基于 NetApp E 系列存储的视频监控解决方案规模估算注意事项.docx

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1、NetApp技术报告基于NetAppE系列存储的视频监控解决方案规模估算注意事项NetApp公司JoelW.King、JamesLaing2013年7月ITR-4199摘要使用E系列存储的视频监控解决方案为物理安全集成商提供了一个高度可扩展的视频管理系统存储库，可支持大量摄像机、百万像素分辨率、高帧速率和较长的保留期限。该架构的设计可实现高可靠性和高可用性，以满足视频监控部署的需要。目录1简介41.1 发布范围41.2 受众41.3 培训服务42规模估算注意事项42.1 系统要求42.2 一般注意事项52.3 保留期限62.4 预留容量62.5 摄像机72.6 集中存储的视频剪辑132.7 分

2、层存储132.8 高可用性143规模估算基础知识153.1 存储、操作系统和文件系统容量注意事项164视频监控规模估算示例174.1 规模估算示例1：简单部署184.2 规模估算示例2:具有故障转移和RAID10的更大系统194.3 规模估算示例3:多用途中心的复杂部署215规模估算检查清单236总结23定义24参考资料25版本历史25表格目录表1）培训服务.4表2）不同RAID级别的可用容量。16表3）视频监控部署中的E系列磁盘架。17表4）多用途项目。21表5）每个摄像机的数据速率和存储。22表6）每台服务器的摄像机分配。22表7）规模估算解决方案。22插图目录图1）系统要求。5图2）吞吐

3、量与保留期限示例06图3）AXIS设计工具。7图4）视频流设置:8图5）日间和夜间数据速率。10图6）OnSSIOcularis存储配置。11图7）64台摄像机从1倍速度过渡到16倍速度。12图8）OnSSIOcularisES录制和归档配置C13图9）规模估算基础内容。15图IO）AXiS设计工具带宽估算。18图11）物理机和虚拟机规模估算示例。191简介NetAPP&E系列存储阵列为大规模视频监控部署提供了性能、效率、可靠性和企业级支持。所有视频监控管理软件都有一个共同的功能，就是可将实时视频源录制到存储中供日后播放，从而有助于对一台或一组摄像机的视域内的人员或事件进行取证分析或调查。这些

4、视频源由数百或数千台摄像机生成，通常可每天24小时、每周7天持续录制，保留期限长达数月或数年。1.1 发布范围本文档旨在提供一套实施准则，说明如何估算基于NetAppE系列存储阵列的视频监控解决方案的规模。1.2 受众本报告旨在为物理安全集成商、视频监控管理软件工程师、网络和存储系统工程师以及负责将NetAppE系列存储系统集成到现有视频监控部署或设计和实施新部署的架构师提供指导。本报告中的内容假定这些专业人员可以结合他们的经验和支持文档来使用此信息，以构建高效率、可扩展的高可用性系统。部署目标本文档的部署目标为大型环境（200-1,000台摄像机或更多），保留期限至少30天，且主要使用HDT

5、V/百万像素分辨率摄像机。1.3 培训服务我们提供了大量网络培训和面授培训机会，可帮助用户成功部署NetAppE系列存储阵列。建议最终用户参加NetAM大学客户学习路线图中列在“存储系统”下的培训课程。表1）培训服务。课程说明持续时间（小时）交付E系列E5400技术概述01:00网络培训E系列E2600技术概述01:00网络培训NetAppE系列硬件架构和配置00:45网络培训配置NetAppE系列存储系统24:00面授培训维护NetAppE系列存储系统16:00面授培训2规模估算注意事项基于NetAppE系列的视频监控解决方案可为大规模的视频监控部署提供高性能、高效且可靠的企业级支持。这些解

6、决方案可在E5460配置或E2660配置中利用NetAppE系列存储阵列。本节将介绍这两种部署模型的规模估算准则。FieIdPortal上提供了多种视频监控资源。2.1 系统要求系统要求会在最终客户或与最终客户签署合同的物理安全顾问所编制的招标书/报价请求中指定。物理安全集成商必须与物理安全管理员合作来准确地评估具体要求，包括： 保留期限 摄像机数量、位置以及类型、分辨率、帧速率等 选用的视频管理软件 每台录制服务器的摄像机数量 连续录制或运动时录制 查看归档视频的频率 故障转移设计要求上述要求相互关联，可影响整个系统，如图1所示。图1)系统要求。视频管理软件必须了解各项要求，并对其加以分析和

