视频监控扩容解决方案

.

[标签:标题]

篇一：视频监控系统存储扩容解决方案0816

视频监控系统存储扩容

解决方案

2013年8月

辽宁邮电规划设计院有限公司

Liaoning Planning and Designing Institute of Post and Telecommunication Co., Ltd

目录

第1章 项目背景..................................................... 3

第2章 项目需求..................................................... 4

第3章 解决方案..................................................... 5

3.1 设计原则 ..................................................... 5

3.1.1 紧密结合用户的实际需求 .................................. 5

3.1.2 保持技术上的先进性 ...................................... 5

3.1.3 开放式模块化系统 ........................................ 5

3.1.4 采用标准化的技术和产品 .................................. 6

3.1.5 系统的易管理性和稳定性 .................................. 6

3.2 存储架构介绍 ................................................. 6

3.2.1 NAS存储架构 ............................................ 7

3.2.2 FC SAN架构 ............................................. 7

3.2.3 NVR存储架构 ............................................ 8

3.2.4 IP SAN/CVR架构 ......................................... 8

3.2.5 存储架构对比 ............................................ 9

3.3 存储高清图像容量 ............................................ 10

3.3.1 IP-SAN/CVR架构存储设备需求 ............................ 11

3.3.2 磁盘阵列DS-A10系列 .................................... 12

3.4 海康威视存储优势介绍 ........................................ 14

第4章 投资预算.................................................... 16

4.1 标清存储投资预算 ............................................ 16

4.2 高清存储投资预算 ............................................ 16

第1章 项目背景

视频监控技术的发展过程分模拟视频监控、数字视频监控及网络视频监控，模拟视频监控时代的存储设备是磁带录像机(VCR)；数字视频监控时代的代表产品是数字硬盘录像机(DVR)，内置或外挂硬盘是主要的存储设备;在网络视频监控时代，网络摄像机、编码器负责视频的编码传输，而存储主要采用网络视频录像机，即NVR，NVR具有多种存储方式，如DAS、SAN可选。在网络化视频监控时期，数据呈爆炸性增长，存储方式变得多样化，不同的存储结构都得到应用，DAS、NAS、FCSAN及IPSAN等存储系统与数字网络视频监控系统配合应用，实现视频数据的海量、高速、实时、稳定的存储与检索。

在数字视频监控时期，DVR作为数字化存储设备，通常采用的存储方式是内置多块大容量硬盘的方式实施存储扩展，或通过扩展接口外接磁盘阵列，可以理解为DAS方式的存储。DAS架构的存储在早期的单点及小规模DVR系统中，因为部署容易，成本不高而得以广泛应用，此方式的特点是单服务器(DVR)独享存储空间。

精选范本

.

随着网络视频监控系统的发展，系统变得分散而规模不断扩大，因此，存储系统的容量、带宽、稳定性、集中管理、易维护、成本等方面均成为重点考虑因素。在此情况下，网络化、规模化的存储架构正好可以弥补DAS架构的各种不足，NAS、IPSAN、FCSAN以其良好的网络性、扩容性、冗余性、易管理性等优势得到更多的应用。

第2章 项目需求

本项目已有一套视频监控系统，前端共计80个摄像头，存储30天，使用了28T硬盘，现需要对这套视频监控系统的存储进行扩容，要求所有摄像头无间断每天24小时存储6个月，因此，在设备上要进行重新选型以及一定量的增加。

对于系统的存储必须满足以下功能：

? 存储相对集中化，管理绝对集中化

传统网络硬盘录相机将数据存储分布在每台当中，调用和管理极为不便。因此，需要将所有数据集中存储在同一设备当中，监控录像的调用和视频数据的备份都可以方便得以实现。同时，存储集中化之后，可以在本地或者远程的同一管理平台下管理所有存储设备，大大简化了监控系统的管理成本。

? 数据安全性

传统网络硬盘录相机使用的硬盘，没有任何数据保护机制，一旦硬盘损坏数据将无法恢复，这样则失去了监控本身的意义。因此，要有一套安全机制很高的方案将数据的安全有力的保护起来，可以在硬盘损坏的情况下实现数据的恢复。从存储设备本身需要有严密的保障措施，尽量减少故障点；另外，一旦出现单点故障后，监控系统能够持续运行，并能在线的恢复正常。此外，还可以通过备份或者容灾技术增加系统的整体的安全性，进一步提高系统的可靠性。

