UITBS3000e在湖北“全球眼”的應用
蔣長(cháng)坡 2008/07/17
一、項目介紹
電信全球眼視頻監控業(yè)務(wù)是基于寬帶網(wǎng)絡(luò )為用戶(hù)提供圖像、聲音和各種報警信號遠程采集、傳輸、儲存、處理的一種新型電信增值業(yè)務(wù)。其業(yè)務(wù)重點(diǎn)是通過(guò)一個(gè)應用廣泛的遠程網(wǎng)絡(luò )監控中心服務(wù)平臺，以集中式分區化運營(yíng)方式為用戶(hù)提供便捷、經(jīng)濟、有效的遠程監控整體解決方案。通過(guò)運營(yíng)級視頻監控業(yè)務(wù)，用戶(hù)可以不受時(shí)間、地點(diǎn)限制對監控目標進(jìn)行實(shí)時(shí)監控、管理、觀(guān)看，實(shí)現跨地域的統一監控、統一存儲、統一管理和資源共享。
2007年11月中國電信湖北分公司啟動(dòng)了全省范圍的“全球眼”平臺建設項目，采用中興通訊提供的全球眼系統，全省統一部署，分階段實(shí)施，其組網(wǎng)采用分布式組網(wǎng)方式，各分平臺目前采用單獨認證計費，承載網(wǎng)絡(luò )主要使用IP
網(wǎng)絡(luò )。在武漢、荊州、黃岡、黃石、咸寧、荊門(mén)、孝感、恩施、鄂州9個(gè)分公司建設了“全球眼”分平臺，其中武漢和荊州建立了中心存儲系統。整個(gè)系統的描述如下：
1. 邏輯系統結構
邏輯系統結構
集中控制單元通過(guò)控制通道對前端單元進(jìn)行控制，進(jìn)行視頻或者其他的信息采集。前端單元將視頻文件存儲在前端的直連存儲或者是發(fā)送給網(wǎng)絡(luò )錄像單元進(jìn)行集中存儲。
客戶(hù)端（CU）通過(guò)AAA和CMS集中管理單元對集中存儲或者中心存儲的數據進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。
2、單級系統組網(wǎng)架構
單級系統組網(wǎng)架構
單級系統組網(wǎng)架構如上圖所示。主要包括前端單元PU、客戶(hù)端單元CU、中心平臺(包括CMU、VTDU、NRU)以及支撐系統（包括AAA、ULS和NMS），各部分均接入IP
承載網(wǎng)。
作為運營(yíng)支撐系統，AAA、ULS和NMS協(xié)助中心平臺完成視頻監控業(yè)務(wù)，邏輯上不屬于中心平臺。
VTDU和NRU采用分布式部署，一個(gè)中心平臺可包括多臺VTDU及NRU。為了實(shí)現大容量的PU和CU的接入和管理，PU和CU的接入模塊也可采用分布式部署。
3、多級系統組網(wǎng)架構
多級系統組網(wǎng)架構
多級系統由多個(gè)單級系統通過(guò)CMU分級級聯(lián)的方式構成，組網(wǎng)架構如上圖所示。
二、存儲需求分析
從全球眼系統邏輯結構圖中可以看出中心的CMS,NRU,VTDU這幾個(gè)節點(diǎn)是整個(gè)全球眼監控系統的關(guān)鍵節點(diǎn)。任何一個(gè)節點(diǎn)的故障都將會(huì )引起整個(gè)系統的崩潰，而全球眼系統是一個(gè)24×7×365的高可用需求的系統，這就要求中心節點(diǎn)包括集中存儲節點(diǎn)是高可用的系統。與其他存儲系統不同，視頻監控存儲內容是不可恢復的（無(wú)法取證），從某種意義上講，在構建視頻監控存儲系統時(shí)，應更關(guān)注數據的可靠性、完整性。
但是視頻監控系統的存儲量隨著(zhù)現有的視頻清晰度提高、攝像頭數量和存儲時(shí)間的增加而海量增加，這樣，如何選擇合適的存儲就是最大的難題，選擇高可靠性的大容量存儲投資成本高，而選擇便宜的PC架構的低端盤(pán)陣又不能保證系統的穩定性？
另外，全球眼系統對存儲要求還有：
- 存儲設備與全球眼系統如何方便的連接
- 穩定性要求，存儲能否24×7×365不停的錄入攝像頭拍攝的信息
- 擴容性需求，存儲是否能滿(mǎn)足迅速增長(cháng)的視頻文件容量需求
