互联网+时代视频监控行业挑战与应对措施

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1、 第 1 页 互联网+时代视频监控行业挑战与应对方案 李海平李海平 在全球一体化的时代背景下，影响国家安全和社会稳定的因素明显增多，从去年十月 法国发生的恐怖袭击到一月份公交车纵火案等给全球、国内安防行业敲响了新的警钟。根 据中国安全行业协会发布的中国安防行业“十二五”（2011-2015）发展规划，到 “十二五”末期实现安防产业规模翻一番的总体目标，年增长率达到 20%左右。同时中 国视频监控设备市场按金额统计，2012 年至 2016 年复合增长率为 20.40%，至 2016 年将 达到 431 亿元左右。因此，从平安城市、智能轨道交通、金融服务和民用安防外部市场需 求到内部 IT 创新

2、驱动，未来五年安防行业将继续保持快速发展。其次，安防视频监控技 术应用也呈现出许多新变化、新特点，数字化、网络化、高清化与智能化成为主流。与快 速创新的 IT 技术结合，视频监控技术设计因此变成非常复杂，包括如何实现不同摄像头 采集，如何放置摄像头，如何设计稳定可靠和高效的网络，如何设计后端高效、可靠的视 频存储系统、管理与分析管理系统，以致选择经验丰富的 IT 合作伙伴成为安防项目成功 的关键因素。针对新时代的安防视频监控行业特点，作为世界领先的 IT 基础设施供应 商，戴尔已开发出一系列的产品、服务与商业模式，与合作伙伴一起交付端对端的视频监 控解决方案。 安防视频监控行业的挑战 随着数字

3、视频监控的高速增长，视频数据有效存储与管理不但增加了传统 IT 的复杂 性（尤其是视频数据与物联网结合在一起），也成为了 IT 部门的当务之急。根据 ESG 市 场分析公司最新报告 1，数据快速增长是企业用户存储环境的头号挑战，除此之外，硬件 费用、数据保护费用和人员费用也由于数据增加产生了新的挑战。这个报告还指出 25% 受访者认为视频监控工作负载是未来 24 月内数据增长的主要原因，而非结构化视频监控 数据更是加剧了 IT 管理的复杂性，主要表现在： 模拟视频向数字视频升级。随着数字监控的进一步普及，虽然其好处不言而喻，但是 也带来了网络、存储和备份系统设计与管理过程的复杂性。如果 IT

4、部门没有做好基础架 构设计，视频监控数据的收集、传送、存储和访问会对 IT 其他工作负载产生不良影响。 第 2 页 摄像头分辨率提高和各种视频采集技术快速发展。随着摄像头技术的提高，4K、8K 甚至 H.265 等高清视频快速被采用，带来更多的网络带宽压力和更多存储容量需求。新的 视频采集技术比如无人机，可穿戴设备和车牌自动识别等快速发展加速了数字视频的更大 普及。 视频监控内容高效长期保存。在传统企业里，用于备份的存储容量总是有限的。IT 架构师不得不仔细规划什么数据需要保存，如何保存以及保存多长时间，而这些策略都需 要 IT 与决策层做战略决定，由此会对系统架构整体成本费用产生重大影响。

5、视频大数据高性能实时智能分析。随着机器与机器通信、工业 4.0 和互联网+的兴 起，视频数据作为企业数据金矿正在被挖掘，传统视频文件式访问和成本导向型架构无法 满足实时业务智能和数据分析。这些意味着更高性能、高可用性的技术将被引入，比如闪 存技术、自动分层技术和双活技术等，在更大容量基础上提高可用性和性能的经济性。 视频监控数据安全性。视频数据管理从传统的物业或办公部门转到了 IT 部门，数字 化视频数据更容易遭受安全威胁。保障视频数据信息安全也加重了 IT 部门的负担，包括 视频数据加密、与解决方案提供商一起设计更加可靠与安全的基础架构。 互联网+视频监控开放架构解决方案 针对新一代视频需求

6、，传统的紧耦合 NVR 架构需要与时俱进，同时软件定义企业、 软件定义数据中心到来，标准化的 x86 架构、存储磁盘柜和智能视频通用平台软件互相整 合、相互促进。新系统 CPU 计算能支持高清、SVAC、H.265、转码、视频数据分析，而 数据中心网络吞吐量万兆是趋势，同时存储系统的单个硬盘容量也来越大从 2T、3T 到企 业级 8T，磁盘 MTBF 和重构时间是重要考核指标。此外，要基于标准化的原厂硬件，有 利于今后的简单维护、灵活升级和扩容，开放兼容不同的软件平台部署。 1数据来源: ESG Research Report, 2015 Data Storage Market Trends

