视频监控集中式数据存储IPSAN架构高可用性解决方案

视频监控集中式数据存储IPSAN架构高可用性解决方案2010-8-3一．需求分析1.用户需求用户第一期需要部署2000个视频监控点，平均每个监控的平均码流为2Mb，需要保存的时间为十五天全天24小时，第二期监控点将扩展到5000个。2.分析需求首先我们先对存储容量进行细分量化的计算。2.1存储总容量根据用户需求，得知每个监控点的码流为2Mb，需要存储的监控图像采集时间为15天，并且是全天24小时不间断采集。计算总存储容量：2000（监控点总数）×2Mb（码流）×3600秒×24小时×15天得到的总容量为5184000000Mb，换算成TB级的容量为618TB。按照预留15%存储空间和RAID5损失的空间加上热备盘总共需要的存储空间为992TB。2.2单点存储容量992TB（总容量）÷2000（监控点总数）得到508GB。（以上所有计算均采用四舍五入）二.存储架构分析1.存储架构选择由于监控点数量巨大，而通过计算得到的总存储容量992TB数据海量存储，任何单一存储系统都无法满足，所以采用SAN（存储区域网络）架构可以很好的解决这个问题。而目前从架构成本与实际架构承载能力分析，采用IP-SAN架构是本方案最佳选择。2.存储架构分析IP-SAN网络存储架构是目前比较成熟的广泛应用于监控领域的存储架构，如下图：上图是一个监控存储端的基础IPSAN存储网络架构。根据存储容量和码流考虑，IPSAN架构中视频处理服务器与存储系统要进行细化。三．存储系统分析1.磁盘阵列选择由于存储架构采用IPSAN网络存储架构，所以磁盘阵列必须选择iSCSI磁盘阵列产品。这里我们为用户推荐的是InfortrendEonStorDS（ESDS）系列S16E-R1130。ESDSS16E-R1130是一款标准的IPSAN架构双冗余控制器存储系统。配置了两个冗余可热插拔的控制器，每个控制器配置4个千兆的iSCSI接口，总共可提供8条千兆iSCSI连接主机。在同类产品中具备较高的数据输入输出带宽。磁盘端设计了16个SAS/SATA磁盘插槽，即可选择高性能的SAS磁盘，也可选中高性价比大容量的SATA磁盘。ESDSS16E-R1130的磁盘扩展能力可达64块磁盘（可接3个双控16盘位的JBOD），选择1TBSATA磁盘，单套系统的裸存储能力可达64TB。ESDSS16E-R1130是一款企业级的磁盘阵列产品，双冗余控制器设计，其内部无线缆、全模块化的设计提高了整个系统的可靠性。提供冗余可热插拔的电源风扇单元，杜绝了单点故障。ESDSS16E-R1130主机连接的所有扩展柜均采用双环路连接，大大的提高了磁盘扩展柜的可用性。ESDSS16E-R1130核心控制器单元采用的RSIC+ASIC处理器，具备高效的数据处理能力，并且配置了电池保护，可在断电72小时内保障缓存中的数据不丢失。ESDSS16E-R1130后视图采用双环路连接磁盘扩展柜，提高了磁盘扩展柜的可靠性2.磁盘阵列承载能力分析由上可知，我们选择ESDSS16E-R1130接3个16盘位的硬盘扩展柜，组成单套存储系统存储容量为64TB（选用1TBSATA磁盘）。根据之前我们核算的监控点单点存储容量为508GB，单套ESDSS16E-R113064TB存储系统可同时存储不低于128个监控点15天产生的数据。128个监控点每个点的码流为2Mb，所以单套ESDSS16E-R113064TB存储系统必须满足承载256Mb即32MB/s的数据写入。下图为ESDSS16E-R1130测试报告，可清楚看出该系统的读写性能：从ESDSS16E-R1130测试报告中可看出，该系统的数据处理能力无论是读还是写都远远大于32MB/s，完全可以满足负载128个监控点的要求。四．存储架构拓扑结构分析用户实际采用的是将NVR服务器，在整个架构中就不需要视频转发服务器来进行视频流的转发控制，这样可以从NVR直接读写存储系统的数据。根据之前分析，每64TB存储系统可满足128视频存储，整个存储系统需要15套64TB存储系统，另外还需要一套32TB存储系统，具体架构图如下：五．方案说明由于监控系统需求大部分局限于数据容量方面，所以整个方案侧重点为监控系统的数据存储解决方案。在监控系统中，数据存储系统的考虑往往需要考量性能、可扩展性和可靠性。IPSAN存储架构已经通过多年的实践证明是大型监控系统的最佳选择，而采用企业级的磁盘阵列产品能够提高整个系统的稳定度和可靠性。ESDSS16E-R1130产品是IPSAN解决方案中稳定度、可靠性最高的产品，不仅是因为其为双冗余控制器设计，连接其与磁盘扩展柜的连接方式均采用双环路连接，这样，整个ESDSS16E-R1130系统的稳定度和可靠性都会大大提升。InfortrendESDS系列磁盘阵列产品均为企业级存储系统，加入了多路径、快照、卷拷贝和卷复制多重数据保护和性能优化技术。Infortrend的磁盘阵列产品整体出电源外都源于自行研发生产，所以对整个存储系统更加熟悉和了解，对用户而言，整机的维护只需要通过Infortrend独立完成，使得系统维护变得更加便捷。