數(shù)字監(jiān)控信息存儲(chǔ)系統(tǒng)
安全生產(chǎn)和確保產(chǎn)品的高質(zhì)量是現(xiàn)代企事業(yè)單位重要的生命線，建立完善的安全體系是其各項(xiàng)業(yè)務(wù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保證。伴隨IT技術(shù)的發(fā)展，可靠、先進(jìn)的數(shù)字監(jiān)控與監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)成為確保安全生產(chǎn)的最重要手段之一。其中，監(jiān)控系統(tǒng)是業(yè)務(wù)應(yīng)用的最前沿；而先進(jìn)、穩(wěn)定的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)是整個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用的基礎(chǔ)支持平臺(tái)，有了強(qiáng)大的存儲(chǔ)管理系統(tǒng)，整個(gè)監(jiān)控業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)才能夠被良好的保存，并進(jìn)行方便的查詢與利用！
在安全性要求很高的單位中，數(shù)字監(jiān)控錄像一般需要長時(shí)間的保存，以備業(yè)務(wù)需要，因此，如果存在多路監(jiān)控鏡頭，形成的數(shù)據(jù)量就會(huì)十分龐大，達(dá)到TB 甚至PB的海量級(jí)。
M2ars DVR數(shù)字監(jiān)控信息存儲(chǔ)系統(tǒng)，是我公司專門針對(duì)數(shù)字監(jiān)控領(lǐng)域海量錄像資料存儲(chǔ)、檢索、回放的具體要求而提出的專業(yè)解決方案。
由于本系統(tǒng)的存儲(chǔ)對(duì)象是海量級(jí)的視頻監(jiān)控錄像，僅使用單一的在線硬盤存儲(chǔ)方式是很不經(jīng)濟(jì)的，而且，并不是所有的歷史監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)都要求極快的檢索速度。因此，根據(jù)這種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)檢索要求，我們采用了在線硬盤陣列、近線自動(dòng)磁帶庫、離線人工帶架相結(jié)合的多級(jí)存儲(chǔ)體系，通過設(shè)定的具體策略將數(shù)據(jù)從硬盤中歸檔到近線帶庫、進(jìn)而到離線帶架中，使用的時(shí)候再進(jìn)行恢復(fù)；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則以SAN 為主、LAN為輔助，數(shù)據(jù)在多級(jí)存儲(chǔ)之間的調(diào)度基于SAN，而LAN僅僅傳送控制信息，這樣使網(wǎng)絡(luò)效率達(dá)到最優(yōu)。此外，視頻錄像從監(jiān)控機(jī)到中心盤陣的傳送可以通過FC也可以通過以太網(wǎng)，完全取決于用戶的具體需要。