7、第 3 页 戴尔经过多年研究，开发出一整套基于开放架构的视频监控解决方案，包括从采集、 传输、处理、存储、分析和视频云等的视频监控解决方案，依靠高可靠、高兼容和性能强 大的企业级承载平台，除了可满足基本的视频采集和存储需要外，还可有效地随时随地提 供远程视频浏览、查找、智能搜索及回放点播的高级要求，更可结合戴尔端对端解决方案 为智能视频分析、大数据和混合云提供最佳支持。 目前方案主要分为三种，第一种是分布式视频存储解决方案，第二种是集中式视频存 储解决方案，第三种是智能视频分析解决方案。 戴尔存储基于这三种主流建设方案，并 在此基础上进行优化，详细介绍如下。 高经济性分布式架构视频存储解决方案

8、 针对分布式监控点（比如各银行网点、公安派出所、交通站点或各远程分支机构等） 部署高性价比视频存储设备，用于存放实时视频录像，戴尔提供从存储服务器、直连存储 盘柜和 SCv2000 阵列等系列等各类灵活基础设施跨分布点统一部署、管理、监控。该方案 有效降低集中管理的复杂性，降低初始基础架构投资，减少分支机构上传的网络压力以及 子项传统集成NVR架构标准化x86服务器和戴尔存储磁盘柜 CPUi3，i5 E5或以上，摩尔定律升级，高性能，兼顾视频存储 、转发、上墙、转码和SVAC负载 GPU/CPU协同转码不支持支持 RAID开销仅部分硬盘支持硬RAID，软RAID占CPU资源硬件RAID技术，企

9、业级动态磁盘池 系统单控制器/硬盘单口99 .999% 硬盘及RAID保护RAID0/1/5/6企业级动态磁盘池技术 RAID重组时间性能严重下降，3.5天/4T硬盘企业级动态磁盘池技术 硬件类型SATA，监控级/服务器硬盘，故障率极高企业级近线SAS/SATA 光纤通道协议不支持支持，稳定，中、高端关键场合 iSCSI支持支持 VMS平台软件特定厂家市面上主流系统正常运行 文件系统特定厂家支持主流文件系统如NFS、CIFS和SMB等 使用规模小，一般支持几十个摄像头从几十个到数千个摄像头，横向和竖向扩展 研发费用高，小批量、专门硬件研发费用高低，大批量生产，直接支持工程样机集成测试 设备实施

10、维护费用高，小批量、稳定性有限、技术学习成本高低，用户群大，稳定性高，通用部件学习成本低 硬盘更换费用高，年故障率15%，备品备件库覆盖有限 低，企业级、海量经济性硬盘故障率5%，备品备件 库全国超过2000个 存储空间利用率低，6+2 RAID组利用率仅75%高，企业级动态磁盘池技术支持利用率达90%以上 系统采购费用低中 可靠性 架构 各种费用 开放性和 兼容性 传统NVR与开放IT架构比较 第 4 页 故障影响，同时提升存储数据可靠性。在存储设备可用性方面，尤其针对关键监控点，不 允许出现视频丢失，视频中断的情形。戴尔分布式视频存储系统特点： 技术和商务灵活性好。可支持 IP SAN、F

11、C SAN 和 SAS 多种协议接口，部署灵活、方 便按需扩展存储网络接入、容量和性能，支持各种 x86 主流操作系统，设备高度从 2U 24 块硬盘到 5U 84 块硬盘，节省能耗和机架空间，一套设备目前可支持到 672T 容量，满足 3-5 年建设视频容量规划。最重要的是该解决方案支持 OEM 商务合作模式，视频监控合 作伙伴可以直接与戴尔硬件工厂集成交付整体解决方案，从挡板到 BIOS 再到包装，存储 阵列的外观与风格可量身定制，犹如合作伙伴亲自设计并制造一样。遍布超过 2000 个备 件库更是为安防工程服务商和用户解决后顾之忧。 使用性能高。SCv2000 系列存储配置 16GB 缓存