7、记录，以准确估算存储阵列的规模。以下各节介绍了每个组件，提供了有关选项的技术背景，并提出了相关行业最佳实践建议。2.2 一般注意事项估算存储规模以满足视频管理应用要求这一过程是一项对吞吐量和容量注意事项进行权衡的工作。在视频监控部署中，如果很少对已归档的视频进行取证分析，则容量是主要注意事项。配置为连续录制视频的录制服务器会表现出一个相对确定的I/O模式。来自IP摄像机的视频源到达率恒定不变，视频录制服务器进而将这些流以恒定速率写入归档中。许多视频管理系统将视频归档写入卷逻辑单元号(LogicalUnitNumber,LUN)上的临时目录或录制目录中.然后再读取此临时视频归档，将其写入永久目录

8、中。虽然这种将视频数据文件从一个位置移动到另一个位置的做法会在最初写入时增加附加I/O,但工作负载特征是可以量化的。这一类的市场包括中高级教育机构、企业以及商业或零售机构部署。只有在需要调查某个意外事件时，才会对视频进行检索和分析。例如，教育市场一周内可能仅查看若干次少数几个摄像机中的视频。I/O主要用于写入，极少用于查看(读取)已归档的视频。博彩市场是一个需要对视频归档进行高度取证分析的示例市场。在这些部署中，由多个安全操作员频繁查看视频归档，以调查可疑活动、偷盗和欺诈行为。此活动会使工作负载中增加大量读取I/O,在使用视频管理软件(VideoManagementSoftware,VMS)的

9、快进功能时更是如此。与从摄像机到服务器恒定流入的视频源相比，这些I/O模式不太确定，因为工作负载与实施调查的操作员人数、正在查看的摄像机归档数量以及回放速度有关。在这些部署中，每台录制服务器可能需要使用两个卷（LUN）0通常将一个卷配置成RAID10,以便用于录制目录，而将另一个卷配置为RAID5或RAID6,用于存储视频归档，直到达到目标保留期限。对录制目录使用RAID10的原因在于：在存储阵列中，它呈现出比RAID5或RAID6更好的读取性能。但是，如果应用程序所需的性能可通过使用RAID5或RAID6的录制目录来实现，则此双（分层）卷方法会使实施过程的成本和复杂性增加，并不会提供任何功能

10、优势。很多情况下，在精心设计的解决方案中，RAIDW与RAID5或RAID6性能之间只有很细微的差异，RAID10也许是在早期使用性能不佳的存储阵列的非典型部署中的一个传闻而已。2.3 保留期限保留期限通常由组织或监管政策决定。例如，内华达州博彩委员会规章5.160（2）“常规商业赌场的监控标准”指定保留期限至少为7天。但是，按照酒店规定，非监管区域（如大厅、停车场以及其他公共区域）中部署的摄像机的保留期限可能为30天。省/自治区/直辖市和当地政府一般在其省/自治区/直辖市录制保留计划中指定视频保留期限。对于过去发生过犯罪活动或恐怖威胁的地区，可能要求指定更长的保留期限。延长保留期限并不会提升

11、从IP摄像机到录制服务器和存储阵列的视频源到达数据率。较长的保留政策会使规模估算工作执行更多的容量计算，而较少考虑性能。图2中显示的示例对此进行了说明。图2）吞吐量与保留期限示例。45个1t机54f Mbps M%网*利用率视频载入为单台录制服务器分配的存储量具有一个切合实际的绝对限制。另外，网络接口容量和CPU、内存以及应用程序性能等因素也会限制每台录制服务器的摄像机数量一在大多数视频监控部署中，E系列控制器的性能特征都能满足或超出视频管理应用程序的要求。所有视频管理系统都会达到一个稳定状态，在该状态下，删除视频归档与向存储阵列添加新视频文件的速率相同。NetApp建议采取符合或超出适用政策

12、的保留期限。2.4 预留容量确定保留期限政策时，必须考虑预留容量。最佳实践是每卷都应保持大约80%的利用率。大多数VMS包在达到所配置的最大归档大小时都会执行一个文件删除触发操作。录制服务器所拥有的每个卷都有一个可配置的阈值，该阈值定义为最小可用空间或最大归档大小。通常，除已配置的保留期限（天）外，还会以GB/TB为单位指定此阈值。如果达到两个最大值（即保留期限天数或最大归档大小）的任何一个，则会从系统中删除最早的视频文件，以防止出现磁盘已满错误情况。最佳实践是：基于目标容量的80%以及组织规定的保留期限来估算系统规模。然后，在实施系统时，将VMS配置为使用所配置的全部容量，仅保留5%的未用空

