監(jiān)控革新 FC SAN高速網(wǎng)絡(luò)存儲將取代誰
更新時間:2015-6-8 16:45:30 編輯:溫情 文章來源:中國視聽網(wǎng) 調(diào)整文字大小:【
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革新,意味著技術(shù)的演進(jìn),新事物取代舊事物,是歷史的進(jìn)程。之于安防行業(yè),同樣如此。我們可以看到,大安防在與各個行業(yè)應(yīng)用開始融合,存儲技術(shù)與視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)也在不斷融合。
SAN存儲方式成為監(jiān)控新方向
監(jiān)控存儲技術(shù)經(jīng)歷了幾次變化,從DVR到NVR,從服務(wù)器的存儲到磁盤陣列。在當(dāng)下,古老的存儲方式已經(jīng)無法滿足網(wǎng)絡(luò)高清需求了。越來越多中大型客戶需求的爆炸性增長,加上深處大數(shù)據(jù)時代,視頻監(jiān)控領(lǐng)域?qū)⒉捎肧AN存儲這個話題一時變得炙手可熱。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在采用傳統(tǒng)的DVR和NVR解決方案時,存儲設(shè)備占整個視頻監(jiān)控系統(tǒng)的成本大致為15%~30%;而在網(wǎng)絡(luò)高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,存儲設(shè)備在整個系統(tǒng)中的造價則將上升到50%~70%。
作為圖像數(shù)據(jù)和報警事件記錄的載體,存儲的重要性已不言而喻。同時,伴隨著高清監(jiān)控時代的大潮,產(chǎn)生了越來越多的海量視頻數(shù)據(jù),監(jiān)控應(yīng)用對存儲提出了更高的要求,可以認(rèn)定,SAN存儲方式是未來方向。
SAN是一個集中式管理的高速存儲網(wǎng)絡(luò),由多供應(yīng)商存儲系統(tǒng)、存儲管理軟件、應(yīng)用程序服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)硬件組成,能夠幫助用戶充分挖掘視頻信息的價值。它儲以高性能、高可靠性、可擴(kuò)展性等設(shè)計(jì),契合了安防監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲發(fā)展的趨勢,克服了DVR\NVR的種種缺陷,優(yōu)化了視頻監(jiān)控存儲系統(tǒng)。具體來看,其誕生使存儲空間得到更加充分的利用以及安裝和管理更加有效。
實(shí)現(xiàn)服務(wù)器和存儲設(shè)備之間通訊的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其中的服務(wù)器和存儲系統(tǒng)通過高帶寬FC交換機(jī)相連,各應(yīng)用工作站通過局域網(wǎng)訪問服務(wù)器,各存儲設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)時可以不通過服務(wù)器,能有效減少大流量數(shù)據(jù)傳輸時發(fā)生的阻塞和沖突,較大程度減輕服務(wù)器承受的壓力,具有很強(qiáng)的靈活性和伸縮性。在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)信息時代,SAN是存儲領(lǐng)域近來十分引人注目的技術(shù)。
它一方面能為網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用系統(tǒng)提供豐富、快速、簡便的存儲資源;另一方面又能共享存儲資源并對其實(shí)施集中管理,成為當(dāng)今理想的監(jiān)控存儲管理和應(yīng)用模式。早期的SAN采用的是光纖通道技術(shù),所以,以前的SAN多指采用光纖通道的存儲局域網(wǎng)絡(luò),到了iSCSI協(xié)議出現(xiàn)以后,為了區(qū)分,業(yè)界就把SAN分為FC-SAN和IP-SAN。
FC SAN與IP SAN之爭
SAN開啟了安防存儲新的應(yīng)用。不過,就目前而言,IP SAN占據(jù)主流,而FC SAN卻如一縷清風(fēng),悄然而至,成為挑戰(zhàn)者,在安防行業(yè)開辟新天地。或許,它將取代IP SAN,成為大型監(jiān)控項(xiàng)目的市場新寵兒。直白的看,F(xiàn)C SAN與IP SAN比較,優(yōu)勢顯而易見。
其一,能大幅提高系統(tǒng)架構(gòu)的穩(wěn)定性。一般來說IP SAN監(jiān)控存儲設(shè)備的磁盤控制器不是采用FC SAN存儲設(shè)備中的硬件RAID芯片+中央處理器的結(jié)構(gòu),而是采用每個磁盤柜中分為多個磁盤組,而每個磁盤組由一個微處理芯片控制所有的磁盤RAID操作(采用軟件計(jì)算,效率較低)和RAID組的管理操作。
這樣一來,每一次磁盤I/O操作都將經(jīng)過IP SAN存儲內(nèi)置的一個類似交換機(jī)的設(shè)備從前端眾多的主機(jī)端口中讀取或者寫入數(shù)據(jù),而這些操作都是基于IP交換協(xié)議,其協(xié)議本身就要求每一個微處理芯片工作時需要大容量的緩存來支持?jǐn)?shù)據(jù)包隊(duì)列的排隊(duì)操作,所以一般我們看到的IP SAN存儲都具有幾十個GB的緩存。