12、，支持 15K、10K,和 7.2K 机械硬盘， 并可配置读集中型闪存、写集中型闪存包括最新的 3D NAND TLC 闪存硬盘。轻松支持超 过 200 路 IPC 高清摄像头直连直存，1000 路以上高清并发写入和读取能力，同时支持 RAID 分层对流媒体写操作优化，满足容量与性能的要求。 系统可靠性高。SCv2000 系列存储采用双控架构，不受控制器单点故障而导致业务中 断，软件集成远程即时回放和远程即时回放，支持 2000 个快照做数据逻辑保护，500 个并 发数据复制。值得一提的是，高经济性企业级硬盘实时保障业务可用、安全、持续。同时 第 5 页 磁盘阵列本身支持的数据 RAID5、6

13、,、10 、10 DM (双镜像)主动保护技术，硬盘坏道修复 技术，最大最快限度修复硬盘坏道，RAID Surveyor 高级的后台管理进程来避免一些常见 的错误如多个硬盘同时故障、检测潜在的硬盘错误。最新存储软件版本支持 Hadoop 大数 据、OpenStack Cinder 存储驱动、Microsoft Azure 备份等公有云集成，实现极具经济性的混 合视频云解决方案。 大容量、高性能与高可用集中式架构视频监控解决方案 在平安城市中心、监控中心、金融机构中、大型园区或楼宇中心通常设计建设的集中 存储。由于起始容量较大，后期的扩容升级举步维艰，戴尔存储提供 FS8600 高性能流动 文件

14、系统和 SC4000、SC8000 和 SC9000 等系列混合存储实现跨系统联盟集成能力，支持跨 网统一索引和各类视频应用。其中 FS8600 高性能并行文件系统支持高达 40PB 单一命名 空间，可提供 10 万路 1080P 高清并发视频流，为业务扩展和管理带来众多好处。 第 6 页 戴尔 SC 系列中高端存储采用通用 x86 硬件体系和独特的可靠性设计，带来投资、维 护成本的下降。它根据上层应用访问时间和频率自动分层，从 T1 级数据到 T3 数据，包 括 RAID、实时快照、即时回放、双活卷和应用级感知等构建数据冗余，避免采用传统高 端硬件模式，降低投资成本。SC9000 单存储阵列

15、支持近 1000 块硬盘，12G SAS，36 万次 以上 IOPS 和等待时间小于 1 毫秒实现传统高端存储的性能。集中式视频监控存储解决方 案特色： 更经济实惠的闪存存储。支持高密度、低成本 TLC 介质，以普通 15K 机械硬盘交付 闪存硬盘，极大提升大规模的摄像头并发读取性能。戴尔正努力降低所有 SC 系列阵列类 别的闪存成本，提高闪存密度，提高经济实惠的通用阵列的性能，降低高级“闪存优化” 阵列的成本。 更高性价比。数据调度自动分层实现跨不同类别的视频数据读和视频数据写优化闪存 分层，实时视频数据写入由高性能的写集中型闪存完成，非常经常访问的视频数据由虚拟 化存储自动移到读集中型闪存

16、或普通机械硬盘层，在容量与性能之间平衡达到最佳。 FS8600 流动文件系统式并行化存储阵列架构，可按 2、4、8 控制数扩展，负载分担，避 免回播和转发瓶颈通过负载均衡多节点联盟共同提供服务，在出现重大系统问题时候，能 够复用多节点性能平衡，满足上千路视频对同一视频回播或转发需求，从而大大降低了出 现系统瓶颈的风险。FS8600 流动文件系统与 SCv2000、4000、8000 和 9000 集成，实现横 第 7 页 向扩与竖向扩展的完美结合，既可以视频文件读大带宽的需求，也可以满足大量的顺序或 随机视频小文件 IO 读写。 节省升级和维护成本。附带永久存储软件许可，轻松跨块和文件扩展，无需断代升 级，也即永不断代升级！在固态硬盘上与机械硬盘上采用相同授权模式，节省投资费用， 避免用户锁定式的收费模式。戴尔闪存驱动磁盘的终身保修，终身更换任何损坏的固态硬 盘，针对中国客户还提供“面向未来的存储保证”性能和存储专业合作伙伴的部署实施服 务，让视频监控用户解决后顾之忧，并可以轻松升级到更高级的智能视频分析系统。 企业级 IT 系统应用级高可用性。存储系统控制器