存儲在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展與視頻監(jiān)控本身的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。視頻監(jiān)控經(jīng)歷了模擬、數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)三個階段，存儲在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用也經(jīng)歷了模擬、數(shù)字、網(wǎng)絡(luò)這三個階段。

　　視頻采集與監(jiān)控存儲

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般具有監(jiān)控點多、攝像頭數(shù)量多、監(jiān)控時間長等特點，因此它采用的存儲設(shè)備在數(shù)據(jù)讀寫方式上具有與其它類型系統(tǒng)不同的特點：1)數(shù)字視頻編碼器或視頻服務(wù)器以流媒體方式將數(shù)據(jù)寫入存儲設(shè)備，實時將監(jiān)控點回傳的圖像和畫面以流媒體方式保存在存儲設(shè)備中，回放工作站以流媒體方式來讀取已存儲的視頻文件。這種讀寫方式與普通數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)或文件服務(wù)器系統(tǒng)中存儲采用的小數(shù)據(jù)塊或文件級讀寫方式完全不同，因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲在技術(shù)參數(shù)要求方面與其它應(yīng)用系統(tǒng)有較大的區(qū)別。2)大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中往往有2000～3000個甚至更多的監(jiān)控攝像頭，所有攝像頭累加起來總共需要500Mb/s～750Mb/s的帶寬。

　　視頻采集過程中，視頻文件格式一般都不會發(fā)生變化，且碼率保持恒定，視頻圖像的幀率一般都在15幀/S～25幀/S，也就是說，在存儲的讀寫操作中，必須保證每1/25秒內(nèi)都能夠達到500Mb/s～750Mb/s的帶寬，否則圖像采集或回放就會出現(xiàn)丟幀現(xiàn)象，除非存儲設(shè)備本身配置一個大容量的緩存。因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲不僅要求帶寬大，還要求帶寬恒定。3)數(shù)據(jù)讀寫操作的持續(xù)時間長。由于攝像頭一般都是7×24小時工作的，即使流媒體文件采用分段保存方式，寫入操作的持續(xù)時間也有可能長達2～6個小時，后期回放時也需要相同的時間。因此要求存儲具有超強的長時間工作能力，保持長時間的穩(wěn)定性。4)視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般具有攝像頭數(shù)量多、視頻圖像存儲時間長等特點，因此存儲容量需求巨大，且隨著圖像存儲時間的增加，存儲容量需求呈線性、爆炸性增長。因此視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲必須支持大容量，且容量具有高擴展性，滿足長時間大容量視頻圖像存儲的需求。5)數(shù)字視頻編碼器一般對外提供標準的IP接口或iSCSI接口，通過在ADSL、城域網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)上傳輸TCP/IP協(xié)議包或iSCSI協(xié)議包來向后方監(jiān)控中心回傳數(shù)據(jù)。如果存儲設(shè)備具有與數(shù)字視頻編碼器相同的接口，編碼器就有可能直接將數(shù)據(jù)寫入存儲，從而大大減少監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)，提高數(shù)據(jù)存儲的效率。

　　從視頻監(jiān)控逐步走向網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢來看，網(wǎng)絡(luò)化存儲將在今后的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中扮演越來越重要的角色。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)從兩個方面對存儲提出了網(wǎng)絡(luò)化的要求：一是部署和訪問上的網(wǎng)絡(luò)化，考慮到流量和存儲空間的合理分配，存儲設(shè)備在整個系統(tǒng)中的部署位置將趨于分布化和前端化，而從便于用戶統(tǒng)一訪問的角度，系統(tǒng)中所有存儲空間對用戶都應(yīng)該是透明的，用戶僅需通過一個接口即可訪問所有存儲資源;二是存儲設(shè)備本身的網(wǎng)絡(luò)化，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控非常適合大型監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，為了滿足大容量集中存儲的需求，存儲設(shè)備本身要采用先進的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)以保證空間擴展的靈活性。

　　前端存儲

　　所謂前端存儲，是在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備(如網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器或網(wǎng)絡(luò)攝像機)中內(nèi)置存儲部件，由前端設(shè)備直接完成監(jiān)控圖像的本地錄制和保存。

