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針對視頻監(jiān)控的存儲和RAID考慮因素

LSI公司渠道伙伴市場經(jīng)理 David Graas 2010/08/23

　　多年來，隨著模擬內(nèi)容逐漸向數(shù)字內(nèi)容過渡，新的視頻監(jiān)控應(yīng)用模式應(yīng)運而生。企業(yè)安保團隊和信息技術(shù)團隊需要不斷加強合作，共同設(shè)計可滿足更復(fù)雜要求的解決方案。舉一個例子，盡管大約 95% 的視頻監(jiān)控 I/O 操作為寫入操作，但大多數(shù)企業(yè)級存儲系統(tǒng)都旨在加快讀取速度，而寫入速度經(jīng)常會受到數(shù)據(jù)保護因素的制約。

　　寫入應(yīng)用與傳統(tǒng)的讀/寫系統(tǒng)在規(guī)范方面有所不同。首先，與視頻片段丟失 (footage loss) 相關(guān)的風(fēng)險程度是此類存儲應(yīng)用客戶需要加以考慮的最重要的決定因素。其他需要關(guān)心的因素還包括存儲容量、分辨率和數(shù)據(jù)保護等。

　　選擇哪種 RAID 等級在很大程度上取決于上述因素的最終優(yōu)先順序。為了獲得最佳存儲解決方案，我們需要全面深入了解客戶屬于哪個層次以及可用的預(yù)算規(guī)模。

　　不同等級的視頻監(jiān)控應(yīng)用

　　典型要求                高端          中端            低端
                       (全天候操作) (介于高端和低端之間) (成本敏感型)
　　分辨率　　            640x480      480x352          320x240
　　視頻流數(shù)量　　        64個以上     8至64個           8個或更少
　　數(shù)據(jù)可用性　　          關(guān)鍵        重要             低
　　不同單位級別的可擴展容量   PB          GB             TB

　　資料來源：Pelco 技術(shù)白皮書：《提高視頻監(jiān)控存儲系統(tǒng)可靠性并同時降低成本》

　　高端應(yīng)用

　　高端應(yīng)用需要全天候運行。因視頻片段丟失而導(dǎo)致的風(fēng)險極高，采用高端應(yīng)用的機構(gòu)（機場、監(jiān)獄等）往往需要滿足嚴格的規(guī)范要求，以保證數(shù)據(jù)完好無損。由于往往需要長期保存 PB 級（而非 GB 級）的數(shù)據(jù)，大存儲容量要求至關(guān)重要的。視頻流數(shù)量也較高，例如擁有 100 個攝像頭的系統(tǒng)每周可生成超過 30 TB 數(shù)據(jù)。高端應(yīng)用通常要求盡可能高的分辨率，因此比特率也較高。此外，由于內(nèi)容一旦丟失即難以復(fù)制，因此不管成本多高，保護硬盤數(shù)據(jù)都至關(guān)重要。此類環(huán)境還要考慮另一個因素，就是存儲系統(tǒng)在任何陣列情況下都必須能夠保存視頻流，這也包括在降級模式中或在重建期間確保最低性能水平。

　　RAID 6 是確保全天候運行的最佳選擇，其提供的雙重奇偶保護能應(yīng)對雙驅(qū)動器故障，而且能夠讓管理員在數(shù)據(jù)遭到損壞之前有足夠的時間來更換故障驅(qū)動器。

　　中端應(yīng)用

　　對采用中端應(yīng)用的機構(gòu)（企業(yè)、學(xué)校等）而言，視頻流捕獲故障的相關(guān)風(fēng)險相對較低，但同時仍有較高的容量需求，以滿足按需存檔和參考視頻片段的要求。對數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求可能各有不同，有的可能需要較高的分辨率，而有的只需滿足較低的視頻質(zhì)量即可。避免數(shù)據(jù)保護和驅(qū)動器出現(xiàn)故障仍然非常重要，但與高端應(yīng)用的差異在于中端應(yīng)用在重建陣列時可以接受少量幀丟失，當(dāng)然這種現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)盡量避免。

　　如果存檔要求需要支持較高的數(shù)據(jù)可用性，那么 RAID 6 將是客戶最好的選擇。如果客戶自身在現(xiàn)場有足夠的 IT 人員來替換驅(qū)動器，或者說不一定必須確保長期全天候工作，RAID 5 則更加適用，這相對于 RAID 6 而言有助于獲取更高的凈存儲容量。

　　低端應(yīng)用

　　低端產(chǎn)品主要考慮的是成本問題，即便幀丟失也沒有太大的風(fēng)險，而且能夠允許每天重寫，因此容量要求較低。采用這種低端應(yīng)用的機構(gòu)（零售商、小型辦公室等）可采用分辨率較低的圖像，驅(qū)動器發(fā)生故障時也不需要關(guān)心數(shù)據(jù)保護的問題。

　　RAID 0是成本最低的 RAID 等級，能以最少的驅(qū)動器數(shù)量實現(xiàn)最高性能，并為系統(tǒng)提供最大凈存儲容量。然而，如果您的某部驅(qū)動器出了故障，使用 RAID 0 時就會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。如果客戶需要數(shù)據(jù)保護功能，而預(yù)算卻比較緊張時，可以考慮使用 RAID 10 或 5 等其它等級。
　　選擇適當(dāng)?shù)?RAID 等級

　　根據(jù)上述分析我們可以看到，高端應(yīng)用需要確保全天候操作，RAID 6 是一種能夠滿足該高可用性要求的最佳 RAID 技術(shù)。中端應(yīng)用的規(guī)范要求各不相同，因而 RAID 5 通常是不錯的選擇。對大多數(shù)成本敏感型的低端應(yīng)用而言，RAID 0 是一種值得我們考慮的適當(dāng)選擇，尤其是在允許每天重寫的情況下。如果需要數(shù)據(jù)保護技術(shù)，則可以選擇 RAID 5 和 10。

　　RAID 6

　　性能中等
　　容量中等
　　數(shù)據(jù)保護高

　　RAID 5

　　性能中等
　　容量中等
　　數(shù)據(jù)保護中等

　　RAID 0

　　性能高
　　容量高
　　數(shù)據(jù)保護低

　　LSI 6Gb/s SATA+SAS 配置和測試結(jié)果

　　為了幫助用戶選擇客戶視頻監(jiān)控應(yīng)用的組件，LSI 配置并進行了一些測試，以展示如何獲得理想的性能水平，可供用戶在考慮存儲解決方案時參考。

　　系統(tǒng)配置