四大存储方式技术解析其优劣势

四大存储方式技术解析其优劣势

数据存放问题非常重要，然而在实际应用中却是错事连连。经常会出现掉盘、卷锁死等诸多问题，严重影响了整体系统的正常使用，所以数据专用存储已经成为市场上最关注的安防产品之一。

数据传统存储方式

在目前的数字领域中，最常用的无非是如下四种存储方式：硬盘、DAS、nas、san。

1. 硬盘

无论是dvr、dvs后挂硬盘还是服务器后面直接连接扩展柜的方式，都是采用硬盘进行存储方式。应该说采用硬盘方式进行的存储，并不能算作严格意义上的存储系统。其原因有以下几点：

第一，其一般不具备raid系统，对于硬盘上的数据没有进行冗余保护，即使有也是通过主机端的raid卡或者软raid实现。严重的影响整体性能

第二，其扩展能力极为有限，当录像时间超过60天时，往往不能满足录像时间的存储需求

第三，无法实现数据集中存储，后期维护成本较高，特别是在dvs后挂硬盘的方式，其维护成本往往在一年之内就超过了购置成本。

应该说硬盘存储方式不适合大型数字视频监控系统的应用。特别是需要长时间录像的数字视频监控系统。一般这种方式都是与其它存储方式并存于同一系统中，作为其他存储方式的缓冲或应急替代。

2. DAS(直接附加存储)

DAS(direct attached storage)，全称为直接连接附加存储，采用DAS的方式可以很简单的实现平台的容量扩容，同时对数据可以提供多种rald级别的保护。

采用DAS方式时。在视频存储单元上部署相关的.hba卡。用于跟后端的存储设备建立数据通道。前端的视频存储单元可以是dvr，也可以是视频存储服务器。其通道可以采用光纤、ip网线、sas线缆甚至于usb、1394线等。

采用DAS方式并不能同时支持很多视频存储服务单元同时接入，而且其扩容能力严重依赖所选择的存储设备自身的扩容能力。所以在大型数字视频监控系统中，应用DAS存储方式将造成系统维护难度的极大提升。

正是由于DAS存储的这些特点，所以这种存储方式一般应用于对于dvr的扩容或者小型数字视频监控项目中。

3. NAS(网络附加存储)

NAS(network attached storage)。全称为网络附加存储，是一种专业的网络文件存储及文件备份设备，或称为网络直联存储设备、网络磁盘阵列。同时NAS对数据可以提供多种raid级别的保护。

NAS设备和多台视频存储服务单元均通过ip网络进行连接，按照tcp/ip协议进行通信，以文件的i/o(输入/输出)方式进行数据传输。一个NAS单元包括核心处理器，文件服务管理工具，一个或者多个的硬盘驱动器用于数据的存储。

采用NAS方式可以同时支持多个主机端同时进行读写，具备非常优秀的共享性能和扩展能力同时NAS可以应用在复杂的网络环境中。部署也非常灵活。

但是由于NAS采用cif/nfs协议进行数据的文件级传输，所以网络开销非常大，特别是在写入数据时带宽的利用率一般只有20%-40%之间。所以目前NAS一般应用于小型的网络数字视频监控系统中或者只是用于部分数据的共享存储。

4. SAN(存储区域网络)

SAN(storage area network)，全称为存储区域网络，通过交换机等连接设备将磁盘阵列与相关服务器连接起来的高速专用子网。同时SAN对数据可以提供多种raid级别的保护。

SAN提供了一个专用的、高可靠性的存储网络。允许独立地增加它们的存储容量，也使得管理及集中控制(特别是对于全部存储设备都集中在一起的时候) 更加简化。正是由于这些特点，SAN架构特别适合于大型网络数字视频监控系统的存储应用，可以应对上千、上万个前端监控点的存储。

目前 SAN主要分为FC―SAN(光纤存储区域网络)和ip―SAN(以太网存储区域网络)。它们之间的区别是连接线路以及使用数据传输协议的不同。虽然 FC―SAN由于采用专用协议可以保证传输时更加稳定、高效，但其部署方式、构建成本均较之ip―SAN高出很多，所以目前在大型网络数字视频监控系统中更多采用的是ip―SAN架构。

三大网络存储：　

1、前端存储

所谓前端存储，是在网络视频监控系统的前端设备(如网络视频编码器或网络摄像机)中内置存储部件，由前端设备直接完成监控图像的本地录制和保存。

前端存储具有几个方面的优势：一是可以通过分布式的存储部署，来减轻集中存储带来的容量压力二是可以有效缓解集中存储带来的网络流量压力三是可以避免集中存储在网络发生故障时的图像丢失。

