监控系统NAS集群存储解决方案二

樊济宁

维护选项设置（设置email告警、设置会话超时、设置日期/时间、设置设备日志）
系统关机、重启
获得群内日志信息
群内系统批量升级
等等
超毅技术的Desigator™ NAS还可以在网络上自动搜索所有群内的NAS设备，大大方便用户的使用，同时对于所有群操作信息可以进行纪录和查询。
1.1.1.1        备份（迁移）服务
超毅技术的Desigator™ NAS无论是采用全备份还是增量备份，实现备份都是一样的方式，图2-2表明了其实现的方式。
图2-2：备份服务
首先确认整个备份系统之间网络是通畅的（局域网或广域网均可），然后每个需要备份的客户端需要利用CIFS共享出备份数据的目录（为了安全最好设定用户和密码），然后利用个人在NAS上的用户和口令登陆进行备份的设置，选择备份的时间、设定备份的目录等，就完成了备份的设定。
Desigator NAS系统会自动的根据设定进行全备份或者增量备份，用户可以通过备份的视图观看整个备份的过程和历史纪录，同时可以通过按钮直接进行实时的备份操作。
整个过程都是非常智能化的，同时，超毅技术利用自己的定制能力，和众多解决方案提供商进行整合，可以把备份功能很好的结合到各个行业的特殊应用中去，超毅技术的监控定制方案中就有相关备份定制内容，可以直接将DVR中的数据备份迁移到NAS上。
1.1.1.2        媒体管理器
同时，最为关键的是超毅技术的NAS集群中利用媒体管理器实现所有NAS上存储的数据资源集中管理，可以将NAS集群虚拟成为一台超大容量的NAS服务器，用户不需要关心具体数据存储在哪台NAS服务器上，只用媒体管理器进行资料的定位就可以了，系统可以自动将客户的请求连接到相应的数据存放NAS上，再由相关的NAS服务器提供给客户所需的数据。
媒体管理器还可以针对监控的一些特殊需求进行管理，例如对过期数据的转存、删除操作，对各个摄像头进行添加、删除等动态的操作，对于视频信息数据自动分配定义策略下的存放归档定位。
具体实现方式见图2-3。
图2-3：媒体管理器
1.1.2        监控系统NAS集群方案
超毅技术结合监控系统的应用和Desigator™ NAS集群的特点，在这里针对于数字监控中心的需求，提出了Media Stream Server/Network Attached Video Recorder（MSS/NAVR）解决方案。
在此方案中，视频数据的处理大致可分为两个阶段，采集存储和管理回放：
采集存储：DVR采集的视频数据，暂存于DVR本地磁盘，DVR通过Desigator™ NAS提供的备份软件客户端，将视频数据通过以太网实时备份到相应的NAS设备上，做长期保存。
管理回放：NAS通过用户定制的规则，对长期保存的视频数据进行有效自动的管理，并通过媒体管理软件对NAS集群的数据进行查询、检索和回放。
图2-4：监控中心存储NAS集群方案
在这里为了加强直观的认识，我们以银行监控为例，建立一个宽窄带结合的监控方案，在此方案中，对于建立宽带连接的监控点，采用NAS集群来实现集中监控数据存储，宽带资源可以很好的保证监控视频数据的实时传送。而对于载带连接的监控点，通过本地NAS和NAS集群结合的方式来实现监控资源的集中存储，就是说对于重要的监控信息，实时传送到监控中心的NAS集群上，而对于其他的数据先备份到本地的NAS设备上，等到窄带资源空闲的时候，可以采用定时的方式传送监控数据到NAS集群上。见图2-5。
图2-5：银行NAS集群方案（结合本地存储）
1.1.2.1        视频采集部分方案分析
在此方案中，DVR部分采用第三方设备，将Desigator™ NAS提供的备份软件客户端安装在DVR上，管理员对备份软件进行设置，制定数据源，备份可根据管理员设置，提供实时的、增量备份，将DVR录制下来得数据，安全可靠的迁移到NAS集群中。这也就是所谓的两级存储。通过两级存储的架构，可以很好的保证数据的安全性，任何一级中的数据丢失均不会造成数据的真正丢失，在另一级上有相关数据的备份，可以根据需要将数据恢复或者转存。
