海康威视IP SANNAS监控存储解决方案_模版
海康威视
IP SAN/NAS存储
解
决
方
案
杭州海康威视数字技术有限公司杭分公司
二〇〇九年六月
目录
1.基本需求.................................................................................
1.1DVR/DVS需求 ..........................................................................
1.2容量计算公式..........................................................................
1.3容量计算..............................................................................
1.4集中式共享存储........................................................................
1.5数据可靠性............................................................................
1.6可扩展性..............................................................................
1.7高性能................................................................................
1.8网络需求..............................................................................
2.解决方案.................................................................................
2.1.方案选择...............................................................................
DVR直接存储.........................................................................
NAS附网存储.........................................................................
IP存储网络..........................................................................
2.2.方案描述...............................................................................
系统原理图...........................................................................
2.3.存储技术参数...........................................................................
存储配置 ............................................................................
2.4.方案分析...............................................................................
监控专用存储系统，充分满足性能要求...................................................
同时提供IP SAN和NAS ................................................................
极易管理（全中文）..................................................................
独有安全技术.........................................................................
高可扩充性...........................................................................
高性价比 ............................................................................
数据存储的高可靠性和可用性...........................................................
3.DS-A20系列IP SAN/NAS存储产品............................................................
4.DS-6X00HC/HF视频服务器 ..................................................................
4.1.产品概述...............................................................................
4.2.订货型号...............................................................................
4.3.硬件接口...............................................................................
4.4.技术参数...............................................................................
5.DS-6X00HC/HF-ATA视频服务器...............................................................
5.1.产品概述...............................................................................
5.2.订货型号...............................................................................
5.3.物理接口...............................................................................
5.4.技术参数...............................................................................
5.5.DS-2DF1-6XY系列网络球机 ...............................................................
