統(tǒng)提供不間斷的保障;其靈活的擴(kuò)展性能滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)對存儲平臺的彈性容量需求,即便是未來增加監(jiān)控點,或者畫面的質(zhì)量更高、尺寸更大,都能提供充分的存儲空間。
在平安城市視頻監(jiān)控項目招標(biāo)中,同有小金剛存儲系統(tǒng)憑借其穩(wěn)定的特性、靈活的擴(kuò)展能力和海量存儲空間成為首選產(chǎn)品。與其他一線城市分步分級建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的思路不同,唐山市以整體形式全面開展平安城市建設(shè),規(guī)模大、需求復(fù)雜。在此次建設(shè)中,整套視頻監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋唐山市區(qū)所有重點區(qū)域,共超過4000路攝像頭。鑒于如此大規(guī)模的攝像頭數(shù)量,同有為其視頻監(jiān)控存儲系統(tǒng)配置了120臺小金剛及擴(kuò)展設(shè)備,滿配1920塊2TB硬盤,總?cè)萘繉⒔?000TB,為海量數(shù)據(jù)準(zhǔn)備了充足的存儲空間。由小金剛打造的整體視頻監(jiān)控存儲平臺,擁有強大的數(shù)據(jù)傳輸、處理能力,可以輕松應(yīng)對4000多路攝像頭數(shù)據(jù)的寫入讀取,并且能及時處理所有監(jiān)控數(shù)據(jù),大大縮短了調(diào)取監(jiān)控視頻的時間;同時,為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)提供安全、有效的保護(hù),便于各級公安機關(guān)、社區(qū)和其他相關(guān)部門對歷史數(shù)據(jù)的調(diào)取及查閱。
高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用目的是能夠獲得更加清晰的視頻,從視頻中獲得更多的信息量。目前來看,采用高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用主要集中在平安城市、金融、機場車站等中高端用戶。用戶對數(shù)據(jù)的安全性要求較高,實際上也是對存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高的要求。
目前市面上的監(jiān)控存儲設(shè)備分為兩種應(yīng)用模式:NVR和IP-SAN。NVR是將監(jiān)控平臺的功能嵌入到存儲設(shè)備中,這樣一臺存儲設(shè)備既可以做監(jiān)控平臺的功能又可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲。NVR的優(yōu)勢在于其一機多用,缺點是其穩(wěn)定性與擴(kuò)展性,這一缺點也使其目前的應(yīng)用集中在中小型分散監(jiān)控存儲應(yīng)用。
目前針對平安城市、道路監(jiān)控、金融行業(yè)監(jiān)控等中高端監(jiān)控項目,IP-SAN模式還是首要選擇。在IP-SAN模式中,存儲設(shè)備又分為兩種架構(gòu)即控制器架構(gòu)和服務(wù)器架構(gòu)。同有就是在監(jiān)控行業(yè)主推控制器架構(gòu)的存儲廠商,我們認(rèn)為控制器架構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性、維護(hù)性、擴(kuò)展性,可以為用戶提供更加穩(wěn)定的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)。
在高清時代,前端高清攝像頭帶來了海量數(shù)據(jù),這就對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力有著較為苛刻的要求,要求存儲設(shè)備能快速地處理大碼率并發(fā)寫入。海量數(shù)據(jù)也對存儲空間提出了挑戰(zhàn),存儲設(shè)備要有足夠的空間,能將成百上千路攝像頭,甚至是高清攝像頭的數(shù)據(jù)存儲一定的時間。智能海量IP SAN/NAS存儲設(shè)備,不僅能夠提供可選D1、MPEG4、MPEG2(DVD)、H.264等多種不同清晰度監(jiān)控畫質(zhì),還具備卓越的存儲性能,能夠支持多路攝像頭的監(jiān)控數(shù)據(jù)為并發(fā)實時順序?qū)懭?,滿足三級監(jiān)控中心對同一數(shù)據(jù)源的多路并發(fā)隨機讀取。
