构建平安城市监控系统的多级存储架构应用

   目前在全国各地建设的平安城市视频监控系统中，摄像头的数量少则几万个，多则几十万个，甚至上百万个，这些摄像头产生的视频信息所要求的存储容量是非常庞大的。我们可以简单测算一下，假设有10万个摄像头，每个摄像头按CIF（352×288）格式，25帧/秒进行采集，则一秒所需的存储容量大约为6.4GB，一天所需的存储容易大约为553T，按30天的周期进行循环存储，则需要的是将是一个海量的存储空间。

    通过对平安城市视频监控需求的分析，我们可以得到如下一些结论：

    一、 对存储的容量需求弹性较大，存储容量的多少随画面质量提高、尺寸增大、视频路数增加都会成倍增加；

    二、 对存储的性能要求不高，但需要能够满足长时间的连续数据读写，数据流量大但访问请求数量低；

    三、 对视频数据的安全性要求较高，特别是一些重要的视频数据要做到容错、容灾保护；

    四、 对视频数据的访问要做到简单、方便、快捷。

    因此，如何构建一个高效、经济、安全的存储架构对于平安城市的成功建设是至关重要的。对此，虎升科技根据平安城市建设的需求，推出了虎视通网络视频监控管理平台，该平台包含了视频管理、录像存储、远程监看、远程回放、电子地图、报警处理等一系列解决方案。

    视频存储

    平安城市的监控根据城市规模的大小可分为二级或者三级监控中心，每个监控中心可根据各地的行政区域进行划分。每一级的监控中心都可以对所属监控信息进行存储、备份、回放、转发、报警处理等管理，从而建立一个一级存储、多级备份的视频存储架构。

    一、一级监控中心设立在各地派出所，主要负责对其辖区的监控信息进行管理，系统中的大部分摄像头都接入到该级监控中心。在这一级监控中每个地方差异较大，地理环境、经济发展情况、各种事件的发生频率都不一样，监控点的接入方式也是多种多样的，同时由于监控点数有限，因此在这一级的监控中心可以采用分散式的、灵活多变的存储策略，可以采用的录像设备有DVR（数字硬盘录像机）、NVR（网络视频录像机）。根据监控点的不同重要程度，可设置不同的录像保存天数，对重要数据可进行同步备份，以保障数据的安全。

    这一级的存储系统中，可以选用内置SATA硬盘或外挂iSCSI存储设备，从性能、容量、安全各方面都能满足实际的需要。

    二、二级监控中心设立在公安分局的报警监控中心，该级监控中心主要是管理一级监控中心，同时对一些比较重要的监控点进行实时录像或定时从前端的存储设备提取录像进行备份，可采用的录像设备有NVR、录像备份系统。

    NVR负责对重点的监控点进行网络实时录像，应具备较强的容错能力。单台NVR采用同步备份，多台NVR之间采用N+M冗余备份方案（N台运行主机、M台备份机、N≥M），在保证不间断录像前提下，也同时保证录像的实时查询。

    录像备份系统则在设定的时间段内从前端的存储系统中提取指定类型的录像资料进行备份存储。

    在该级监控中心，虽然只是针对重要的视频进行存储和备份，但由于基数较大，因此对存储空间的要求也较大，同时要保证录像资料的安全性，可采用NVR的本地硬盘与iSCSI或FC-SAN存储设备相结合。

    三、三级监控中心设立在市一级的报警监控中心，该级可对一级、二级监控中心进行管理，由于该级是城市监控的最高一级，对存储的要求不仅仅是容量，对数据的安全性和可扩展能力都有较高的要求。该级存储中心主要对最重要的视频数据进行备份存储，因此可选用的录像设备有录像备份系统。对存储设备可选用iSCSI或FC-SAN.

    视频检索

    在这海量的存储设备中，让监控人员自己去存储设备查找一段录像无异于大海捞针，因此需要建立一套简单、方便、快捷的检索系统，检索过程要对监控人员透明，即监控人员只需选择监控点及时间段即可，或者根据报警信息提取相应的录像资料。

    虎视通通过将监控点信息与录像存储设备在后台建立关联，同时利用网络进行分布检索，过滤重复的录像资料，从而使得监控人员可以简单、方便地提取录像资料。

    通过对监控系统采用分级管理，对录像存储采用分布式存储与集中式存储相结合，利用底层的网络检索系统，将存储在各个地方的录像有机地整合起来进行集中式管理，在保障录像存储的高效、安全前提下，同时兼顾了系统建设的经济效益。