論民航大容量視頻監(jiān)控存儲(chǔ)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

葉璇婧

（廈門兆翔智能科技有限公司，福建 廈門 361006）

1 大容量存儲(chǔ)的現(xiàn)狀與需求

隨著近幾年機(jī)場(chǎng)業(yè)務(wù)和安防技術(shù)的飛速發(fā)展，全世界的反恐形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻，民航對(duì)安防的要求也越來(lái)越高。我國(guó)在2017年下半年發(fā)布了兩個(gè)關(guān)于民航安防方面的推薦性規(guī)范，大大提高了對(duì)民航安防的要求。2017年10月1日開始實(shí)施的《民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)安全保衛(wèi)設(shè)施》（MH/T 7003—2017）和2018年1月1日開始實(shí)施的《民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)航站樓安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（MT/T 5017—2017）對(duì)民航機(jī)場(chǎng)的監(jiān)控點(diǎn)位要求提高，要求音頻和視頻圖像信息資料的保存時(shí)限應(yīng)不少于90 d。機(jī)場(chǎng)監(jiān)控存儲(chǔ)時(shí)間多數(shù)都為30 d，甚至少數(shù)只有15 d，需要大幅度增加存儲(chǔ)容量。

2 現(xiàn)有存儲(chǔ)技術(shù)分析

2.1 存儲(chǔ)編碼協(xié)議

現(xiàn)在新的編碼協(xié)議一般采用H.265。2013年國(guó)際電聯(lián)（ITU）正式批準(zhǔn)該協(xié)議后，2014年初就陸續(xù)有H.265的監(jiān)控產(chǎn)品面世，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，H.265在存儲(chǔ)方面最大的優(yōu)勢(shì)就是在同等條件下，H.265編碼的視頻大小比H.264減少約50%。各品牌的編碼協(xié)議還在H.265協(xié)議的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步優(yōu)化，添加各家私有協(xié)議。在國(guó)標(biāo)《公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求》（GB 28181—2016）里，仍采用H.264協(xié)議。因此，在與系統(tǒng)對(duì)接或與政府的大平臺(tái)對(duì)接時(shí)，極有可能仍采用H.264協(xié)議。

2.2 常見(jiàn)存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)比

現(xiàn)有較常見(jiàn)的存儲(chǔ)介質(zhì)為磁盤和磁帶。

2.2.1 磁帶存儲(chǔ)

磁帶庫(kù)是以磁帶為存儲(chǔ)介質(zhì)，磁帶存儲(chǔ)最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以降低后期的能耗。但劣勢(shì)也很明顯，除了讀取速度慢，還有搬運(yùn)磁帶使用的機(jī)械手較容易出現(xiàn)故障，對(duì)維護(hù)人員要求較高。磁帶存儲(chǔ)常用在監(jiān)獄看守所（存儲(chǔ)時(shí)間1年或更長(zhǎng)），出警視頻存儲(chǔ)（辦案視頻保留1年、7年、20年不等）或者作為電子資料存檔長(zhǎng)期存儲(chǔ)。

2.2.2 磁盤存儲(chǔ)

現(xiàn)在使用較為廣泛的是磁盤存儲(chǔ)，監(jiān)控的存儲(chǔ)設(shè)備多數(shù)采用NVR（網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)）、FC-SAN（光纖通道集中存儲(chǔ)）、IP-SAN（IP集中存儲(chǔ)）、云存儲(chǔ)等存儲(chǔ)方式。

2.3 存儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用

2.3.1 選用NVR存儲(chǔ)

NVR存儲(chǔ)因管理較分散，訪問(wèn)攝像機(jī)視頻需登錄到對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)設(shè)備，若攝像機(jī)數(shù)量較多，管理不便。采用NVR存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備不超過(guò)5臺(tái)為宜。就現(xiàn)在航站樓設(shè)計(jì)而言，采用NVR的機(jī)場(chǎng)較少，一般是安全保衛(wèi)等級(jí)四類的機(jī)場(chǎng)會(huì)根據(jù)投資情況，采用NVR存儲(chǔ)。

2.3.2 選用FC-SAN、IP-SAN、云存儲(chǔ)

若監(jiān)控?cái)z像機(jī)數(shù)量達(dá)到150～200臺(tái)以上，推薦采用FCSAN、IP-SAN、云存儲(chǔ)等管理平臺(tái)獨(dú)立設(shè)置的存儲(chǔ)模式。

FC-SAN和IP-SAN存儲(chǔ)最大的區(qū)別在于FC-SAN采用光通道傳輸，需要配置專門的SAN交換機(jī)；而IP-SAN采用的是電信號(hào)傳輸，依賴于常規(guī)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)的搭建更為簡(jiǎn)單。

