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針對視頻監控的存儲和RAID考慮因素

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

　　多年來(lái)，隨著(zhù)模擬內容逐漸向數字內容過(guò)渡，新的視頻監控應用模式應運而生。企業(yè)安保團隊和信息技術(shù)團隊需要不斷加強合作，共同設計可滿(mǎn)足更復雜要求的解決方案。舉一個(gè)例子，盡管大約 95% 的視頻監控 I/O 操作為寫(xiě)入操作，但大多數企業(yè)級存儲系統都旨在加快讀取速度，而寫(xiě)入速度經(jīng)常會(huì )受到數據保護因素的制約。

　　寫(xiě)入應用與傳統的讀/寫(xiě)系統在規范方面有所不同。首先，與視頻片段丟失 (footage loss) 相關(guān)的風(fēng)險程度是此類(lèi)存儲應用客戶(hù)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、分辨率和數據保護等。

　　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(hù)屬于哪個(gè)層次以及可用的預算規模。

　　不同等級的視頻監控應用

　　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
　　視頻流數量　　        64個(gè)以上     8至64個(gè)           8個(gè)或更少
　　數據可用性　　          關(guān)鍵        重要             低
　　不同單位級別的可擴展容量   PB          GB             TB

　　資料來(lái)源：Pelco 技術(shù)白皮書(shū)：《提高視頻監控存儲系統可靠性并同時(shí)降低成本》

　　高端應用

　　高端應用需要全天候運行。因視頻片段丟失而導致的風(fēng)險極高，采用高端應用的機構（機場(chǎng)、監獄等）往往需要滿(mǎn)足嚴格的規范要求，以保證數據完好無(wú)損。由于往往需要長(cháng)期保存 PB 級（而非 GB 級）的數據，大存儲容量要求至關(guān)重要的。視頻流數量也較高，例如擁有 100 個(gè)攝像頭的系統每周可生成超過(guò) 30 TB 數據。高端應用通常要求盡可能高的分辨率，因此比特率也較高。此外，由于內容一旦丟失即難以復制，因此不管成本多高，保護硬盤(pán)數據都至關(guān)重要。此類(lèi)環(huán)境還要考慮另一個(gè)因素，就是存儲系統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對雙驅動(dòng)器故障，而且能夠讓管理員在數據遭到損壞之前有足夠的時(shí)間來(lái)更換故障驅動(dòng)器。

　　中端應用

　　對采用中端應用的機構（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(shí)仍有較高的容量需求，以滿(mǎn)足按需存檔和參考視頻片段的要求。對數據質(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(mǎn)足較低的視頻質(zhì)量即可。避免數據保護和驅動(dòng)器出現故障仍然非常重要，但與高端應用的差異在于中端應用在重建陣列時(shí)可以接受少量幀丟失，當然這種現象應當盡量避免。

　　如果存檔要求需要支持較高的數據可用性，那么 RAID 6 將是客戶(hù)最好的選擇。如果客戶(hù)自身在現場(chǎng)有足夠的 IT 人員來(lái)替換驅動(dòng)器，或者說(shuō)不一定必須確保長(cháng)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。

　　低端應用

　　低端產(chǎn)品主要考慮的是成本問(wèn)題，即便幀丟失也沒(méi)有太大的風(fēng)險，而且能夠允許每天重寫(xiě)，因此容量要求較低。采用這種低端應用的機構（零售商、小型辦公室等）可采用分辨率較低的圖像，驅動(dòng)器發(fā)生故障時(shí)也不需要關(guān)心數據保護的問(wèn)題。

　　RAID 0是成本最低的 RAID 等級，能以最少的驅動(dòng)器數量實(shí)現最高性能，并為系統提供最大凈存儲容量。然而，如果您的某部驅動(dòng)器出了故障，使用 RAID 0 時(shí)就會(huì )導致數據丟失。如果客戶(hù)需要數據保護功能，而預算卻比較緊張時(shí)，可以考慮使用 RAID 10 或 5 等其它等級。
　　選擇適當的 RAID 等級

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

　　RAID 6

　　性能中等
　　容量中等
　　數據保護高

　　RAID 5

　　性能中等
　　容量中等
　　數據保護中等

　　RAID 0

　　性能高
　　容量高
　　數據保護低

　　LSI 6Gb/s SATA+SAS 配置和測試結果

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

　　系統配置