? 高性能

由于大型监控系统一般摄像头路数较多，需要同时多路摄像头同时将数据写入存储设备，并且同时有多路服务器可能读取数据，总的带宽要求比较大，并发访问数量较多，因此对后端存储设备提供较高的性能来满足这种需求。 ? 随需扩展

传统硬盘录相机是不能随意扩展的，一般8块硬盘已经满负荷了。而监控系统在本次扩容完成之后，可能随着需求的增加（如存储时间以及前端摄像头点位增加），数据量仍然会随之增加，这就需要存储系统有良好的可扩展性来保证系统业务的持续运行。

篇二：数字高清视频监控项目解决方案

泵站项目 视频监控系统技术建议书

浙江宇视科技有限公司

2014/09/16

目 录

1. 项目概述 ............................................................................................................................. 4

1.1.

1.2.

1.3. 项目建设背景 ....................................................................................................... 4 项目需求分析 ....................................................................................................... 4 系统设计原则 ....................................................................................................... 6

1.3.1.

1.3.2.

1.3.3.

1.3.4.

精选范本

.

1.3.5.

1.3.6.

1.4. 合理性原则 ................................................................................................... 6 先进性原则 ................................................................................................... 6 实用性原则 ................................................................................................... 7 可靠性原则 ................................................................................................... 7 可扩展性原则 ................................................................................................ 7 安全保密性原则 ............................................................................................ 7 系统设计依据 ....................................................................................................... 8

2. 系统总体架构设计 .............................................................................................................. 9

2.1.

2.2. 系统架构设计 ....................................................................................................... 9 监控建设模式分析 .............................................................................................. 10

2.2.1.

2.2.2.

2.2.3.

2.3. 模拟视频监控系统 ...................................................................................... 10 模数结合的视频监控系统 ........................................................................... 10 基于IMOS的IP智能监控架构 .................................................................... 11 系统组网拓扑 ..................................................................................................... 12

3. 系统前端设计 ................................................................................................................... 13

3.1. 宇视网络摄像机特色 .......................................................................................... 13

4. 监控中心和分控中心图像显示系统设计 ........................................................................... 15

4.1.

4.2.

4.3. 中心控制室 ........................................................................................................ 15 视频解码器介绍 ................................................................................................. 15 拼接屏选型设计 ................................................................................................. 16

4.3.1.

4.3.2.

4.3.3. 用户需求分析 .............................................................................................. 16 系统功能描述 .............................................................................................. 17 宇视拼接单元的特点 ................................................................................... 18

5. 数字视频存储及管理设计 ................................................................................................. 19

5.1.

5.2.

5.3. 存储系统配臵 ..................................................................................................... 19 宇视一体化NVR设备存储系统特点 .................................................................. 20 宇视 一体化NVR管理性能 ............................................................................... 20

6. 系统管理平台(控制管理层)设计 ....................................................................................... 21

系统管理平台建设需求分析 ............................................................................... 21

系统管理平台选型设计 ...................................................................................... 22 6.1. 6.2.

7. 数字视频监控系统功能特点.............................................................................................. 23

7.1.

精选范本

.

7.2.

7.3.

7.4. 创新的结构化存储 .............................................................................................. 23 全面的网络技术 ................................................................................................. 23 高可靠系统设计 ................................................................................................. 23 灵活增值业务功能 .............................................................................................. 24

7.4.1.

7.4.2.

7.4.3.

7.4.4. 丰富的报警兼容性 ...................................................................................... 24 跨域监控扩容 .............................................................................................. 24 智能分析系统 .............................................................................................. 24 灵活的远程监控 .......................................................................................... 24

8. 承载网络系统设计 ............................................................................................................ 25

8.1. 网络建设需求分析 .............................................................................................. 25

8.1.1.

8.1.2.

8.2. 网络质量要求分析 ...................................................................................... 25 安全需求分析 .............................................................................................. 25 网络建设设计 ..................................................................................................... 26

8.2.1.

8.2.2.

8.2.3.

8.2.4.