利用這個大的緩存區(qū),IP SAN存儲在測試Cache的最大讀帶寬時可以獲得600,000IOPS甚至以上這樣高的值,但是這個值并不能真正說明在實(shí)際應(yīng)用中就能夠獲得好的性能。因?yàn)樵诰哂泻A看鎯Φ臅r候,不可能所有的數(shù)據(jù)均載入到系統(tǒng)緩存中,這個時候就需要大量的磁盤I/O操作來查找數(shù)據(jù),而IP-SAN存儲所采用的SATA磁盤在這一塊切切性能非常弱,而且還涉及到一個在IP網(wǎng)絡(luò)上流動的iSCSI數(shù)據(jù)向ATA格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的效率損失問題。
也就是說IP-SAN存儲存在一個緩存Cache到磁盤的數(shù)據(jù)I/O和數(shù)據(jù)處理瓶頸。而采用FC磁盤的FC SAN存儲設(shè)備就不存在這樣的問題。通過2條甚至4條冗余的后端光纖磁盤通道,可以獲得一個非常高的磁盤讀寫帶寬,而且FC的磁盤讀寫協(xié)議不存在一個數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的問題,因?yàn)樗麄儍?nèi)部采用的都是SCSI協(xié)議傳輸,避免了效率的損失。而且FC SAN存儲設(shè)備由于光纖交換和數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝,并不需要很大的緩存就能夠獲得一個好的數(shù)據(jù)命中率和讀寫性能,一般2Gb或者4Gb即可滿足要求。
另外由于具備專門的硬件RAID校驗(yàn)控制芯片,所以磁盤RAID性能將比軟件RAID性能好很多,并且可靠性更好。
其二,比IP SAN節(jié)省50%以上的項(xiàng)目建設(shè)成本,利于產(chǎn)品的再次升級或換代。FCSAN誕生于1991年(被美國的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會批準(zhǔn)通過),一直應(yīng)用在銀行、電信、廣電、證券交易所等高端行業(yè),其中證券交易所是國家規(guī)定必須使用光纖存儲,在以往光纖核心技術(shù)都在國外的廠家手里,使用成本很高。北京智慧倉存儲技術(shù)有限公司在國內(nèi)率先開發(fā)RAID算法,設(shè)備不需使用RAID卡;同時穩(wěn)定支持用戶自購的監(jiān)控級硬盤,是用戶購買費(fèi)用大幅降低。
而IPSAN誕生于2001年,專門開發(fā)的低端存儲,以往的應(yīng)用范圍也不是很廣,到了高清視頻廣泛應(yīng)用之后,才大規(guī)模使用,成本只有市場上最低價格FCSAN的三分之一或四分之一。雖然IP SAN的千兆起步價格確實(shí)比較便宜,但今天的千兆以太網(wǎng)如果要在性能上與FC SAN一爭高下的話,必須全部升級來達(dá)到下一代10G的速度才有可能與4G FC SAN相提并論。但目前來看,10G以太網(wǎng)技術(shù)主要應(yīng)用在大型城域網(wǎng)骨干,10G桌面的以太網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)品尚不普及,10G IP SAN價格也遠(yuǎn)高于4G FC SAN。
最后,F(xiàn)C SAN解決了目前低端IP SAN存儲的主要技術(shù)問題,如IP SAN常見的科學(xué)技術(shù)缺失(光纖通道技術(shù)、RAID技術(shù)等),可以大大改進(jìn)存儲的安全性、穩(wěn)定性、磁盤兼容性和可維護(hù)性等。智慧倉的FC SAN是嵌入式操作系統(tǒng),一般非嵌入式系統(tǒng)盤容為1GB,而智慧倉只有其十分之一,安全性大為提高。如果是非嵌入式系統(tǒng),故障率一般較高,抗以外破壞能力也弱,斷電等意外情況經(jīng)常會導(dǎo)致系統(tǒng)重新啟動或RAID不能正常組裝。我們的RAID技術(shù)除了經(jīng)濟(jì)性高還有較高使用壽命,獨(dú)有的配置方法可以保證多組RAID大量硬盤的運(yùn)行穩(wěn)定。此外,在售后中可以簡單更換整機(jī)而無需重新初始化RAID,提供安全性。
IP SAN到今天為止,最快的傳輸速度約為50MB/s,而FC SAN早已達(dá)到200MB/s,那么,對于需要超大帶寬的應(yīng)用方案,如視頻點(diǎn)播等,F(xiàn)C SAN就比較具有優(yōu)勢,但對于一般的聯(lián)網(wǎng)、備份、資料庫等,兩者均可滿足。
FC SAN在前端主機(jī)IO通道、后端磁盤通道、磁盤接口都能達(dá)到4G,而IP SAN主流設(shè)備都是1G;從可選磁盤來講,F(xiàn)C SAN可以選用SATA盤、FC盤,轉(zhuǎn)速可以采用1萬轉(zhuǎn)或1萬五千轉(zhuǎn),而IP SAN基本只能選用7200轉(zhuǎn)的SATA盤。
在方案應(yīng)用上,IP SAN監(jiān)控側(cè)重提供的是一個簡單易用的超大硬盤,解決的主要是大容量、低成本的基本存儲需求問題;而FC SAN技術(shù)誕生早,發(fā)展成熟,有很多專屬的備份、災(zāi)難恢復(fù)、資源管理等解決方案。
結(jié)束語
直到SAN的出現(xiàn),高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控海量數(shù)據(jù)和關(guān)鍵數(shù)據(jù)的高可靠性存儲、高性能讀寫才得到了根本的改觀。而FC SAN與IP SAN,像是兩個冤家,在安防行業(yè)開始了他們新一輪的市場競爭,相比較前者明顯集眾多優(yōu)勢于一身,究竟誰能笑到最后,等市場驗(yàn)證吧!
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