13、间。此方法可确保视频保留期限符合或超出所指定的政策。例如，如果目标保留期限为30天，则在实施期间可指定38天的保留期限，最小可用空间为容量的5%。此方法可强制VMS基于容量删除文件，从而利用卷的95%而不是80%空间。2.5 摄像机必须确定摄像机数量以及所配置的分辨率、帧速率、编解码器类型、压缩率和图像复杂性，以估算总视频数据速率和所需的存储量。大多数摄像机厂商都会提供一款设计工具，用于根据摄像机型号和指定值来估算数据速率和存储需求。图3就展示了这样一个示例工具。图3) AXIS设计工具有关AXIS设计工具的详细信息，请参见上退网站。这些工具仅提供一个估算值。结果可能有所不同，应通过物理安全集

14、成商运行的现场试验加以验证。具体位置中的摄像机总数与场地的物理安全要求以及安全集成商打算如何满足这些要求有关。整个摄像机组中将包含多个摄像机型号，某些情况下，这些摄像机还可能来自不同的厂商。集成商可以从几种类型的摄像机中做出选择，包括室内或户外摄像机、固定或倾斜变焦(PTZ)摄像机，以及防篡改或防破坏半球系列摄像机。从规模估算角度看，摄像机的类型并不重要.但每个摄像机的分辨率以及通道(视频源)数却十分重要。在确定摄像机总数时，需要根据分辨率进一步对其进行分类。分辨率视频监控摄像机行业可用的分辨率范围十分广泛。按以下类别区分： 模拟视频(NTSC/PAL)；通常使用4CIF:704x480像素或

15、40万像素 视频图形阵列(VGA)到XVGA:640x480像素到1024x768像素，最高75万像素 百万像素SXGA到QSXGA:1280x1024像素到2560x2048像素或130万到520万像素 高清电视(HDTV):1280x720像素和1920x1080像素或90万到200万像素由于E系列所具有的高密度和性能特征，E系列存储非常适用于HDTV和百万像素分辨率部署。在新安装作业中，与标准清晰度(StandardDefinition,SD)摄像机相比，HDTV/百万像素摄像机是首选。虽然HDTV/百万像素摄像机的采购价格略高于SD摄像机的采购价格，但安装成本却相同。采用HDTV/百万

16、像素摄像机部署时，摄像机和安装总成本可能低于SD摄像机部署总成本，因为有效覆盖一个区域所需的摄像机数量有所减少。应根据功能要求来选择视频监控摄像机型号。这些要求分为检测、感知和身份识别。对于每一类要求所需的每英尺像素数，相关行业准则中都有规定。用于检测的分辨率要求要低于用于身份识别的分辨率要求。一个HDTV/百万像素摄像机提供的分辨率可能足以满足每英尺像素要求，而早先则可能需要部署多个SD摄像机。网络视频摄像机的分辨率可以配置为低于指定的最高分辨率。图4中显示了AXISM3204网络摄像机的一个可配置分辨率示例。图4）视频流设置。4XAe.AXISM3204NetworkCamera aic

17、StIlP VideoVideo Stream Stream Profiles Camera Settings Overlay Image Privacy Mask Live View Config Detectors，Applications，Events，Recordings System OptionsAboutVideo Stream SettingsIM9 K24 MJPEGImage AppearanceRtoluton:1280x800 (16:10)Cm rat:G UnlimitedLimited to1280720 (16r9, 8OO45O (169) 6403&0 (1

18、6:9) 480270 (16:9)Overlay Settings Indud v*dy rP Include dt Indud txt: 104-1280x8C0 (16:10) 102440 (16cl0) 800900 (16:10) 640x400 (16;10) 480x300 (16:10) 320x200(16:10) 160x100 (16U0)Text eolor tText background color:Place ttdatbm t top v2J EpHDTV/百万像素摄像机也可以是SD摄像机、HDTV格式摄像机或百万像素格式摄像机。可以将AXISM3204摄像机