1. 基本需求
某银行需要64路视频监控系统，7*24小时监控，数据保存3个月便可以覆盖。存储方案采用IP SAN/NAS 集中存储。采用4CIF 格式，1Mbps 码流。
1.1 DVR/DVS 需求
64路
图象分辨率: 1Mpbs
7*24小时
保存时间：90天
1.2 容量计算公式
第一步：根据式（1）计算单个通道每小时所需要的存储容量i q , 单位MByte 。
102436008÷?÷=i i d q （1）
其中：i d － 码率（即录像设置中的“位率/位率上限”），单位Kbit/s
第二步：确定录像时间要求后，根据式（2）计算单个通道所需要的存储容量i m ，单位MByte 。
i m = i q ×i h ×i D （2）
其中：i h － 每天录像时间（小时）
i D － 需要保存录像的天数
第三步：根据式（3）计算硬盘录像机所有通道定时录像时所需总容量（累加）T q 。
∑==c
i i T m q 1 （3）
其中：c — 一台硬盘录像机的通道总数。
1.3 容量计算
整个方案的容量测算如下：
D1格式，按1Mbps 码流计算，存放90天的数据；总容量 1Mbps X （64 路）X 3600秒 X 24小时 X （90天）÷8÷1024÷1024 ＝59.33TB 。
去除格式化硬盘容量损失后的总容量：59.33÷0.9＝66TB 。
所需硬盘总数：66÷0.75=88个大容量750GB 硬盘。
所需DS-A1024R台数：88÷22＝4台(22表示NAS盘库最多放24块硬盘去除RAID 和热备各需一块硬盘后，所以为22)。
需要4台DS-A1024R NAS盘库（RAID 5+热备），DS-A1024介绍请参考技术参数说明。
注：在标准的容量计算上，GB转换成TB，一般情况下除以1000换算即可。
1.4集中式共享存储
采用集中式集中式存储，数据和监控录像的管理和备份都非常方便，可以在各个服务器之间直接实现共享，提高了工作效率同时也降低了系统成本。
1.5数据可靠性
数据高度集中的系统，数据的安全是第一位的。必须从硬件到软件方面建立起一套严密的保障措施，尽量减少故障点；并保证在单点或多点故障的情况下，系统能够持续运行，并能在线的恢复正常。通常情况下，采用盘阵列技术来提高数据的可靠性。
配合备份软硬件环境，系统可以增加备份、容灾的功能，进一步提高可靠性。
1.6可扩展性
随着业务的扩大，数据量的增加，存储系统的可扩展性尤为重要，良好的扩展性可以保证业务的连续性。也可以扩展IP摄像机和IP快球网络存储，把IP摄像机和IP快球的录像数据实时保存在网络存储服务器中。
1.7高性能
由于多路摄像头数据写入，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，需要高性能的存储。
1.8网络需求
网络带宽：64*1Mbps=64Mbps
选用千兆交换机1台
2.解决方案
2.1.方案选择
DS－A9 ：DVR/DVS扩展存储设备(前端存储)，IP Camera的直接扩展。
DS－A10：高性价比千兆监控网络存储设备（前端扩展/中心平台网络存储设备），主要适合性价比要求高的应用、可靠性要求高的应用、DVR/DVS和IP Camera的网络存储扩展和监控视频服务器容量扩展。比如电力、电信、学校等行业。
DS－A20：高性能监控网络存储系统（中心平台网络存储设备）, 适用于性能要求高的应用、可靠性要求高的应用、监控中心的数据存储和重要监控的网络扩展存储。比如金融银行、交通、政府机关等重要行业和部门。
2.1.1.DVR直接存储
DVR是目前最常采用的视频监控存储数据的方式，它用设备内置的IDE硬盘存放视频数据。DVR的缺点是存储容量有限，一般最多放8块硬盘，不具备Raid能力；存储空间不能在各个DVR直接实现共享。
2.1.2.NAS附网存储
NAS实现了文件级别的共享，通常采用CIFS协议（支持windows客户端）和NFS 协议（支持Unix、Linux客户端）；NAS实现了存储的网络化，便于存储的集中式管理；NAS兼容性较差，在一些情况下，不能满足数据备份和数据库服务的要求。
NAS的优势在于实现了文件级别的共享。可以在多服务器多平台之间共享文件。2.1.3.IP存储网络
传统的存储网络多采用光纤通道（FC，Fibber Channel）的方式，整个系统包括每个服务器端的光纤通道卡，光纤线，光纤通道交换机等，每片光纤通道卡、以及每个光纤通道交换机端口的价格是普通千兆以太网的10至20倍以上，加上光纤的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。
IP SAN是近些年来新兴的网络存储技术，它希望用TCP/IP以太网替代光纤通道网络。IP SAN的好处在于：使用以太网络，保护了用户现有的投资；以太网系统造价低；
以太网是成熟的技术，具有良好的兼容性；以太网络可以扩展到远端，便于系统的做远程的容灾备份；以太网上现有的软件也可以直接使用，例如IP SAN可以直接加上IP sec 软件，以达到存储网络加密的目的；千兆以太网络的广泛使用，也使得IP SAN的性能得到提高。总之，采用IP SAN存储网络，可以达到好兼容性和最高的性能价格比。
iSCSI协议是IP SAN中最为流行的协议，是IP存储的典型代表。
2.2.方案描述
整个监控存储系统由DVR扩展NAS存储的方式实现。多DVR系统实现前端监控信息的一个集中存储。
方案中主要采用海康威视数字技术有限公司的存储设备NVR－A1024R iSCSI/NAS存储系统，配合千兆网交换机来完成。为多台服务器提供独立的以及共享的存储空间。
本设计方案是基于模块化、可扩展、无单点故障的存储解决方案，它对企业的业务系统能够提供无缝的存储解决方案。方案投资不高，原有的设备得到合理利用的前提下，基于网络的数据存储服务性能得到明显提升，业务数据实现了有效的汇集和管理，实现了性能和价格的最优组合。
2.2.1.系统原理图
NAS网络存储原理图
2.3.存储技术参数2.3.1.存储配置
2.4.方案分析
本设计方案是基于模块化、可扩展、无单点故障的存储解决方案。它为企业业务系统高效、高可靠性的双磁盘阵列系统和高可用性支持。方案投资不高，原有的设备得到合理利用的前提下，基于网络的数据存储服务性能得到明显提升，业务数据实现了有效的汇集和管理，实现了性能和价格的最优组合。本方案具有如下7大独特特点：
2.4.1.监控专用存储系统，充分满足性能要求
本存储系统针对监控应用的特点对存储系统进行了优化。监控应用是一种已写为主的存储应用。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，写的高并发和写的高稳定度方面，采用了监控专用产品独特的算法，达到最佳的效果。
单台NVR－10可以支持256路CIF（512Kbps）格式视频数据并发写入，NVR IP 存储系统能充分满足性能的要求；并能够满足以后性能扩展的需要。
2.4.2.同时提供IP SAN和NAS
城市监控存储方案是对现有十几台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SAN的架构。采用IP SAN的架构，使用iSCSI协议，提供真正的高性能的块级数据访问。实现了对服务器本地磁盘的扩展。从而提高数据存
储的可靠性，可扩展性，和高性能。
但是，对于某些对性能要求不高的文件在用户之间的共享应用，可以采用NAS的存储。由于NVR存储的产品同时提供IP SAN和NAS的功能，所以可以同时满足城市监控存储在这两方面的需求。
即NVR IP SAN功能可以满足服务器的高速块级访问需求；NAS功能可以满足针对以人为对象的文件共享的需求；
2.4.