第2章 M²ars DVR的優(yōu)勢(shì)
M2ars的命名源自多通道、多級(jí)歸檔 / 恢復(fù)系統(tǒng)（Multi-Channel Multi-Layer Archive & Restore System）的英文縮寫，因此其設(shè)計(jì)思想也充分體現(xiàn)了多級(jí)存儲(chǔ)和多通道存儲(chǔ)的理念。與其它競爭產(chǎn)品相比，我公司自行研發(fā)的M2ars DVR是專門面向海量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)的具體要求，并且選擇了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，從而具備以下優(yōu)勢(shì)：
2.1 能夠兼容各種監(jiān)控錄像機(jī)
M2ars DVR的存儲(chǔ)體系開放，只要監(jiān)控錄像機(jī)采集的是視頻文件，系統(tǒng)都可以進(jìn)行統(tǒng)一的管理與存儲(chǔ)。視頻錄像從監(jiān)控機(jī)到存儲(chǔ)盤陣的傳送方式可以采用多種形式，如：文件共享、FTP、視頻流傳送等等。
2.2 面向?qū)ο蟮拇鎯?chǔ)方式
支持特有的對(duì)象式存儲(chǔ)方式，可將相互關(guān)聯(lián)的多路鏡頭或單路鏡頭一段時(shí)間內(nèi)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)歸為一個(gè)存儲(chǔ)對(duì)象，隔一定時(shí)間歸檔到同一數(shù)據(jù)磁帶上，便于檢索回調(diào)，提高工作效率。
2.3 完善的存儲(chǔ)管理策略
提供豐富和完善的監(jiān)控視頻對(duì)象歸檔以及恢復(fù)策略，包括對(duì)象訪問頻率、系統(tǒng)容量、對(duì)象完整性等，用戶可以根據(jù)需要自行組合出各種存儲(chǔ)管理策略。
2.4 對(duì)多級(jí)存儲(chǔ)體系的支持
完全支持海量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)所需要的數(shù)據(jù)在線、近線、離線等存儲(chǔ)形式相結(jié)合的多級(jí)存儲(chǔ)體系。系統(tǒng)覆蓋所有的各級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)，完成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)從在線到近線、近線到離線的歸檔遷移以及恢復(fù)。
2.5 采用多通道存儲(chǔ)架構(gòu)
采用多通道的監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)歸檔、恢復(fù)結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在各級(jí)存儲(chǔ)設(shè)備之間進(jìn)行歸檔、恢復(fù)的遷移器模塊采用多機(jī)并行的技術(shù)，在管理服務(wù)器的統(tǒng)一調(diào)度下協(xié)同工作。這種模式既保證了系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的運(yùn)行，又保證了數(shù)據(jù)歸檔/恢復(fù)工作的高效率性。
2.6 開放的磁帶記錄格式
選擇了開放式磁帶存儲(chǔ)格式，能夠給系統(tǒng)以充分的開放性。開放的磁帶標(biāo)準(zhǔn)允許用戶使用其他廠商的軟件對(duì)數(shù)據(jù)磁帶進(jìn)行授權(quán)讀取，從而給用戶的單機(jī)恢復(fù)操作和異地恢復(fù)處理提供便利。
2.7 獨(dú)特的糾錯(cuò)冗余處理
作為監(jiān)控錄像長時(shí)間歸檔存儲(chǔ)系統(tǒng)，確保存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全是至關(guān)重要的。
系統(tǒng)中提供了獨(dú)特的可移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)冗余數(shù)據(jù)保護(hù)方法來提高數(shù)據(jù)流磁帶的可靠性，進(jìn)行冗余糾錯(cuò)處理。
2.8 直接控制帶庫機(jī)械手
采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)直接控制帶庫機(jī)械手，不依賴于第三方軟件，因此，具有最廣泛的硬件兼容性，目前已經(jīng)能夠支持ADIC 、STK、IBM、SPECTRA LOGIC、SONY等大多數(shù)廠商的帶庫產(chǎn)品。同時(shí)可以和第三方的機(jī)械手控制軟件相配合，來共享同一機(jī)械手，完成磁帶抓取任務(wù)。

第3章 M²ars DVR模塊功能描述
M²ars DVR具體軟件模塊的邏輯結(jié)構(gòu)如下圖所示：



3.1 監(jiān)控信息管理檢索模塊
該模塊對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)和檢索操作進(jìn)行集中的管理，主要包括：監(jiān)控主機(jī)鏡頭管理、存儲(chǔ)策略設(shè)定、監(jiān)控錄像檢索查詢、用戶權(quán)限設(shè)置、架上磁帶管理、系統(tǒng)維護(hù)設(shè)置、操作日志記錄、檢測報(bào)警等功能。
3.2 M2ars服務(wù)器
主要作用是接受業(yè)務(wù)檢索層的系統(tǒng)指令，并把將監(jiān)控錄像文件在不同存儲(chǔ)設(shè)備間遷移的工作任務(wù)下達(dá)給 “M2ars遷移器” ，當(dāng)系統(tǒng)中存在多個(gè)“M2ars遷移器”的時(shí)候，“M2ars服務(wù)器” 還負(fù)責(zé)在這多臺(tái)工作站之間進(jìn)行任務(wù)的分配及調(diào)度等工作。本模塊同時(shí)提供Windows平臺(tái)和UNIX平臺(tái)的版本。
3.3 服務(wù)器高可用性附件
“M2ars服務(wù)器”是整個(gè)系統(tǒng)的控制、調(diào)度中心，其運(yùn)行的穩(wěn)定性至關(guān)重要。本模塊的作用就是建立兩臺(tái)“M2ars服務(wù)器”之間的雙機(jī)熱備，在一臺(tái)主機(jī)發(fā)生故障的情況下，備份主機(jī)能夠及時(shí)接替其工作，以保障整個(gè)系統(tǒng)的不間斷正常運(yùn)行。
3.4 M2ars遷移器
接受控制中心的命令，主要完成把監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)在在線、近線、離線設(shè)備之間搬移的工作，安裝有“M2ars遷移器”的工作站通過光纖通道或局域網(wǎng)分別連接本地的磁盤陣列、磁帶庫以及其它存儲(chǔ)設(shè)備，負(fù)責(zé)整個(gè)歸檔恢復(fù)過程的執(zhí)行操作。
3.5 帶庫控制器
負(fù)責(zé)操作控制自動(dòng)磁帶庫的機(jī)械手，配合相應(yīng)的歸檔/恢復(fù)命令，來操作機(jī)械手抓取磁帶并放入相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器，從而與“M2ars遷移器”配合來完成具體的歸檔/恢復(fù)任務(wù)。本模塊可以通過底層指令直接控制標(biāo)準(zhǔn)的基于SCSI控制的磁帶庫，也可以通過磁帶庫廠商提供的專用軟件來控制。
3.6 M2ars系統(tǒng)管理中心
完成系統(tǒng)中各種相關(guān)參數(shù)及用戶組設(shè)置，主要包括如下方面：對(duì)象路徑監(jiān)視、對(duì)象的設(shè)計(jì)組成、策略條件監(jiān)視、數(shù)據(jù)分類設(shè)置、存儲(chǔ)位置設(shè)置、遷移器設(shè)置、磁帶庫設(shè)置、以及冗余糾錯(cuò)設(shè)置等等。