8.2.5. 总体设计要求 .............................................................................................. 26 网设计 ........................................................................................................ 26 IP地址规划 ................................................................................................. 26 IP地址分配原则 .......................................................................................... 27 VLAN规划 .................................................................................................. 27

8.3. 网络安全设计 ..................................................................................................... 29

8.3.1. 网络系统安全设计 ...................................................................................... 29

9. 系统功能特点 ................................................................................................................... 29

10. 主要产品介绍 ............................................................................................................ 31

10.1. ................................................................................................................................. 31

1. 项目概述

1.1. 项目建设背景

宇视（Uniview）的IP监控解决方案已经在广域、城域和大型园区等得到广泛应用，其图像质量、系统稳定已经完全满足楼宇联网监控的要求，而可扩展的系统架构、集中可靠的中心存储、自动化的管理平台又较传统监控有较大提高，再加上建设成本较前些年已经有较大下降，现阶段，智能建筑领域如果采用全网络化的组网方案，其直接成本仅比传统方案高出20-30%，在加上其布线、扩容、管理、远程访问上的优势，在智能建筑项目中，已经大量采用IP监控解决方案。

uniview的监控解决方案有以下几个特色：

? 方便的部署方式：监控系统可以利用楼宇原先的IP网络，无需重新建

精选范本

.

网，而且可以利用统一的综合布线，无需重新大范围布线，同时支持视频图像

以太网电口、以太网光口、EPON光纤、无线等多种方式接入；

? 多样的图像编码方式：提供高性价比的多路编码器和连接简单的高清

IPC，可以针对楼宇内部不同的监控需求，选择不同的前端接入方式；

? 简洁的监控机房架构：监控机房只需放臵PC机、解码器和电视墙，架

构简单，占用楼宇内部较少空间；

? 可靠的视频数据存储：采用磁盘阵列集中存储视频数据，数据存储可靠

性高，方便历史信息的浏览和回放；

? 自动化管理工具：所有设备支持SNMP网管协议，支持平台统一管理，极大的提高智能楼宇的管理效率；

? 灵活的用户应用模式：通过分权、分域特性可以使楼宇内各部门轻松共

享监控图像资源；

? 强大的业务联动能力：视频监控平台可以与楼宇报警、门禁、消防等系

统进行联动，提高楼宇综合智能水平。

1.2. 项目需求分析

具体建设目标：

现根据泵站目前的情况，需要建设一套高清数字视频监控系统，整个结构基于典型的IP架构来设计。系统平台预留集成接口，用于系统集成；同时摄像机提供SDK开发包，实现更多的管理功能要求。

室内摄像机图像采用7台720P高清半球摄像机2M码流存储，室外摄像机采用6台720P高清一体化枪式摄像机2M码流存储，通过1台24千兆网络交换机将前端13台摄像机和中心存储、解码设备、操作键盘、工作站等连接一起，实现系统的互联互通。录像方式（每天24小时），录像保存30天。

建成后的安防图像监控信息系统作为提高治安管理的有效途径之一，其选用的产品及管理系统将在一定程度上代表行业的领先水平，建成后系统应具备以下功能要求：

1.实时图像点播

应能按照指定设备、指定场所，如出入口，进行图像的实时点播，支持点播图像的显示、缩放、抓拍和录像，支持多用户对同一图像资源的同时点播。

2.远程控制

应能通过手动或自动操作，对前端设备的各种动作进行遥控；应能设定控制优先级，对级别高的用户请求应有相应措施保证优先响应。

3.存储和备份

监控控制平台的数据库在记录图像信息的同时还应记录与图像信息相关的检索信息，如设备、通道、时间、报警信息等。总控中心采用NVR存储进行部署，图像分辩率可采用720P（1280*720）和1080P（1920*1080）。

4.历史图像的检索和回放

应能按照指定设备、通道、时间、报警信息等要素检索历史图像资料并回放和下载；回放应支持正常播放、快速播放、画面暂停、图像抓拍等。

5.报警管理

报警的接收和分发，应能接收报警源发送过来的报警信息，根据报警处臵策略将报警信息分发给相应的系统、设备进行处理。报警源包括前端报警设备/报警子系统、监控设备的视频移动侦测输出。

6.报警联动

精选范本

.

若报警位臵存在监控设备，报警发生时应能通过预设方式自动调用视频或声音信息进行报警复核，并触发视频和录音录像，系统支持与其它警用业务系统进行报警联动。

7.语音双向对讲

根据应用需要（如安全防护等），能支持在监控点和监控中心之间实现语音双向对讲功能。

8.系统的人机交互

具有直观、友好、简洁的人机交互界面。

具有视频画面分割显示、信息提示等处理功能。

能反映自身的运行情况，对正常、报警、故障等状态给出指示。

9.用户与权限管理

篇三：视频监控存储解决方案

XX视频监控存储解决方案

目 录

第一章

1.1 视频监控存储系统 ................................................................................................... 1 需求分析 ................................................................................................................... 1