19、配置成HDTV格式（分辨率为1280x720,宽高比为16:9）、百万像素分辨率WXGA（分辨率为1280x800,宽高比为16:10）或VGA（分辨率为640x480,宽高比为4:3）分辨率。NetApp建议在新部署中使用HDTV/百万像素摄像机。帧速率为了准确估算所需的存储容量，还必须确定为网络视频摄像机配置的帧速率。博彩行业中的帧速率由管制条例指定，要求达到每秒30帧。其他行业的常用帧速率为每秒7到12帧或更低。对于安放在收银机和出纳台上的摄像机，通常要求每秒至少达到12到15帧。在学校或办公室走廊中，通常每秒5帧即可满足要求。对于停车场和用于监测车辆、人群或物体的其他概观性场景，通常仅

20、需要每秒1到3帧。用于监控穿过视野的水平移动或高速移动（如公路交叉口）的摄像机，与用于监控垂直移动或慢速移动人或物场景的摄像机相比，通常要求更高的帧速率。作为参考，动态图片（35毫米有声电影）一般使用每秒24帧。当低于每秒16到18帧时，人眼便开始察觉到不流畅。指定的帧速率会对网络带宽和存储要求产生很大影响。除按分辨率对摄像机进行分类外，现在帧速率也已纳入考量范围。NetApp建议使用符合摄像机管制要求或功能要求的帧速率。压缩类型在视频监控部署中可选择的压缩类型（压缩标准）为MotionJPEG或MPEG-4H.2640MotionJPEG是一系列在各个帧之间不存在相互依赖关系的独立图像。在分

21、析软件实施中通常要求使用MotionJPEG0由于不存在帧间相关性，MotionJPEG会在因数据包丢失率而导致MPEG-4/H.264不可用的网络中使用。随着每秒帧速率的提高，与给定分辨率下的MPEG-4/H.264相比，MotionJPEG的带宽和存储要求也变得越来越昂贵。MPEG-4(MPEG-4Part2)和H.264(MPEG-4PartIOAVC)均为压缩标准，这些压缩标准可定期传输参考帧并使用后续帧发送场景变化。参考帧的频率通过为视频组/图片组(GOV/GOP)长度指定的值来配置.二H.264比MPEG-4更为高效，它已取代MPEG-4而用于HDTV/百万像素视频摄像机。Moti

22、onJPEG一般使用传输控制协议(TranSmiSSionControlProtocol,TCP)在摄像机和服务器之间传输视频。TCP是面向连接的，可实现可靠的传输。作为备选方法，MPEG-4和H.264数据也经常通过实时传输协议(ReaI-timeTransportProtocol,RTP)/用户数据报协议(USerDatagramProtocol,UDP)进行传输。UDP传输为无连接传输，不会重新传输丢失的数据包。与时效性相比，TCP协议更偏重于可靠性。大多数音频和视频应用程序都使用RTP/UDP传输。网络基础架构在MPEG-4/H.264传输中必须表现出很低的数据包丢失率，这样才能达到合

23、格的图像质量二，对于H.264/RTP/UDP视频流而言，即便只丢失万分之五的IP数据包，图像也会出现尾部伪影。这种图像失真在成功接收到下一个参考帧时便会得到纠正。在视频监控部署中，考虑到网络带宽和存储效率，作为最佳实践，NetApp建议使用H.264和RTP/UDP传输。压缩比例压缩比例是网络视频摄像机上的一个可配置值，用于指定图像在传输到录制服务器之前的压缩比例。值为10%时，表示少量压缩；值为90%时，表示高度压缩。图像压缩过程称为“量化工在视频图像处理中，此过程以有损压缩形式实现，这表示为了缩减图像大小而丢弃了图像细节。选择较高的压缩值可能会导致图像压缩失真或像素化。应根据场景复杂性、

24、亮度、物体形状和场景中的颜色来选择合适的值。常用值介于30%到50%之间。NetApp建议采用摄像机厂商的建议并借鉴系统集成商的经验来选择合适的压缩比例。可变或恒定比特率网络视频摄像机中的H.264/MPEG-4视频编码器可以配置成使用可变或恒定比特率。恒定比特率(ConstantBitRate,CBR)会改变图像质量以保持恒定的输出网络比特率。如果场景中运动很少，则图像质量仍然较高。如果是有运动的复杂场景(例如树在微风中摇动)，则图像质量会下降。图像质量下降表现为整个图像或其中一部分出现明显的像素化。可变比特率(VariabIeBitRate,VBR)会保持图像质量不变，而改变输出网络比特率