　　前端存儲具有幾個方面的優(yōu)勢：一是可以通過分布式的存儲部署，來減輕集中存儲帶來的容量壓力;二是可以有效緩解集中存儲帶來的網(wǎng)絡(luò)流量壓力;三是可以避免集中存儲在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時的圖像丟失。

　　對于前端存儲，由于單個前端編碼設(shè)備通常所帶監(jiān)控點路數(shù)不多，存儲時間也不長，所以對存儲容量要求不高，網(wǎng)絡(luò)攝像機一般用CF卡或SD卡，視頻服務(wù)器一般用內(nèi)置硬盤。這與以往單機存儲相比，基本沒有區(qū)別。

　　而與以往單機存儲本質(zhì)上不同的是，為了保證用戶訪問的靈活性和便捷性，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的所有前端存儲除了要能夠提供點對點的單機訪問外，還要能夠通過一個統(tǒng)一的接口提供所有內(nèi)容的集中共享。為此，網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過中心業(yè)務(wù)平臺對所有前端存儲進行統(tǒng)一管理和調(diào)度，并實現(xiàn)存儲空間和存儲內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)化。這樣，用戶既可以直接登錄單個前端設(shè)備進行錄像資料的點播回放，也可以統(tǒng)一登錄中心業(yè)務(wù)平臺進行所有前端錄像資料的集中檢索和回放。

　　中心存儲

　　在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，部署得更多的是中心存儲。前端設(shè)備采集監(jiān)控點圖像并編碼壓縮處理成數(shù)字監(jiān)控碼流，然后通過網(wǎng)絡(luò)傳送到中心業(yè)務(wù)平臺，由中心業(yè)務(wù)平臺將碼流分發(fā)給網(wǎng)絡(luò)錄像單元進行集中存儲。

　　在很多大型的視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，也可采用多級分布的中心存儲方式，即分中心存儲，這樣一方面可以降低一個中心點集中存儲帶來的存儲容量和網(wǎng)絡(luò)流量的壓力，一方面可以大幅度提升系統(tǒng)的可靠性。

　　使用中心/分中心存儲，在以下幾個方面具有明顯優(yōu)勢：一是對于用戶而言，檢索和調(diào)用錄像資源更為方便;二是存儲內(nèi)容的完整性更容易保證，不會因為某個前端設(shè)備失竊或損壞而導致重要內(nèi)容的丟失;三是可以合理的進行資源調(diào)度，為前端設(shè)備按需分配存儲空間，從而節(jié)約資源;四是有利于制定多樣化的存儲策略，以滿足用戶的個性化需求;五是維護方便，便于集中檢測和及時排查問題。

　　對于監(jiān)控點路數(shù)比較少、存儲時間要求不長的應(yīng)用場合，中心/分中心存儲可以采用服務(wù)器插硬盤或外接磁盤柜這種比較簡單的方式進行部署，稱為DAS(直接訪問存儲)，與單機類似。而隨著網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的優(yōu)勢被廣泛認可，現(xiàn)在開始出現(xiàn)越來越多的大型甚至超大型視頻監(jiān)控系統(tǒng)，比如“平安城市”建設(shè)中的社會面治安監(jiān)控系統(tǒng)、中國電信和中國網(wǎng)通正在全面推進的“全球眼”和“寬視界”這兩大運營級視頻監(jiān)控系統(tǒng)，這些監(jiān)控系統(tǒng)都面臨著前端設(shè)備的大規(guī)模接入和大容量集中存儲的需求。以往的單機存儲方式無法滿足這些系統(tǒng)在容量靈活擴展方面的應(yīng)用需求，必須采用更為先進的網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備和存儲技術(shù)，其中典型的就是SAN、NAS以及iSCSI。

　　SAN(存儲區(qū)域網(wǎng))起源于上世紀九十年代中后期，與DAS不同，SAN基于光纖通道技術(shù)，服務(wù)器和存儲陣列之間通過光纖通道交換機連接，形成專用于數(shù)據(jù)存儲的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。SAN采用了面向網(wǎng)絡(luò)的存儲結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲分離，具有存儲空間易于擴展、尋址靈活、可遠距離傳輸數(shù)據(jù)、I/O性能高、存儲設(shè)備利用率高等特點，是一種全新的存儲體系結(jié)構(gòu)。