監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備放置的環(huán)境一般比較惡劣,這就要求設(shè)備足夠耐用,同時,能承受外界環(huán)境的“折磨”。存儲設(shè)備的機殼設(shè)計十分重要,它負(fù)責(zé)保證設(shè)備的穩(wěn)固性、散熱、防腐蝕等方面。存儲設(shè)備有時并非放置在專業(yè)機房中,在某些惡劣環(huán)境下,存儲設(shè)備需要應(yīng)對高溫、高濕度等考驗。采用鋁合金壓膜的機器外殼,強度超過優(yōu)質(zhì)鋼,塑性好,具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性。
小金剛在設(shè)計之初,經(jīng)過充分的市場調(diào)研和客戶調(diào)研,從機殼設(shè)計、電源選型、風(fēng)扇選型、內(nèi)部芯片選型等細(xì)節(jié)方面精益求精,保證整個產(chǎn)品的穩(wěn)定。在設(shè)計硬盤托架時,小金剛充分考慮硬盤與盤陣連接的穩(wěn)定性和硬盤本身共振等問題。磁盤陣列通過RAID技術(shù)使多塊硬盤并發(fā)讀寫以提升設(shè)備讀寫性能,這也帶來硬盤共振的危害,托架設(shè)計要保證最小化共振對磁盤IO的影響。磁盤托架配合設(shè)備內(nèi)部的墊片和引針保證硬盤托架安防的精確度。
小金剛采用的無線纜、模塊化的控制器架構(gòu)設(shè)計,能充分保證設(shè)備自身的穩(wěn)定性。控制器架構(gòu)存儲設(shè)備采用執(zhí)行RISC的嵌入式CPU,保證存儲設(shè)備的專業(yè)性和穩(wěn)定性;采用嵌入式操作系統(tǒng),保證軟件的封閉性,提升設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)安全和穩(wěn)定;采用無線纜設(shè)計,減少設(shè)備內(nèi)部因線纜造成的單點故障,同時也降低了線纜存在的發(fā)熱,提升設(shè)備穩(wěn)定性;采用模塊化設(shè)計,在減少故障點的同時提升設(shè)備的維護(hù)性,即使發(fā)生部件損壞也可以很方便地進(jìn)行故障排除,大大降低了設(shè)備故障維修導(dǎo)致的系統(tǒng)宕機,提升了系統(tǒng)穩(wěn)定性。
同時,在保證數(shù)據(jù)讀寫性能時提升擴(kuò)展能力可以降低用戶的整體成本。小金剛采用專業(yè)的擴(kuò)展芯片,能實現(xiàn)一主六擴(kuò),具有強大的擴(kuò)展能力。一主多擴(kuò)的配置還帶來另外一個好處,就是降低硬盤共振的影響。普通的機柜為42U,一般配置10臺盤陣。如果全部配置主柜,則大量硬盤同時工作,共振影響較大;而采用一主多擴(kuò)的配置,每套存儲設(shè)備同時工作的硬盤只有1/n,這樣的話,一臺機柜同時運行的硬盤數(shù)大大減少,可以大大降低硬盤的共振,系統(tǒng)也就更加穩(wěn)定。
智能化是視頻監(jiān)控發(fā)展的必然方向之一,高清視頻為智能化發(fā)展提供了良好的原始數(shù)據(jù)支持。智能化的最終目的是使計算機具有人類的智能識別功能,舉個最簡單的例子,視頻中看到一輛汽車,我們可以得到的信息是:汽車、顏色、品牌、車牌號甚至新舊程度等等。目前車牌識別應(yīng)用非常廣泛,但是車牌識別要求攝像頭捕捉到的圖像足夠清晰且角度也有一定的要求。從這個簡單的例子可以看到,智能化能夠大大降低人類的勞動量,但是目前智能分析軟件的功能和準(zhǔn)確率都有待提高,而高清視頻為智能分析提供了良好的視頻素材。目前的智能化應(yīng)用集中在前端攝像頭,未來這些功能都可以移植到存儲設(shè)備上運行,比如人臉識別功能,將一幅人臉畫面交給存儲設(shè)備,指定對應(yīng)的搜索空間,存儲設(shè)備自動搜索出想要的結(jié)果。這些功能的實現(xiàn)對存儲設(shè)備的性能提出了更高的要求。
更多的新應(yīng)用勢必對存儲產(chǎn)品的性能及存儲空間有著更高的要求,小金剛憑借其高穩(wěn)定、易管理和大容量的特性,搶先一步占據(jù)已有制高點,成為安防視頻監(jiān)控存儲行業(yè)的領(lǐng)跑者。未來,小金剛?cè)詫⒊掷m(xù)貼近需求,和各行業(yè)用戶共同迎接智能存儲時代的到來!