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监控革新 FC SAN高速网络存储将取代谁
2015-06-16   来源:CPS中安网|0    点击:201

革新,意味着技术的演进,新事物取代旧事物,是历史的进程。之于安防行业,同样如此。我们可以看到,大安防在与各个行业应用开始融合,存储技术与视频监控业务也在不断融合。
  SAN存储方式成为监控新方向
 
  监控存储技术经历了几次变化,从DVR到NVR,从服务器的存储到磁盘阵列。在当下,古老的存储方式已经无法满足网络高清需求了。越来越多中大型客户需求的爆炸性增长,加上深处大数据时代,视频监控领域将采用SAN存储这个话题一时变得炙手可热。相关数据显示,在采用传统的DVR和 NVR解决方案时,存储设备占整个视频监控系统的成本大致为15%~30%;而在网络高清视频监控系统中,存储设备在整个系统中的造价则将上升到 50%~70%.
 
  作为图像数据和报警事件记录的载体,存储的重要性已不言而喻。同时,伴随着高清监控时代的大潮,产生了越来越多的海量视频数据,监控应用对存储提出了更高的要求,可以认定,SAN存储方式是未来方向。
 
  SAN是一个集中式管理的高速存储网络,由多供应商存储系统、存储管理软件、应用程序服务器和网络硬件组成,能够帮助用户充分挖掘视频信息的价值。它储以高性能、高可靠性、可扩展性等设计,契合了安防监控数据存储发展的趋势,克服了DVR\NVR的种种缺陷,优化了视频监控存储系统。具体来看,其诞生使存储空间得到更加充分的利用以及安装和管理更加有效。
 
  实现服务器和存储设备之间通讯的网络结构,其中的服务器和存储系统通过高带宽FC交换机相连,各应用工作站通过局域网访问服务器,各存储设备之间交换数据时可以不通过服务器,能有效减少大流量数据传输时发生的阻塞和冲突,较大程度减轻服务器承受的压力,具有很强的灵活性和伸缩性。在当今网络信息时代,SAN是存储领域近来十分引人注目的技术。
 
  它一方面能为网络上的应用系统提供丰富、快速、简便的存储资源;另一方面又能共享存储资源并对其实施集中管理,成为当今理想的监控存储管理和应用模式。早期的SAN采用的是光纤通道技术,所以,以前的SAN多指采用光纤通道的存储局域网络,到了iSCSI协议出现以后,为了区分,业界就把SAN分为FC-SAN和IP-SAN.
 
  FCSAN与IPSAN之争
 
  SAN开启了安防存储新的应用。不过,就目前而言,IPSAN占据主流,而FCSAN却如一缕清风,悄然而至,成为挑战者,在安防行业开辟新天地。或许,它将取代IPSAN,成为大型监控项目的市场新宠儿。直白的看,FCSAN与IPSAN比较,优势显而易见。
 
  其一,能大幅提高系统架构的稳定性。一般来说IPSAN监控存储设备的磁盘控制器不是采用FCSAN存储设备中的硬件RAID芯片+中央处理器的结构,而是采用每个磁盘柜中分为多个磁盘组,而每个磁盘组由一个微处理芯片控制所有的磁盘RAID操作(采用软件计算,效率较低)和 RAID组的管理操作。
 
  这样一来,每一次磁盘I/O操作都将经过IPSAN存储内置的一个类似交换机的设备从前端众多的主机端口中读取或者写入数据,而这些操作都是基于IP交换协议,其协议本身就要求每一个微处理芯片工作时需要大容量的缓存来支持数据包队列的排队操作,所以一般我们看到的IPSAN存储都具有几十个GB的缓存。
 
  利用这个大的缓存区,IPSAN存储在测试Cache的最大读带宽时可以获得600,000IOPS甚至以上这样高的值,但是这个值并不能真正说明在实际应用中就能够获得好的性能。因为在具有海量存储的时候,不可能所有的数据均载入到系统缓存中,这个时候就需要大量的磁盘I/O操作来查找数据,而IP-SAN存储所采用的SATA磁盘在这一块切切性能非常弱,而且还涉及到一个在IP网络上流动的iSCSI数据向ATA格式数据转化的效率损失问题。
 