25、从而适应场景中的运动。在使用VBR时，部署在很少或偶尔发生运动的区域中的网络视频摄像机对带宽和存储的要求较低。在亮度较低的环境中，摄像机成像器可能会引入图像噪声，这与运动所产生的效果相同,摄像机厂商的规模估算计算器工具可让用户指定明细级别和运动量百分比，或者选择如道路交叉口、楼梯之类的图像场景。也可以使用夜间选项，与日间版场景相比，前者将对带宽和存储有更高的要求。图5展示了在使用录制到单个卷(LUN)的64HDTV摄像机情况下，当室内环境光线级别调整到早7点到晚7点之间时所产生的影响。在此示例中，两个数据速率和所需存储之间有近7%的差异。图5)日间和夜间数据速率。MBsccrrf875502

26、58 万50253755025875SrK25.25Lz5MX2434.m2123.23.R-NPlIOJdS-.?low18003QZZaoOXOT02：WMOOg0BLOZIZTO14OTICXKTinieVoUnu田回准确估算选定场景的复杂性很重要，因为它会对所需要的带宽和存储产生重大影响。在某些情况下，某个场景在夜间需要的存储可能比在日间需要的存储高60%c物理安全集成商将使用红外线(IR)照明器为亮度较低的环境提供额外照明。使用IR照明器可将视频图像噪声降到最低，从而增加带宽和存储。NetApp建议对H.264/MPEG-4使用VBR1并准确估算场景复杂性和运动量百分比。音频大多数网

27、络视频摄像机也支持音频通道。与视频相比，音频只需要很少的网络带宽和存储。进行规模估算时，如果音频通道随视频一起存储，则将其速率近似估算为30Kbps0视频管理系统VMS软件是一个平台，用于管理网络视频摄像机，处理来自摄像机的视频流，以及将流录制到存储阵列以供归档和检索。VMS软件还与访问控制系统集成在一起，可管理事件和生成警报。故障转移录制服务器可以配置成在硬件出现故障时继续归档视频流。功能集限制视频管理系统可能会按功能集获得许可。例如，OnSSIOcularis有四个功能集:PS.IS.CS和ESQES功能集支持在数个位置中放置上千个摄像机，并利用单一中央管理平台来管理所有录制服务器。每台录

28、制服务器的摄像机数量无固定限制，但对于HDTV/百万像素摄像机，根据相关文档，建议每台录制服务器实例管理40个摄像机。实时录制卷(LUN)上的保留天数没有绝对限制。多个录制位置之间的区别将在有关分层存储的章节中进一步说明。在下面的示例中只有一个录制位置。图6展示了OClIIarisES,它已配置为在实时录制卷(LUN)中保留31天，使用一台录制服务器管理128个摄像机。图6)OnSSIOcularis存储配置另外，OCUIariSCS功能集还具有每台录制服务器管理64个摄像机的绝对限制，并限制实时录制卷只保留7天的录制内容。每台录制服务器都独立进行配置，没有中央管理功能。要选择合适的VMS和功

29、能集，视频安全集成商和最终用户需要进行合作。无论选择何种VMS软件包,都必须正确估算有关每台服务器的摄像机数量或卷的绝对大小的任何性能限制或硬限制，这样才能正确估算存储阵列规模和配置存储阵列。每台服务器的卷数量（LUN）大多数视频管理软件都能将视频归档写入多个驱动器中。例如，录制服务器可能将E:和F:驱动器设置为存储视频归档的目标位置“录制服务器可能有所限制，防止将单个摄像机写入不同的驱动器号中。在决定使用哪个驱动器时，录制服务器一般会选择可用空间最多的位置。使用一个卷比使用多个卷的效率会更高，因为每个卷都要求具有最低的可用空间量。连续录制或运动时录制VMS可以配置成连续录制，或者在触发事件前

30、后录制一段时间。运动时录制是触发录制的最常见事件。由于视频摄像机一般放置在通常少有运动（如紧急出口）或在某段时期内少有运动（如夜间的学校走廊）的区域内，所以实施运动时录制可以大幅降低存储要求。虽然配置运动时录制可以更高效地使用存储，但也存在一些缺点。实施服务器端运动时录制会占用较多的CPU,与连续录制相比，会减少录制服务器可以支持的摄像机数量。运动时录制不会降低存储阵列对吞吐量的要求，因为录制服务器必须临时将视频存储到磁盘中以实现预缓冲。预缓冲是指在事件之前保留的视频量。在事件后保留的视频量也是可配置的。许多视频管理系统都以文件形式存储视频，其中包含每个摄像机3到5分钟的视频。通常，可通过删除