云存儲(chǔ)最大優(yōu)勢(shì)是存儲(chǔ)資源的協(xié)調(diào)利用，對(duì)設(shè)備擴(kuò)容可以延長(zhǎng)存儲(chǔ)時(shí)間，更加便利。云存儲(chǔ)通過(guò)每個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡，實(shí)現(xiàn)虛擬資源調(diào)配。云存儲(chǔ)整體的存儲(chǔ)性能展示、數(shù)據(jù)遷移、冗余備份的靈活性和可靠性，都優(yōu)于常規(guī)的SAN存儲(chǔ)。

2.3.3 選用磁帶庫(kù)存儲(chǔ)+磁盤存儲(chǔ)

磁帶庫(kù)+磁盤存儲(chǔ)方案利用的是“數(shù)據(jù)生命周期管理理論”。通常情況下，在其生命周期初期，數(shù)據(jù)的使用頻率較高，隨著時(shí)間的推移，數(shù)據(jù)重要性會(huì)逐漸降低，使用頻率也會(huì)隨之下降。選用磁帶庫(kù)存儲(chǔ)+磁盤存儲(chǔ)這種方式可以有效避開磁帶庫(kù)讀取速度慢的劣勢(shì)。主存儲(chǔ)可根據(jù)業(yè)主使用習(xí)慣，選擇存儲(chǔ)15～30 d，備用存儲(chǔ)滿足規(guī)范要求存儲(chǔ)90 d。如果選用這種方式，需要根據(jù)磁帶庫(kù)產(chǎn)品進(jìn)行綜合考慮。磁帶庫(kù)產(chǎn)品除了磁帶架之外，還需配置數(shù)據(jù)緩存服務(wù)器、視頻存儲(chǔ)服務(wù)器、控制機(jī)柜、機(jī)械臂停靠機(jī)柜等配套設(shè)備。每臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理性能有限，配置的服務(wù)器數(shù)量也比較多，整體存儲(chǔ)能耗和機(jī)房占地面積并不具有優(yōu)勢(shì)，磁帶庫(kù)增加，期相應(yīng)的備件數(shù)量和維保人員數(shù)量也會(huì)增加。根據(jù)已有的應(yīng)用案例進(jìn)行分析，磁帶庫(kù)存儲(chǔ)更多應(yīng)用于存儲(chǔ)時(shí)間在一年以上或需要長(zhǎng)期存檔的文件存儲(chǔ)。

3 新建項(xiàng)目的存儲(chǔ)建設(shè)

對(duì)于新建的視頻監(jiān)控安防系統(tǒng)，對(duì)存儲(chǔ)部分的選擇主要有3個(gè)方面的考慮。

（1）建設(shè)規(guī)模。當(dāng)建設(shè)規(guī)模較大時(shí)，為了保證安防網(wǎng)的穩(wěn)定性和帶寬，在機(jī)場(chǎng)這種大面積的區(qū)域，一般會(huì)設(shè)置匯聚交換機(jī)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)收斂，監(jiān)控可考慮在匯聚機(jī)房進(jìn)行分散存儲(chǔ)，緩解存儲(chǔ)流對(duì)網(wǎng)絡(luò)的壓力。（2）外部對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的需求情況。視頻監(jiān)控除了常規(guī)的監(jiān)視上墻外，其他使用單位、其他系統(tǒng)或者分控客戶端會(huì)調(diào)取監(jiān)控錄像。例如，視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要與安全檢查信息管理系統(tǒng)、出入口控制系統(tǒng)、隱蔽報(bào)警系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)等進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)較多，聯(lián)動(dòng)的點(diǎn)位也較多，可以采用獨(dú)立的管理平臺(tái)聯(lián)動(dòng)，從系統(tǒng)調(diào)試和后期運(yùn)行管理，較為便捷。（3）對(duì)監(jiān)控安全等級(jí)的要求。機(jī)場(chǎng)區(qū)域范圍大，分為多個(gè)不同等級(jí)的區(qū)域，需要根據(jù)安全等級(jí)、管理職責(zé)，綜合考慮各個(gè)不同區(qū)域由統(tǒng)一平臺(tái)管理存儲(chǔ)或分散管理存儲(chǔ)。

綜上所述，新建項(xiàng)目的存儲(chǔ)建設(shè)，建議存儲(chǔ)采用組合模式。在監(jiān)控、貨站、機(jī)坪等主要的監(jiān)控區(qū)域，對(duì)于以后會(huì)有較多擴(kuò)建、擴(kuò)容改造的項(xiàng)目或監(jiān)控規(guī)模較大的項(xiàng)目，建議采用云存儲(chǔ)技術(shù)。對(duì)于以后不會(huì)有太多改造的項(xiàng)目，可以采用IP-SAN或FC-SAN技術(shù)。而對(duì)于一些規(guī)模小的項(xiàng)目，采用NVR是性價(jià)比較高的選擇。各區(qū)域相對(duì)獨(dú)立，也可建設(shè)大管理平臺(tái)統(tǒng)一管理。