3.7 冗余模塊
存放在數(shù)據(jù)磁帶中的數(shù)據(jù)經(jīng)過一段時(shí)間后可能會(huì)出現(xiàn)問題，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞，為了解決這種問題，M2ars提供專用的糾錯(cuò)冗余模塊。
冗余模塊采用了專用的可移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)冗余數(shù)據(jù)保護(hù)方法。
3.8 單機(jī)讀取模塊
為了方便不同物理位置的遠(yuǎn)線磁帶數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)恢復(fù)，本模塊允許在帶架所處庫房安裝獨(dú)立的磁帶機(jī)，專門恢復(fù)本庫房中的數(shù)據(jù)磁帶，可以在不同物理位置的庫房中安裝多個(gè)M2ars單機(jī)讀取模塊，方便的進(jìn)行多處離線帶架數(shù)據(jù)的回遷。


第4章 M²ars DVR的配置
M²ars DVR的物理結(jié)構(gòu)示意圖如下：

4.1 硬件要求
M2ars服務(wù)器 P4 1.7 GMHz CPU
至少512M，建議1G 服務(wù)器內(nèi)存
至少5GB硬盤空間
100M Ethernet網(wǎng)卡
M2ars遷移器 PIII 700 CPU
至少256M，建議512M內(nèi)存
至少10GB磁盤空間
100M Ethernet網(wǎng)卡
HBA光纖適配卡
監(jiān)控資料檢索管理模塊
P4 1.7 GMHz CPU
至少256M，建議512M 服務(wù)器內(nèi)存
至少10GB硬盤空間
100M Ethernet網(wǎng)卡
M2ars磁帶庫控制器 PIII 700 CPU
256M內(nèi)存
100M Ethernet網(wǎng)卡
HBA光纖適配卡
其它模塊 PIII 700 CPU
256M內(nèi)存
100M Ethernet網(wǎng)卡
網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 標(biāo)準(zhǔn)SAN環(huán)境；不低于100M以太網(wǎng)環(huán)境

系統(tǒng)支持絕大多數(shù)使用標(biāo)準(zhǔn)SCSI接口和FC接口的磁帶庫，具體型號(hào)見下表：
廠商名稱 支持的磁帶庫
ADIC Scalar 10K
Scalar i2000
Scalar 1000
Scalar 100
Scalar 24
FastStor 22
FastStor DLT
FastStor LTO
Storage Technology Corporation StorageTek L700e
StorageTek L180
StorageTek L80
StorageTek L40
StorageTek L20
TimberWolf 9740
TimberWolf 9738
TimberWolf 9730
Spectra Logic, Inc Spectra 64K
Spectra 20K
Spectra 10K
Spectra 2K
Hewlett Packard HP StorageWorks ESL9000
HP StorageWorks MSL5026DLX
HP StorageWorks MSL5026S2
HP StorageWorks MSL5026SL
HP StorageWorks MSL5030L1
HP StorageWorks MSL5052S2
HP StorageWorks MSL5052SL
HP StorageWorks MSL5060L1
HP StorageWorks MSL6000
HP StorageWorks SSL2020
IBM 3590 Enterprise Tape System
UltraScalable Tape Library 3584
Ultrium Scalable Tape Library 3583
Ultrium Tape Library 3582
7332 4mm DDS


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