31、包含事件预缓冲和后缓冲的文件之外的所有其他文件来实施运动时录制。运动时录制的配置也可能十分复杂且耗时。通常会选择场景中的一个检测区域作为运动时录制算法的目标，如门道。然后选择敏感度。照明变化也会触发运动事件。该算法会检测像素的色度（颜色）或亮度（明亮程度）的变化。如果敏感度设置得过低，细微的变化就不会触发运动事件，因而系统不会归档视频。如果敏感度设置得过高，磁盘利用率就会接近连续录制的磁盘利用率。其他因素（如物体大小和视图中物体百分比）可能也需要进行配置。VMS可支持会在录制服务器上发生少量CPU开销的摄像机端运动检测。在摄像机端实施中，网络视频摄像机的CPU将执行运动检测算法。识别出运动后，

32、系统会向录制服务器发送警报，指示检测到运动。服务器将保留包含运动的视频文件，并删除不相关的文件。摄像机端分析算法还可支持视频分析，如入侵、人数统计、遗留物或人员徘徊事件。NetApp建议在实施运动时录制时，应评估如何在降低存储成本与增加系统管理成本之间进行折衷。视频墙视频墙是指用于在控制室环境下显示视频的一个或多个客户端工作站和监视器。可以将视频推送至在视频墙中运行的工作站，并且该工作站也可能因触发事件而显示视频。从规模估算角度看，视频墙上显示的视频需要的吞吐量与客户端查看工作站所需的吞吐量相同。查看归档视频同时查看的摄像机归档数量以及查看频率会影响存储阵列的读取I/O。可以按正常速度或较快的

33、播放速度查看视频归档。应用程序可能支持将播放速度提高到录制速度的一千倍以上。图7展示了按正常播放速度查看64台HDTV摄像机并过渡到16倍播放速度的性能特征。在本示例中，播放速度从1倍过渡到16倍时，平均数据速率将从大约140MbPS（每台摄像机2.2Mbps）增加到400MbPS（每台摄像机6.2Mbps）0请注意，数据速率的增加并不呈线性关系；增加到16倍速度会使I/O速率以3倍为单位增加。与VMS查看客户端的取证功能相关联的性能特征与特定实施紧密相关，不同版本之间可能有所不同。视频墙和客户端查看工作站会同时影响存储阵列的性能特征，而不是存储阵列所需的容量。在估算存储阵列的规模时，可能需要

34、考虑客户端工作站的调查活动以及意外事件报告文件。2.6 集中存储的视频剪辑集中存储的已导出视频剪辑(OnSSIOcularis称之为书签)可存储在存储阵列上的卷(LUN)中。具体位置在软件安装期间配置，所需要的存储量取决于存储的视频归档的频率和大小。这些文件的保留期限没有限制。只能由操作员手动删除。2.7 分层存储分层存储一词用于区分不同价格、性能、容量或功能的两种或多种存储。若干VMS包可实施归档功能,将视频文件从临时位置或录制位置移到归档位置。此功能即称为分层存储，因为数据的功能方面已发生变化。注：行业文档通常指将视频文件存储在数据库中。此术语并不意味着将视频存储在关系数据库结构中，而是指

35、将各个文件存储在文件系统的目录结构中。归档一词用于描述将视频文件从其磁盘上的原始位置移到备用位置的功能。此配置按服务器进行定义。此配置可能没有归档位置，也可能有一个或多个归档位置。可以将这些归档位置定义在录制位置所在的卷(LUN)中，也可以将其定义在相同或不同存储阵列上的其他卷(LUN)中。例如，录制位置卷(LUN)可以是RAID10,而归档位置可以是RAID6o使用多个存储阵列时，它们无需采用相同的类型；可将块级SAN存储作为归档源，文件级NAS设备则作为归档目标。在归档过程处于非活动状态时，可以将归档位置中的文件备份至磁带或其他介质。在执行归档过程期间，可能会对视频文件进行整理以降低原始录