4 改造項(xiàng)目的存儲(chǔ)建設(shè)

傳統(tǒng)的民航機(jī)場(chǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般采用磁盤陣列存儲(chǔ)，存儲(chǔ)改造的主要問(wèn)題在于保證現(xiàn)有存儲(chǔ)的情況下，增加新的存儲(chǔ)。如果原有存儲(chǔ)采用的是云存儲(chǔ)的方式，只要增加與原有云存儲(chǔ)一樣的若干套存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，就可以實(shí)現(xiàn)在線動(dòng)態(tài)增加存儲(chǔ)容量。若原有存儲(chǔ)采用的是磁盤陣列存儲(chǔ)，增加存儲(chǔ)時(shí)間并不是簡(jiǎn)單地增加擴(kuò)展柜或增加存儲(chǔ)設(shè)備。磁盤陣列存儲(chǔ)是將存儲(chǔ)主機(jī)及下掛的存儲(chǔ)資源當(dāng)成一個(gè)資源池，變動(dòng)一個(gè)資源池內(nèi)的存儲(chǔ)配置，需要將原有的存儲(chǔ)區(qū)域一起規(guī)劃，無(wú)法保存原有的視頻，這就需要考慮存儲(chǔ)轉(zhuǎn)存的問(wèn)題。

所以需要先將新的存儲(chǔ)設(shè)備搭建起來(lái)，將舊存儲(chǔ)轉(zhuǎn)移至新的存儲(chǔ)設(shè)備后，再對(duì)舊的存儲(chǔ)設(shè)備逐個(gè)配置規(guī)劃。并且每次轉(zhuǎn)移攝像機(jī)的存儲(chǔ)配置后，都要保留原有存儲(chǔ)一段時(shí)間。所以這個(gè)轉(zhuǎn)存的周期較長(zhǎng)，需要做好規(guī)劃。

5 廈門高崎國(guó)際機(jī)場(chǎng)監(jiān)控存儲(chǔ)擴(kuò)容

廈門高崎國(guó)際機(jī)場(chǎng)原監(jiān)控存儲(chǔ)采用IP-SAN的存儲(chǔ)模式，根據(jù)《民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)安全保衛(wèi)設(shè)施》（MH/T 7003—2017）的要求，對(duì)機(jī)場(chǎng)監(jiān)控進(jìn)行改造，不僅增加了監(jiān)控設(shè)備，還將原有的不足90 d存儲(chǔ)錄像，延長(zhǎng)到90 d。經(jīng)過(guò)各種對(duì)比，選擇新建設(shè)一套云存儲(chǔ)系統(tǒng)，升級(jí)部分原有的IP-SAN存儲(chǔ)設(shè)備，并入云存儲(chǔ)系統(tǒng)，同時(shí)保留部分無(wú)法升級(jí)的IP-SAN。

在建設(shè)過(guò)程中，先升級(jí)原有的監(jiān)控管理平臺(tái)，升級(jí)后的平臺(tái)可管理云存儲(chǔ)，然后搭建云存儲(chǔ)系統(tǒng)，將可升級(jí)的存儲(chǔ)設(shè)備上的視頻轉(zhuǎn)存至新的存儲(chǔ)平臺(tái)，但原存儲(chǔ)設(shè)備需要等待90 d，在系統(tǒng)升級(jí)過(guò)程中，要保證可查閱的視頻圖像不少于90 d。待90 d后，對(duì)可升級(jí)的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)，將升級(jí)后的存儲(chǔ)設(shè)備并入云存儲(chǔ)系統(tǒng)中，增加云存儲(chǔ)容量。再將原有不能升級(jí)的存儲(chǔ)設(shè)備視頻，選擇合適路數(shù)轉(zhuǎn)存至云存儲(chǔ)平臺(tái)。再等待90 d，將已轉(zhuǎn)存的存儲(chǔ)設(shè)備容量釋放，再做一次遷移。最后剩余部分需要淘汰的存儲(chǔ)設(shè)備，需再次等待90 d才能淘汰。至此，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的轉(zhuǎn)存和等待，終于完成所有監(jiān)控視頻的90 d存儲(chǔ)改造工作。

6 結(jié)語(yǔ)

廈門機(jī)場(chǎng)監(jiān)控存儲(chǔ)擴(kuò)容項(xiàng)目充分體現(xiàn)出單機(jī)存儲(chǔ)擴(kuò)容的劣勢(shì)，在視頻監(jiān)控系統(tǒng)日益重要的今天，對(duì)長(zhǎng)時(shí)間視頻的靈活應(yīng)用、大數(shù)據(jù)分析、快速查詢、資源合理分配越來(lái)越重要，視頻監(jiān)控的云存儲(chǔ)也日益凸顯它的優(yōu)勢(shì)。