3.极易管理（全中文）
易管理和使用是也是城市监控存储系统的一个基本要求。本产品的管理系统是面向用户设计的全中文的管理系统。而且业界最先进的基于浏览器的管理方法，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的使用和管理。
2.4.4.独有安全技术
对数据安全的特殊要求，本存储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情况下，进行传输的；而且在IP授权的基础上，存储系统还采用了CHAP授权技术。
2.4.5.高可扩充性
本产品采用先进的IP SAN＋NAS架构，所以可以实现存储容量的高可扩充性。在应用发展，存储需求增长，现有容量不足的情况下，可以简单的购买更多的存储联入交换机，这样在提高了容量的基础上，也同时提高了性能。
2.4.6.高性价比
IP SAN的结构本身就是一个性价比高的架构。现有的网络环境无需改变；甚至无需购置额外的交换机；而且管理员也对IP网络很熟悉，所以很容易上手。
NVR产品通过兼容NAS的功能，进一步提高了产品的性价比。使客户无需为了个
别的针对用户的共享需求，而使用额外的NAS服务器和NAS产品。
2.4.7.数据存储的高可靠性和可用性
本方案中，数据存储采用RAID5技术，热备和镜像技术。这样，即使出现硬盘坏，RAID5可以保证数据不丢；热备技术，可以使设备在出现坏盘时，无需人工介入，自动开始修复工作（RAID重构）；通过镜像技术，在最极端的整台设备损坏的情况下，数据仍然不丢，而且存储服务无需中断。
多网口虚拟化技术，还可以保证存储器在单个网络连接断开的情况下，仍然可以正常工作，保证了设备的高可用性。
3.DS-A20系列IP SAN/NAS存储产品
企业级高性能高可靠性
监控专用网络存储产品系列
DS-A2016R
DS-A2024R
DS-A2048R
DS-A20系列是海康针对高性能、高可靠性需求而设计推出的千兆网络海量存储系统。定位于视频监控海量数据集中存储应用，为用户提供高性能与高稳定的海量存储空间。
DS-A20系列提供4-10Gbps的传输带宽和单模块高达48TB的存储空间。采用强大的处理器、稳定的服务器架构、RAID 6技术、热插拔硬盘、多千兆网口及冗余热备电源、智能控制风扇，既满足了高性能的要求又彻底保护了用户的数据安全。
DS-A20系列适合于7×24小时不间断运行要求的运营级监控业务，也可用于其他对性能、可靠性要求高的场合。
产品特性
●高性能：高性能硬件平台，1-2个64位双核或四核CPU，2-8GB高速缓存，
4-10千兆端口；优化的软件设计充分发挥硬件性能；可选高性价比的7200rpm 企业级SATA硬盘，保持经济性的特点。
●可靠性：支持高性能的RAID 6技术，同时容许两个硬盘故障，而不影响数据
的存取，可以确保数据完整无失；冗余热插拔电源；支持多通道绑定技术，实
现通道的错误替换和负载均衡。
●灵活性：同时支持平台服务器写入与编码器设备直接写入模式
●开放性：可提供全面API支持，结合编解码设备及中心平台进行二次定制
●可用性：友好的控制界面，具有基于浏览器的中文控制界面，方便实用。热插
拔技术，便于系统维护。
●丰富的软件支持：iSCSI、NAS管理软件，状态监控软件，日志软件等；可以
集成监控应用软件。
技术参数
4.DS-6x00HC/HF视频服务器
4.1.产品概述
产品类型：海康威视视频服务器，DVS。
视频压缩标准：H.264。
视频处理芯片：6000系列采用DSP处理器，6100系列采用DAVINCI处理器。
4.2.订货型号
DS-6001HC、DS-6002HC、DS-6004HC、DS-6001HF、DS-6002HF；
DS-6101HC、DS-6102HC、DS-6104HC、DS-6101HF、DS-6102HF。
特别说明：
DS-6000HC/DS-6100HC系列支持CIF、QCIF等分辨率编码；
DS-6000HF/DS-6100HF系列支持4CIF、DCIF、2CIF、CIF、QCIF等分辨率编码。
4.3.硬件接口
①DC 5V电源输入接口；
②UTP网络接口（同ETHERNET网络接口）；
③IN报警输入接口，OUT报警输出接口；
④RS-485串行接口，RS-232串行接口；
⑤VIN视频输入、AIN音频输入接口；
⑥LINE IN语音输入接口；
⑦AOUT语音输出接口。
4.4.技术参数