36、制的帧速率，或者对其加密。归档过程按照用户配置的计划执行。可以每小时、每四小时或每天执行一次。此归档过程会对存储阵列的性能和容量产生影响。图8是使用同一个卷(LUN)上的不同目录进行录制和归档的示例配置。BC0AndMh+gCtVfgUIMon图8) OnSSI Ocularis ES录制和归档配置”二135rMthenext.chfQlwdJ(chv13SMTB(245TBJMeetdeoAwHve4(*wV*y(9在此示例中，最大大小和保留时间均可配置。当录制目录中的文件超过24小时后，便会移到归档目录。归档过程每小时运行一次。这些文件在归档目录中存储7天，然后将被删除。驱动器号J：将映射

37、到容量为10913TB的RAID5卷组。由于已在录制和归档配置中指定了最大大小参数(分别为1.95TB和5.86TB)t因此，录制服务器不会使用驱动器J:上的全部可用容量。此配置最多可使用10913TB可用空间中的7.81TB,约占72%o分层存储的性能在正常处理来自摄像机的视频源并写入视频录制存储位置期间，服务器和存储阵列之间的数据速率相对比较恒定。启动归档流程后，I/O特征会根据归档的源和目标而有所变化。如果管理员为录制位置和归档位置(例如，E:RECORDING和F:ARCHIVE)分别配置了不同的卷(在录制服务器中为LUN),则包含录制位置的卷将产生读取I/O,而归档位置则产生写入IZ

38、Oo在归档流程进行期间，本示例中的归档功能将更改录制位置的I/O特征，从以写入为主更改为同时进行读取和写入。归档流程的持续时间由需要移动的数据量决定。请注意，录制服务器向存储中写入视频的速度与从网络视频摄像机传输过来的速度大致相同。归档流程读取和写入数据的速度与录制服务器读取和处理文件并将文件写入目标的速度相同。在测试中，我们发现I/O速率在归档流程中增加了八倍或以上。分层存储的规模估算每个录制位置和归档位置都必须提供一些可用空间，供系统录制将要收到的视频流。如果这些位置的空间不足，则会尽可能删除最早的视频或对其进行自动归档。如果自动归档或删除文件的速度不够快，无法回收空间，则录制服务器可能无

39、法将视频流写入磁盘中。必须为各个归档位置分配足够的容量.以符合视频保留政策的要求。此外，执行归档过程的间隔时间必须短于为该位置配置的保留期限。例如，如果保留期限为7天，则归档功能应至少每天执行一次，也常常每四小时或每小时执行一次。2.8高可用性故障转移服务器是一台闲置的录制服务器，它可以在主录制服务器变得不可用时承担录制服务器的角色。这样可以提高系统的可用性，但在检测服务器故障并在故障服务器上启动录制期间，视频会丢失。实施时会在主服务器和故障转移服务器之间部署一个保活(检测信号)TCP会话。故障转移服务器按组定义，并可通过配置主服务器来指定故障转移组。这样可提高可用性和效率，因为活动的服务器和

40、故障转移服务器之间不存在一对一关系。例如，一个使用10台录制服务器的设计方案可配置2或4台故障转移服务器。故障转移卷的规模估算故障转移服务器必须具有足够的磁盘容量来为引用该故障转移组的任何录制服务器提供归档功能。除非触发故障转移事件，否则系统不会使用为故障转移服务器定义的卷(LUN)o当故障服务器恢复正常并重新联机后，故障转移服务器上的视频归档会迁移到主服务器上。此恢复过程会在迁移过程中为主服务器及其LUN增加额外的I/O。为故障转移服务器定义的卷(LUN)必须具有足够的容量来存储以下三个过程所需时间段内的视频：检测到主服务器出现故障，解决或替换故障组件，然后使主服务器重新联机。此时间段因服务

41、器的地理位置、现场是否有系统管理员以及所实施的网络管理实践而有所不同。NetApp建议估算故障转移服务器的卷(LUN)规模，以便使用最大的卷(LUN)至少保留录制服务器上3到5天的视频。要计算故障转移卷的大小，请用主卷的容量除以站点保留期限，然后再乘以要在故障转移期间保留的天数。例如，假定保留30天，则一个22TB的卷(LUN)(22/30*5)要求对故障转移服务器使用3.6TB的卷(LUN)o由于与主录制卷(LUN)相比，故障转移卷(LUN)的大小相对较小，因此，如果为每个故障转移卷(LUN)创建一个卷组，则效率较低。为每个卷组分配一个卷(LUN)可避免在持续向卷组中的不同卷(LUN)写入内