系统可靠性需求 ............................................................................................................... 1

数据可靠性需求 ............................................................................................................... 2

高可扩展性需求 ............................................................................................................... 3

带宽需求 ........................................................................................................................... 3

性能需求 ........................................................................................................................... 3

节能需求 ........................................................................................................................... 4

系统兼容性需求 ............................................................................................................... 4

安全性需求 ....................................................................................................................... 5

第二章 集中监控存储解决方案 ........................................................................................... 6

2.1 系统拓扑结构图 ....................................................................................................... 6

2.2 视频监控容量计算 ................................................................................................... 7

2.3 其他相关设备配置 ................................................................................................... 9

2.4 集中监控存储方案的优势 ..................................................................................... 10

第三章 产品简介 ................................................................................................................. 11

3.1 NetStor iSUM420G3一体化存储系统 .................................................................. 11

第一章 视频监控存储系统

1.1 需求分析

随着数字信号处理技术、数字通信技术的发展及IP网络传输的普及,安防监控系统正逐步从标清向高清、从模拟向数字进行转变，传统监控技术所面临的组网难、共享难和存储难的问题在新型的数字化监控存储体系下有了全面改善：网络化、规模化、高可靠性、高安全性、使用简便性、业务功能强大、管理功能强大、可扩展性好、易集中存储和检索等等，为用户带来了全新的应用体验。

XX工程的摄像头数量较多，同时视频录像的保存时间较长，要构建一个全方位、高密度的治安管理防控体系，其中海量视频的集中存储和快速检索调用是项目中的关键点之一，而大型视频监控存储系统的需求主要体现在以下几个方面：

系统可靠性需求

对于一个存储系统而言，可靠性是第一位的。高可靠性是保证视频数据连续写入的关键，那么存储系统的可靠性需求体现在以下几个方面：

精选范本

.

1) 存储架构的可靠性

一般而言，由于嵌入式存储系统的操作系统固化到控制器中，采用存储专用操作系统、以提高系统的安全性，减少黑客攻击及病毒感染的可能性，此外，嵌入式系统具有无线缆设计、关键部件全部可热插拔的特性，所以从架构上优于服务器架构的存储系统，产品选型时，应该优先选择嵌入式架构的存储系统。

2) 存储系统的冗余设计

存储系统的冗余设计可以有效避免关键部件和链路的单点故障问题，从而保证可靠性。这些关键部件除控制器外，还应该包括锂电池、电源、风扇、硬盘等，此外，多个主机端口可以和前端形成多条数据链路，也可以避免链路的单点故障。但是从经济性角度而言，冗余的控制器是成本的较大权重因素，因此实际应用中，可以在冗余性和经济性之间选择一个折中点。

数据可靠性需求

本期视频监控数据保存的主要目的就是为了在发生案件和突发事件时，能对存储中的数据进行取证和分析，保证整个XX项目安保工作的顺利开展，因此数据的可靠性至关重要，存储系统需要从容错、系统恢复（包括RAID技术、热备技术、SMART技术、介质坏块自动扫描、数据预先迁移等技术）等多方面对数据的可靠性和安全性做保障。

作为后端视频监控数据集中存储系统的高可靠性体现在具备可靠性保护能力（RAID技术、热备技术、SMART技术、介质坏块自动扫描等技术）、故障恢复能力（存储设备掉电和更换控制器时，系统配置信息不丢失，数据不丢失，恢复供电和更换控制器后系统可以自动恢复正常运行）。

1) RAID校验和热备技术

硬盘是存储系统中的比较容易损坏的部件之一，随着时间和使用的频繁程度，硬盘故障极容易造成损坏或故障导致数据丢失，因此存储系统需要有多种RAID校验技术保证数据的安全性；在本期XX项目中，由于视频监控系统采用大容量的SATA硬盘，故障率会比小容量硬盘高，因此最好还能支持到RAID6等双盘校验保护。存储系统应具有多种RAID级别供不同应用的灵活选择，以方便用户根据各种不同实际情况来选择合适的RAID级别来保护数据。