对于前端存储，由于单个前端编码设备通常所带监控点路数不多，存储时间也不长，所以对存储容量要求不高，网络摄像机一般用CF卡或SD卡，视频服务器一般用内置硬盘。这与以往单机存储相比，基本没有区别。

而与以往单机存储本质上不同的是，为了保证用户访问的灵活性和便捷性，网络视频监控系统中的所有前端存储除了要能够提供点对点的单机访问外，还要能够通过一个统一的接口提供所有内容的集中共享。为此，网络视频监控系统通过中心业务平台对所有前端存储进行统一管理和调度，并实现存储空间和存储内容的网络化。这样，用户既可以直接登录单个前端设备进行录像资料的点播回放，也可以统一登录中心业务平台进行所有前端录像资料的集中检索和回放。

2、中心存储

在网络视频监控系统中，部署得更多的是中心存储。前端设备采集监控点图像并编码压缩处理成数字监控码流，然后通过网络传送到中心业务平台，由中心业务平台将码流分发给网络录像单元进行集中存储。

在很多大型的视频监控联网应用中，也可采用多级分布的中心存储方式，即分中心存储，这样一方面可以降低一个中心点集中存储带来的存储容量和网络流量的压力，一方面可以大幅度提升系统的可靠性。

使用中心/分中心存储，在以下几个方面具有明显优势：一是对于用户而言，检索和调用录像资源更为方便二是存储内容的完整性更容易保证，不会因为某个前端设备失窃或损坏而导致重要内容的丢失三是可以合理的进行资源调度，为前端设备按需分配存储空间，从而节约资源四是有利于制定多样化的存储策略，以满足用户的个性化需求五是维护方便，便于集中检测和及时排查问题。

对于监控点路数比较少、存储时间要求不长的应用场合，中心/分中心存储可以采用服务器插硬盘或外接磁盘柜这种比较简单的方式进行部署，称为DAS(直接访问存储)，与单机类似。而随着网络视频监控的优势被广泛认可，现在开始出现越来越多的大型甚至超大型视频监控系统，比如“平安城市”建设中的社会面治安监控系统、中国电信和中国网通正在全面推进的“全球眼”和“宽视界”这两大运营级视频监控系统，这些监控系统都面临着前端设备的大规模接入和大容量集中存储的需求。以往的单机存储方式无法满足这些系统在容量灵活扩展方面的应用需求，必须采用更为先进的网络存储设备和存储技术，其中典型的就是SAN、NAS以及iSCSI。

SAN(存储区域网)起源于上世纪九十年代中后期，与DAS不同，SAN基于光纤通道技术，服务器和存储阵列之间通过光纤通道交换机连接，形成专用于数据存储的区域网络。SAN采用了面向网络的存储结构，数据处理和数据存储分离，具有存储空间易于扩展、寻址灵活、可远距离传输数据、I/O性能高、存储设备利用率高等特点，是一种全新的存储体系结构。

与SAN基于专门的光纤通道协议不同，NAS(网络访问存储)基于IP网络实现服务器和存储阵列的互联，使用TCP/IP协议进行通信，以文件级的I/O方式进行数据传输。相比之下，NAS设备的安装、调试、使用和管理更简单，部署成本也相对较低。

iSCSI是IETF一种新的标准协议，即透过IP网络，将SCSI区块数据转换成网络封包的一种传输标准，它和NAS一样透过IP网络来传输数据，但在数据存取方式上，则采用与NAS不同的，而与SAN相同的Block Protocol协议。由此，iSCSI给用户带来的价值在于：第一，iSCSI使SCSI数据包在以太网中传输成为可能，使SAN摆脱了昂贵的光纤网络，通过IP网络即可实现原先的功能，既降低了管理复杂度又降低了成本第二，由于用户应用需求的复杂性，往往会同时部署SAN和NAS两种存储网络，而iSCSI则可以将两者融合起来。

iSCSI的这些特点非常契合现在的视频监控发展的现状和方向，特别是在运营级视频监控领域，存储的规模大、投入高，基于目前成熟的IP网络进行中心/分中心存储系统的构建，iSCSI技术无疑是一个很好的参考。

3、混合型存储

对于视频监控网络比较复杂，对存储安全性和可靠性要求又非常高的应用场合，可以采用既有集中存储也有前端存储的部署方式，兼有二者的优势，并规避可能存在的风险，是一种比较好的选择。但会带来管理的复杂度和高昂的建设成本，需要根据具体情况而定。

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