- 數據流讀寫(xiě)特點(diǎn)，存儲是否能滿(mǎn)足監控系統連續大量寫(xiě)的需求
三、方案介紹
為了滿(mǎn)足湖北全球眼網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統的運營(yíng)需求，助力監控運營(yíng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，UIT公司全面推出運營(yíng)級視頻監控系統存儲解決方案。
UIT運營(yíng)級視頻監控系統存儲解決方案以電信級ISCSI存儲BS3000e為中心存儲。在荊州、黃岡、黃石、咸寧、荊門(mén)、孝感、恩施、鄂州等地建立監控存儲分中心，所有地級市的全球眼監控信息首先通過(guò)當地的NRU存儲到BS3000e上，然后通過(guò)CMS系統與省網(wǎng)的平臺互聯(lián)。
位于武漢的中心平臺可以通過(guò)省中心CMS發(fā)指令，讓各地的VTDU單元把總部需要的視頻文件集中到省中心平臺。這樣分布于各地的IP
存儲BS3000e作為中心存儲單元就成為整個(gè)全球眼監控平臺的主要支撐中心。
首先使用的IP存儲給整個(gè)全球眼系統帶來(lái)接入和管理的便利性。與傳統的FC光纖盤(pán)陣不同，IP存儲可以放在系統的任何地方，只有有IP網(wǎng)絡(luò )分布的地方就可以接入IP存儲設備。無(wú)需考慮地域和預留接口的問(wèn)題。另外，因為存儲設備選用IP設備后，整個(gè)全球眼系統就是全IP的系統。UIT的BS3000e提供的標準SNMP的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議接口，可以和系統整合。這樣，整個(gè)系統平臺可以監控和管理全網(wǎng)的所有存儲設備。
另外，全球眼系統的存儲空間需求大，所以往往一個(gè)大系統要使用幾十甚至上百臺的存儲系統，這么多存儲的管理和運維會(huì )是電信運營(yíng)商最頭疼的問(wèn)題。而UIT公司提出的存儲統一管理系統也是基于IP網(wǎng)絡(luò )，對網(wǎng)絡(luò )中所有UIT的存儲系統進(jìn)行自動(dòng)的偵測，監控和管理。一個(gè)人通過(guò)存儲統一管理系統可以同時(shí)管理在全省的上百臺存儲設備，并且可以通過(guò)外部接口，將監控的信息發(fā)送到全球眼平臺進(jìn)行統一的監控管理。
BS3000e的雙ACTIVE-ACTIVE帶CACHE MIRROR功能的控制器，全冗余模塊化設計，解決了全球眼系統24×7×365不停的錄入攝像頭拍攝的信息的需求。
CACHEMIRROR功能, 讓每個(gè)控制器都有另一個(gè)控制器的詳細信息，當一個(gè)控制器出現故障時(shí)，另一個(gè)控制器就能快速響應并接管相應的資源和應用（如下圖）。而支持超過(guò)50塊硬盤(pán)的擴展性，讓UIT
BS3000e在將來(lái)攝像頭數量和錄制時(shí)間增加時(shí)有足夠的容量擴展。前端端口的trunking技術(shù)保證在4個(gè)主機端口可以作為互為冗余端口，并行的為客戶(hù)提供服務(wù)。
最后在整個(gè)湖北省采用了超過(guò)7套BS3000e ISCSI存儲產(chǎn)品作為中心存儲。
方案圖
四、方案特點(diǎn)
- 全部采用IP存儲，讓監控平臺間數據交換協(xié)議統一化。VTDU單元甚至可以直接訪(fǎng)問(wèn)其他分中心的IP存儲。
- 全冗余雙ACTIVE-ACTIVE控制器設計解決了存儲系統24×7×365不機的需求
- 超大的擴展性滿(mǎn)足全球眼容量迅速擴張的需求。
- 端口冗余和負載均衡技術(shù)保障前端端口的高可用性。
中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)(www.cnii.com.cn)
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