热备盘技术可以结合RAID技术增加数据的可靠性和安全性，尤其是当RAID级别不采用RAID6等高等级保护时，采用热备盘技术可以获得性能和数据可靠性的最佳结合。根据视频监控应用的特点，建议采用RAID5+热备盘的方式对数据进行保护，RAID5提供在线更换新盘的功能，以及对发生故障磁盘的内容进行联机重组。具有RAID＋热备盘功能的磁盘阵列会在磁盘发生故障时，首先由热备盘顶替故障磁盘，在后台进行RAID重建的同时，仍能保证视频流数据的不间断写入。RAID 5＋热备盘技术可以在坏两块甚至更多块硬盘的情况下（取决于热备盘的数量，一般情况下，一个RAID设置1个热备盘即可），保证RAID组的数据不丢失。

2) 磁盘坏块的自动检查和数据预先迁移技术

磁盘阵列应具有强大的自我状态诊断和故障隔离功能，如介质坏块自动检

测、坏数据块的数据进行自动迁移等。这种预防措施可以有效防止数据丢失，也可以避免较长的RAID重建过程，保证数据安全的同时，避免了RAID重建过程中阵列性能的下降。

高可扩展性需求

视频数据会随着摄像头数量的增加，码流的提升，保存天数的增加而急剧增加，因此存储系统本身必须具有较高的可扩展性，以满足后续容量扩展的需要。存储系统进行容量扩展时，必须能够进行在线动态扩容，不影响现有的视频录像。

就本期项目而言，对于单个磁盘阵列，为了保证业务的连续性，在进行容量扩展时，RAID精选范本

.

组大小和LUN空间大小要求均可以在线扩容，扩容时对服务器无影响，存储系统本身也无需重启，能够根据用户要求进行灵活方便的扩展，可满足今后继续在线、不中断应用进行容量扩展的需求。动态的RAID容量扩展和LUN功能扩展功能可以简化存储空间扩展的操作。

带宽需求

单台摄像机每秒的存储流量为2Mbps码流，所有摄像机存储流量

＝单摄像机存储流量×所有摄像头数量,带宽是否能满足需要，要看各区域的监控点数量、随机读的并发数和空闲带宽的比例，在某些高清视频监控项目中，为了提供较高的带宽，往往会在核心网络中采用万兆交换机。另外，可以根据经验值10%的存储访问概率计算对视频录像数据的随机访问概率。

性能需求

存储应具有较好的实时性能，才能满足高清录像时对存储实时写入的要求，因此，选择具有专用的RTOS实时操作系统的存储系统才能保证实时性；同时，存储设备对写性能有优化处理，才能满足标清/高清监控情况下对高码率、高并发和多路码流的实时读写需求。

其次，链路聚合也叫做Trunk功能，IP SAN磁盘阵列的多个主机通道可以绑定成一个更大的聚合通道，从而获得较大的通道带宽，提高存储的性能。在设备

选型时，建议优先选择具有Trunk功能的磁盘阵列。

节能需求

据Gartner公司一项针对CIO的调研表明，70%的被访者认为，电力和制冷问题是他们的数据中心所面临的一个最大问题，IT预算中能源方面的花费从8%激增到48%。据国务院信息化工作办公室的数据显示，中国IT能源消耗占全国每年800亿元政府能源消耗的50%，数据中心能耗又占到IT总开销的40%。，为积极响国家 “坚持实施可持续发展战略，建设资源节约型、环境友好型社会”发展战略要求，同时也为了尽可能减少后续的长期耗电成本，就XX项目的节能需要注意以下几个环节：

1) 在具体的存储设备选型上，应优先选用具有多种节能特性的产品；

2) 在项目建设过程中节约能源；

3) 在系统运行和维护阶段，通过存储系统设计（存储设备休眠策略、存储策略

等）建立节约能源的长效机制。

XX工程项目的建设和运行对能源需求较大，建议在系统建设和运行的整个阶段考虑节能问题。从IP SAN存储系统自身而言，由于数据量很大，需要几十套磁盘阵列，那么对于电能的消耗也是非常大的，同时对于给设备降温的空调也需要消耗相应的电能，所以所选择的IP SAN存储系统需要提供良好的散热能力、节能设计等，节省能源，节省日常持续的电费开支。

系统兼容性需求

本次项目建设涉及到众多厂家的大量设备进行连接、通信以及协调工作等，存储系统作为本次视频监控项目的一个后端子系统，必须具有标准化以及广泛的兼容性，以满足开放式系统之间的互连互操作等要求。

由于存储系统前端采用的视频服务器/流媒体服务器等会存在多种可能的操作系统，也可能是不同服务器厂商的不同型号产品，因此存储系统需要具有广泛的操作系统兼容性和与不同型号主机的良好互操作性。因此存储系统要能提供和支持标准的协议和接口等。

精选范本