DVR和存储之间需要建立有效安全的数据传输通道，但由于IP网自身的不稳定性，需要通过备份软件解决DVR和存储设备之间的传输数据。Desigator NAS集成专业存储软件。首先DVR将视频文件首先存放于本地， 当备份软件检测到DVR产生了新的视频数据后，通过备份软件实时的备份到NAS上，完成视频数据的存储。如果网络存在异常，备份软件会不断检测网络情况，一旦恢复马上将网络异常期间需要备份的数据备份到NAS上。
当然，作为开放的Desigator™ NAS，系统也可以支持目前市面上流行的各种备份系统软件（如Veritas、Legato、CA、BMC等），可以进一步提高系统的安全等级和备份策略的灵活性，保证相关监控数据的及时转移。
同时，可以看到在图2-5的方案中，考虑到了监控数据非常大，而窄带的连接约束实时备份监控数据的情况下，利用了本地NAS存储做为DVR数据的倒换，只是实时备份最为重要的若干路监控数据，同样达到了很好的效果。
1.1.2.2        NAS集群部分方案分析
NAS做为专业存储设备，其安全性和可靠性已得到市场认可。Desigator™ NAS提供稳定的硬件和软件环境，并通过RAID技术，更有效的保护数据。
做为数字监控中心的存储方案，对存储的要求是大容量和高可靠性，以及更好的性价比。SAN做为存储解决方案，具有检索速度快，带宽高等特点，这更适合关系型数据的存储，比如数据库后台，但同时也有管理复杂，成本高等缺点。数字监控中心的数据为大量的视频文件，数据之间不存在关联，用户对数据的检索速度要求并不强烈，故采用性价比更好的NAS做为存储方式更为合适。
以NAS做为数字监控中心的存储，在文件检索速度和带宽上完全满足方案要求，而且由于NAS本身具有文件系统，对文件的管理可以自身完成，并不需要另外购置管理软件，对比SAN的物理存储更具有优势。
普通存储设备对数据几乎处于“不管理”的状态，将数据管理的功能都交给服务器来执行，但监控软件又无法有效管理NAS上的图象文件。超毅技术针对监控系统的特点，对NAS软件进行特殊定制，对监控的图象数据按监控通道进行存储和管理，管理员只需按监控的摄像头编号配置相关目录名称，就可以有效的管理好图象文件。此项功能还更好的支持了回放，普通存储模式下，对图象的回放，图象文件数据势必通过服务器来传输到相应的客户端上，在定制的NAS中，图象数据可直接发到相关的客户端，不影响服务器的正常使用。
NAS在对监控图象数据可以按管理员配置的策略对图象数据进行自动管理，比如设置某一路监控的图象数据只需保留一个月，那么系统会对该路监控超过一个月图象数据进行自动删除，避免了数据溢出的问题。
1.1.2.3        媒体管理部分方案分析
视频数据的管理和回放是用户关心的另一个问题，有效的数据管理可以提高系统的可用度。
NAS集群可以提供多种共享方式将存储的数据共享出来，通过超毅技术自带媒体管理软件或者第三方软件，对存储的数据进行有效管理
媒体管理软件可实现如下功能：
监控主机镜头管理：可以描述每个镜头的编号、连接哪些工控机等关联关系、随意添加或者删减镜头、并且对每个镜头进行详细说明。
详细的存储策略设计：支持特有的对象式存储方式，可以将多路镜头同时生成的监控视频归为一个存储对象，隔一定时间归档到同一数据磁带上，便于检索回调；对于在线硬盘上的视频文件可以设置归档后立即删除，也可以保留一段时间后再删除。
方便的信息检索查询：通过Web界面，支持客户端按镜头、按时间来检索具体的监控录像，可以查看该录像的详细存储位置，显示相关状态信息，并且对该录像进行及时的回放；可以按照镜头浏览硬盘、带库、甚至带架上的相应监控文件；同时在Web 界面中，还可以查看整体存储系统的运行状态与相关参数，如：硬盘空间信息等。
严格的权限设置：系统可以设置多个不同权限的用户或者用户组，确保用户只能从事与其身份相符的操作，如：管理员可以修改系统参数，操作员只能进行一般浏览等等。
详细的日志记录：能够对所有用户的各种操作记录进行详细的日志保存，以备查验。
检测报警功能：可以对系统的工作状态进行检测，包括监控主机的工作状态，在监控主机或网络异常的情况下，自动进行报警。
通过多种共享方式访问视频数据，包括CIFS、FTP、HTTP、NFS。
1.1.2.4        可扩展性分析
同样，通过NAS集群技术，还可以提高未来与其他系统的集成。