　　與SAN基于專門的光纖通道協(xié)議不同，NAS(網(wǎng)絡(luò)訪問存儲)基于IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)服務(wù)器和存儲陣列的互聯(lián)，使用TCP/IP協(xié)議進行通信，以文件級的I/O方式進行數(shù)據(jù)傳輸。相比之下，NAS設(shè)備的安裝、調(diào)試、使用和管理更簡單，部署成本也相對較低。

　　iSCSI是IETF一種新的標準協(xié)議，即透過IP網(wǎng)絡(luò)，將SCSI區(qū)塊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)封包的一種傳輸標準，它和NAS一樣透過IP網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(shù)據(jù)，但在數(shù)據(jù)存取方式上，則采用與NAS不同的，而與SAN相同的BlockProtocol協(xié)議。由此，iSCSI給用戶帶來的價值在于：第一，iSCSI使SCSI數(shù)據(jù)包在以太網(wǎng)中傳輸成為可能，使SAN擺脫了昂貴的光纖網(wǎng)絡(luò)，通過IP網(wǎng)絡(luò)即可實現(xiàn)原先的功能，既降低了管理復雜度又降低了成本;第二，由于用戶應(yīng)用需求的復雜性，往往會同時部署SAN和NAS兩種存儲網(wǎng)絡(luò)，而iSCSI則可以將兩者融合起來。

　　iSCSI的這些特點非常契合現(xiàn)在的視頻監(jiān)控發(fā)展的現(xiàn)狀和方向，特別是在運營級視頻監(jiān)控領(lǐng)域，存儲的規(guī)模大、投入高，基于目前成熟的IP網(wǎng)絡(luò)進行中心/分中心存儲系統(tǒng)的構(gòu)建，iSCSI技術(shù)無疑是一個很好的參考。

　　應(yīng)用存儲

　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)常采用的存儲網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有DAS、NAS、SAN和IP-SAN，常采用的存儲設(shè)備類型有SCSI盤陣、FC和iSCSI設(shè)備。這些設(shè)備技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡單、安裝實施也非常方便。然而這些設(shè)備都具有一個共同的缺點，就是存儲設(shè)備在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中只能起到一個簡單的數(shù)據(jù)存儲功能，無法替代服務(wù)器來運行特定的應(yīng)用軟件，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中仍然需要大量專用服務(wù)器。

　　實際上，隨著芯片技術(shù)的快速發(fā)展，CPU或?qū)Ｓ肁SIC芯片的運算及處理速度成倍提高，而存儲設(shè)備的整體價格卻在不斷降低。在設(shè)備選型及購買時，出于設(shè)備更新?lián)Q代方面的考慮，用戶一般會選擇稍高一級別的存儲設(shè)備。再者，當投資充裕時價格差別對用戶影響也比較小。因而在很多的應(yīng)用系統(tǒng)中，用戶采購的存儲設(shè)備性能往往高出實際業(yè)務(wù)系統(tǒng)真實需求很多，甚至超出好幾倍。

　　在一些中小視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，系統(tǒng)中的性能瓶頸經(jīng)常會出現(xiàn)在視頻服務(wù)器而不是存儲設(shè)備端，存儲設(shè)備所能提供的帶寬往往是視頻監(jiān)控實際總帶寬的兩倍或三倍，IOPS也是實際需求的3～5倍。存儲設(shè)備控制器長時間處于半負荷工作狀態(tài)，大量的高性能資源被浪費。為保障高可用性、高效性、穩(wěn)定性和安全性，存儲設(shè)備的控制器部分一般都是專門設(shè)計的，并采用專用的處理器和緩存，其各項技術(shù)參數(shù)和性能均高于普通PC服務(wù)器。為了有效地利用存儲的富余資源，可在存儲設(shè)備控制器部分內(nèi)嵌特殊功能的應(yīng)用軟件，存儲設(shè)備不僅為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器，還能提供一定的軟件應(yīng)用服務(wù)器，這種存儲設(shè)備就稱為應(yīng)用存儲。