  也就是说IP-SAN存储存在一个缓存Cache到磁盘的数据I/O和数据处理瓶颈。而采用FC磁盘的FCSAN存储设备就不存在这样的问题。通过2条甚至4条冗余的后端光纤磁盘通道,可以获得一个非常高的磁盘读写带宽,而且FC的磁盘读写协议不存在一个数据格式转换的问题,因为他们内部采用的都是SCSI协议传输,避免了效率的损失。而且FCSAN存储设备由于光纤交换和数据传输的高效性,并不需要很大的缓存就能够获得一个好的数据命中率和读写性能,一般2Gb或者4Gb即可满足要求。
 
  另外由于具备专门的硬件RAID校验控制芯片,所以磁盘RAID性能将比软件RAID性能好很多,并且可靠性更好。
 
  其二,比IPSAN节省50%以上的项目建设成本,利于产品的再次升级或换代。FCSAN诞生于1991年(被美国的行业标准协会批准通过),一直应用在银行、电信、广电、证券交易所等高端行业,其中证券交易所是国家规定必须使用光纤存储,在以往光纤核心技术都在国外的厂家手里,使用成本很高。北京智慧仓存储技术有限公司在国内率先开发RAID算法,设备不需使用RAID卡;同时稳定支持用户自购的监控级硬盘,是用户购买费用大幅降低。
 
  而IPSAN诞生于2001年,专门开发的低端存储,以往的应用范围也不是很广,到了高清视频广泛应用之后,才大规模使用,成本只有市场上最低价格FCSAN的三分之一或四分之一。虽然IPSAN的千兆起步价格确实比较便宜,但今天的千兆以太网如果要在性能上与FCSAN一争高下的话,必须全部升级来达到下一代10G的速度才有可能与4GFCSAN相提并论。但目前来看,10G以太网技术主要应用在大型城域网骨干,10G桌面的以太网技术和产品尚不普及,10GIPSAN价格也远高于4GFCSAN.
 
  最后,FCSAN解决了目前低端IPSAN存储的主要技术问题,如IPSAN常见的科学技术缺失(光纤通道技术、RAID技术等),可以大大改进存储的安全性、稳定性、磁盘兼容性和可维护性等。智慧仓的FCSAN是嵌入式操作系统,一般非嵌入式系统盘容为1GB,而智慧仓只有其十分之一,安全性大为提高。如果是非嵌入式系统,故障率一般较高,抗以外破坏能力也弱,断电等意外情况经常会导致系统重新启动或RAID不能正常组装。我们的RAID技术除了经济性高还有较高使用寿命,独有的配置方法可以保证多组RAID大量硬盘的运行稳定。此外,在售后中可以简单更换整机而无需重新初始化RAID,提供安全性。
 
  IPSAN到今天为止,最快的传输速度约为50MB/s,而FCSAN早已达到200MB/s,那么,对于需要超大带宽的应用方案,如视频点播等,FCSAN就比较具有优势,但对于一般的联网、备份、资料库等,两者均可满足。
 
  FCSAN在前端主机IO通道、后端磁盘通道、磁盘接口都能达到4G,而IPSAN主流设备都是1G;从可选磁盘来讲,FCSAN可以选用SATA盘、FC盘,转速可以采用1万转或1万五千转,而IPSAN基本只能选用7200转的SATA盘。
 
  在方案应用上,IPSAN监控侧重提供的是一个简单易用的超大硬盘,解决的主要是大容量、低成本的基本存储需求问题;而FCSAN技术诞生早,发展成熟,有很多专属的备份、灾难恢复、资源管理等解决方案。
 
  结束语
 
  直到SAN的出现,高清网络视频监控海量数据和关键数据的高可靠性存储、高性能读写才得到了根本的改观。而FCSAN与IPSAN,像是两个冤家,在安防行业开始了他们新一轮的市场竞争,相比较前者明显集众多优势于一身,究竟谁能笑到最后,等市场验证吧!

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