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全球眼监控系统存储解决方案

一、       项目介绍

 

电信全球眼视频监控业务是基于宽带网络为用户提供图像、声音和各种报警信号远程采集、传输、储存、处理的一种新型电信增值业务。其业务重点是通过一个应用广泛的远程网络监控中心服务平台,以集中式分区化运营方式为用户提供便捷、经济、有效的远程监控整体解决方案。通过运营级视频监控业务,用户可以不受时间、地点限制对监控目标进行实时监控、管理、观看,实现跨地域的统一监控、统一存储、统一管理和资源共享。

 

200711月中国电信湖北分公司启动了全省范围的“全球眼”平台建设项目,采用中兴通讯提供的全球眼系统,全省统一部署,分阶段实施,其组网采用分布式组网方式,各分平台目前采用单独认证计费,承载网络主要使用IP 网络。在武汉、荆州、黄冈、黄石、咸宁、荆门、孝感、恩施、鄂州9个分公司建设了“全球眼”分平台,其中武汉和荆州建立了中心存储系统。整个系统的描述如下:

 

缩略语

1. 逻辑系统结构

集中控制单元通过控制通道对前端单元进行控制,进行视频或者其他的信息采集。前端单元将视频文件存储在前端的直连存储或者是发送给网络录像单元进行集中存储。客户端(CU)通过AAACMS集中管理单元对集中存储或者中心存储的数据进行访问。

 

 

2、单级系统组网架构

单级系统组网架构如上图所示。主要包括前端单元PU、客户端单元CU、中心平台(包括CMUVTDUNRU)以及支撑系统(包括AAAULSNMS),各部分均接入IP 承载网。

作为运营支撑系统,AAAULSNMS协助中心平台完成视频监控业务,逻辑上不属于中心平台。

VTDUNRU采用分布式部署,一个中心平台可包括多台VTDUNRU。为了实现大容量的PUCU的接入和管理,PUCU的接入模块也可采用分布式部署。

 

3、多级系统组网架构

多级系统由多个单级系统通过CMU分级级联的方式构成,组网架构如上图所示。


 

二、       存储需求分析

 

从全球眼系统逻辑结构图中可以看出中心的CMS,NRU,VTDU这几个节点是整个全球眼监控系统的关键节点。任何一个节点的故障都将会引起整个系统的崩溃,而全球眼系统是一个24×7×365的高可用需求的系统,这就要中心节点包括集中存储节点是高可用的系统。与其他存储系统不同,视频监控存储内容是不可恢复的(无法取证),从某种意义上讲,在构建视频监控存储系统时,应更关注数据的可靠性、完整性。 但是视频监控系统的存储量随着现有的视频清晰度提高、摄像头数量和存储时间的增加而海量增加,这样,如何选择合适的存储就是最大的难题,选择高可靠性的大容量存储投资成本高,而选择便宜的PC架构的低端盘阵又不能保证系统的稳定性?

另外,全球眼系统对存储要求的特点还有:

1.      稳定性要求,存储能否24×7×365不停的录入摄像头拍摄的信息。

2.      扩容性需求,存储是否能满足迅速增长的视频文件容量需求

3.      数据流读写特点,存储是否能满足监控系统连续大量写的需求


 

三、       方案介绍

 

为了满足湖北全球眼网络视频监控系统的运营需求,助力监控运营产业的快速发展,创新科公司全面推出运营级视频监控系统存储解决方案。

创新科运营级视频监控系统存储解决方案以电信级ISCSI存储BS3000e为中心存储。BS3000e的双ACTIVE-ACTIVECACHE MIRROR功能的控制器,全冗余模块化设计,解决了全球眼系统24×7×365不停的录入摄像头拍摄的信息的需求。 CACHEMIRROR功能, 让每个控制器都有另一个控制器的详细信息,当一个控制器出现故障时,另一个控制器就能快速响应并接管相应的资源和应用(如下图)。而支持超过50块硬盘的扩展性,让UIT BS3000e在将来摄像头数量和录制时间增加时有足够的容量扩展。 BS3000e特别的CACHE调整功能让用户能在CACHE预读,CACHE直接写盘,和自动CHACHE策略 3类方式中做选择,这样全球眼项目用户可以在系统配置中选择适合业务类型的CACHE读写策略,以满足监控系统长时间写入的数据存储需求。最后在整个湖北省采用了超过7BS3000e ISCSI存储产品作为中心存储平台。

BS3000e采用模块化设计。每个有效部件,包括硬盘,控制器,风扇,电源,都是冗余和热插拔的,不会造成运行中断或数据丢失。Active-Active 双控制器,带电池备份的镜像cache和路径Failover功能使BS3000e具有卓越的容错功能。

1.  BS3000e控制器架构

 

磁盘阵列内部紧密结合。BS3000e内部,两个控制器紧密结合。每个控制器都有另一个控制器的详细信息。为了提高可用性,每个控制器都可以服务系统内任何一个磁盘组。当一个控制器失效,原有控制器上的磁盘组将自动迁移到另一个活动的控制器上,而无需用户的干涉。

无源背板。BS3000e采用了一个全旁路的背板连接。背板上面除了连接器之外,没有别的元件。通过0,1这些信号来重新恢复失效的数据路径。另外,每个活动组件如硬盘和控制器都监视相应的输入电流,当出现短路时自动切断电源。

独特的SATA/SAS通道。BS3000e的多路径设计提供给每个控制器一个专门的通道。消除了内部磁盘的依赖性,并增强了高可用性。独特的双通道设计使得每个控制器都可以高效和快速的存取。

灵活扩展。传统的iSCSI-SATA磁盘阵列最多只能连接16SATA磁盘,如果要增加容量,只能再购买一台新的磁盘阵列。而BS3000e通过SAS扩展技术可以灵活地扩展1~3JBOD,最多提供达51SATA/SAS磁盘,从而提供更大的容量, 并降低了用户的TCOJBOD同样采用模块化设计,主要模块也都是冗余、热插拔的,以最大程度保证数据的安全性。

 

 

四、       方案特点:

1.        全冗余双ACTIVE-ACTIVE控制器设计解决了存储系统24×7×365不机的需求

2.        超过50块磁盘的扩展性满足全球眼容量迅速扩张的需求。

3.        CACHE的读写可调整,满足不同业务的数据存储需求

4.        支持SATA/SAS多种硬盘,更强的兼容性。

 

 

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