由于NAS设备本身具备了高权限、高扩展性的特点，所以未来可以很好的与一些系统进行互联，方便的增加各类应用。
举例来说，未来系统可以和公安系统互联，在公安机关需要调用相关部分监控信息做为案件取证时，可以通过NAS集群各种共享方式将相关数据共享出去，公安机关可以自行调用取证。当然，监控单位需要赋予公安机关相应的用户权限，同时，系统可以自动记录相关的访问信息，这样可以保证机密监控数据的安全性。
1.1.3        容量估算
存储容量需要根据监控视频压缩比率和具体应用环境来测算，这里以银行系统监控做为测算标准。
图像压缩：
图像压缩数据率表-MPEG4
　
数据率(Mbits/s)
0.44
硬盘容量 (G)
160
存储时间(小时）/硬盘
800.0
银行存储时限要求：
银行要求
摄像头用途
存储小时/天
存储天数/月
ATM取款机
24
30
现金柜台
8
30
一般监视
8
30
例如一个主控中心需要监控1000个摄像头（其中200个属于ATM取款机监控）的数据，那么，整体的容量G=200*0.44*30*24*3600/1024/8+800*0.44*30*8*3600/1024/8=72T。
按照Desigator™ NAS S1120单台容量2.4T计算，整个NAS集群中需要30台Desigator™ NAS S1120。
1.2          SAN和NAS集群方案对比
传统的SAN数字中心存储方案如下图2-6：
图2-6：SAN存储解决方案
SAN方案和NAS集群方案比较如下表：

                                                                                                                           第2章          超毅技术Desigator™ NAS
2.1          技术优势
基于Linux操作系统，安全稳定。
DOM技术，系统免受病毒侵扰。
单机大于2.4T的的存储容量，以及更高的性价比。
支持RAID0、1、5和JBOD，更有效保证数据安全。
支持专业备份软件，两级存储，避免网络异常造成的影响。
为监控特殊定制的功能，包括按路存储、图象文件管理等技术。
更先进的网络架构，平滑扩容，升级方便。
回放到桌面，只要有网络的地方就可以方便的回放、管理监控系统。
可通过专业的研发团队根据用户需求进行定制。
2.2          产品技术指标
特性
DesigatorTM NAS S1060
DesigatorTM NAS S1120
CPU
Pentium4 1.8GHz
Pentium4 2.4GHz
内存
512M unbuffered ECC or non-ECC PC2100/1600 DDR
1G unbuffered ECC or non-ECC PC2100/1600 DDR
网络接口
一个Intel 10/100 Base-T以太网接口，一个Intel 10/100/1000千兆位以太网接口
一个Intel 10/100 Base-T以太网接口，一个Intel 10/100/1000千兆位以太网接口
存储
防震结构设计，ATA-100硬盘×6， 最大容量1.2TB（可选用SCSI）
防震结构设计，ATA-100硬盘×12， 最大容量2.4TB（可选用SCSI）
预装软件
DesigatorWorks™(基于Linux的操作系统)
附带软件
快速查找和设置工具(NasNow™)
软件功能
日志
操作系统的故障恢复
RAID 0 , 1, 5, JBOD
DNS, DHCP, WINS
Email告警, HTTP1.1, SNMP v3 and MIB II
系统和安全日志
固件
ACPI/APM电源管理
防病毒BIOS
启动盘故障恢复
CPU温度监控
语言支持
英文，简体中文
尺寸
标准2U机架式
标准3U机架式
电源
460瓦自适应电源
1+1冗余电源
工作环境
温度: 0℃ ~ 40℃ (32℉ ~ 104℉)
湿度: 10% ~ 85%


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