42、容时出现磁盘头争用现象。在此示例中，故障转移服务器要求使用3.6TB的卷(LUN),如果为每个故障转移服务器创建一个单独的卷组，则需要以下数量的驱动器才能达到所需的容量： 4个驱动器:RAID10(5.5TB) 3个驱动器:RAID5(5.5TB) 5个驱动器:RAID6(8.3TB)除非故障转移服务器联机，否则故障转移卷(LUN)将一直处于空闲状态。只有当录制服务器为进行升级而暂停服务或出现故障时，才会使用它们。NetApp建议为故障转移卷创建一个卷组或磁盘池，并分配卷(LUN)以满足故障转移服务器的要求。例如，含12个驱动器的磁盘池可提供25.644TB的容量，其中，可以创建5个卷，每卷将

43、近5TB的容量。VolumeCapacityPOOLJ-FAIWVRVOL25,251.0718NOP00LJ-FIWVRJU2B5,251.071GBNoPoOiJJA!3VER_VOL2C5,251.071GBNoPOOL2FAILOVERV0L2D5,251.071GBNoPoOL2FAILOVERTOL2E5,252.000GSNo使用动态磁盘池(DynamiCDiSkPool,DDP)创建故障转移卷可提供RAID6级别的保护以及内部热备用功能，并使磁盘驱动器得到高效利用。多播和辅助流实现高可用性的另一种方法是使用多播和辅助流。大多数IP摄像机都支持以IP多播数据包形式传输视频流。IP

44、多播是一种节省带宽的技术，该技术可通过网络设备复制这些数据包并将其传送至多个接收方。某些视频管理系统可配置为定义一个IP摄像机进行IP多播传输，并接收两个或多个录制服务器上的视频流。每台录制服务器都独立地对视频进行归档,二这样可为来自一个IP摄像机的视频源保存两份或更多份副本。这种备选方法可在不需要主服务器和故障转移服务器的情况下提供高可用性。并不是所有视频管理系统都支持这种配置。从IP摄像机录制相同图像的另一种方式是使用辅助视频流。大多数IP摄像机都能将主视频流单播到一台录制服务器，并允许另一台录制服务器访问辅助流。在某些情况下，与主流相比，辅助流具有较低的帧速率、分辨率或压缩算法。例如，主

45、流可能支持H.264t而辅助流可能只支持M-JPEGo在部署摄像机以监控重要场景时，应对重叠的视域使用两个或更多摄像机，并将这些摄像机定义给不同的录制服务器，这是实现高可用性的最佳实践。实施多个单播视频流或IP多播传输是一种不需要主服务器和故障转移视频服务器即可提供高可用性的备选方法。3规模估算基础知识要正确估算存储阵列规模，必须回答以下三个基本问题： 每台服务器接收到的视频数据速率是多少？ 需要多少台服务器？ 保留政策是什么？确定每台服务器的数据速率后，即可根据保留期限计算每台服务器需要的卷(LUN)的数量和大小。图9中说明了这一过程。图9)规模估算基础内容。Hwswn视我管理软件”机数 I

46、敷攥速率C ,录制服务8S保留策略I卷(LUN) * 一 _ RAID一nWTT班就驱动器如果在部署中所有摄像机的配置都相同，则所有摄像机的数据速率也相同，因此，此处的讨论可简化为每台服务器具有多台摄像机。每台服务器都具有相同数量的摄像机，产生的数据速率等于或低于为该服务器指定的最大值。规模估算注意事项一节介绍了一个使用这种规模估算方法的示例。VMS供应商文档应提供与性能和可扩展性相关的建议。每台服务器支持的摄像机数量与VMS系统版本、服务器性能特征以及摄像机的平均数据速率有关。然而，许多视频监控部署都包含多种摄像机型号，这些摄像机具有不同的分辨率、帧速率、压缩比例和图像复杂性。在此类部署中，由于可变因素数量的增加，规模估算工作将变得更加复杂。3.1存储、操作系统和文件系统容量注意事项E系列基于E系列的视频监控解决方案可使用E5460或E2660控制器配置进行配置。支持传统卷组或DDP0所支持的磁盘包括3TBNL-SAS（即将推出4T