小微规模监控网络后端低成本可靠存储的实现

2018-01-02吴佳骅

科学与财富 2018年33期

摘要：本文介绍了监控网络的组成和后端存储在其中的意义，并对于小微规模监控网络的后端存储，提出一种基于Linux主机和RAID技术的低成本存储方案和实现。

关键词：监控网络；存储

随着信息技术的高速发展，网络的普及和人们对安全的需求使得安防监控网络已经广泛运用于各行各业之中。

一、安防监控网络

安防监控网络是由网络摄像头、网络数据通信设备、后端存储、服务器等一起构成的网络。其主要功能是通过网络摄像头收集实时的视频信息，通过网络线缆输送到后台服务器进行处理后，形成分段的视频文件存储到后端的存储中。存储下来的视频文件可以作为后期取证的证据，所以安防监控网络对社会安全有着很重要的作用。

安防监控网络的规模大小不一，大的如一座城市的整體交通监控网络，小的小到一家便利店的监控网络，其规模取决于该监控网络的功能和监控范围。一般来说，安防监控网络按其规模可以分为超大型、大型、中型、小型、微型这五个级别。微型监控网络的监控点位在10个以下，小型监控网络的监控点位在10-50个，中型监控网络的监控点位在50-100个，大型监控网络的监控点位在100-400个，超大型监控网络的监控点位在400个以上。

二、后端存储

后端存储是安防监控网络的重要组成部分，其主要功能是作为整个系统的存储池存储前端网络摄像头收集到的视频资料。后端存储通常由数块大容量硬盘通过阵列卡或阵列器组成磁盘阵列构成。

一般来说，整体的监控网络解决方案提供商提供的商业方案中会包含这一部分设备，对于中型以上规模的监控网络，配置专门的磁盘阵列是有必要的，因为其前端网络摄像头点位多，捕捉信息量大。但是，对于小型和微型规模的监控网络，购置价格不菲的磁盘阵列就有些成本过高，且有些杀鸡用牛刀的感觉。

另外，作为监控网络的后端存储，存储的数据文件要求较长的时效性，因此需要有较好的可靠性，即存储的数据不易丢失。

所以小型和微型监控网络的后端存储更适合于使用低成本的解决方案，用Linux系统的主机组建基于RAID技术的软阵列。

三、RAID技术

RAID技术是将数块硬盘联合组成一个整体的磁盘组，利用整个磁盘组来对数据进行同时读写，从而提升磁盘的系统效能。

RAID技术有不同的级别，按选定的级别不同，分别可实现扩容、冗余备份等效果。

0级，即RAID0，这种RAID主要用于扩容，组成的磁盘组的容量等于加入磁盘组的所有磁盘之和，可以有效解决存储单盘容量过小的问题。但是，其缺点也很明显，RAID0使用全部磁盘作为有效存储，完全没有任何冗余空间，数据处于不可靠状态，一旦组成RAID0的磁盘中有成员损坏，将丢失整个磁盘组的数据。

1级，即RAID1，这种RAID主要用于冗余备份，通常由2块相同容量的磁盘组成，但有效存储仅使用其中的一块，另一块则用作镜像备份，简单来说就是2块盘存放了同样的数据。如此，虽然损失了一半的存储容量，但却带来了最高的数据可靠性，无论其中哪一块磁盘损坏，都不会导致数据丢失。在实际工作中，对于一些一定不能中断的服务，为了实现其单盘损坏后的自动恢复，还可以再2块盘之外再设置一块热备盘。当一块磁盘损坏时，热备盘会立刻替换掉损坏的磁盘进入磁盘组开始工作，并向另一块工作磁盘完成数据同步。

很明显，对于数据量不大、数据可靠性要求高的小微规模监控网络后端存储，RAID1才是适合的级别。

四、低成本可靠存储的实现

整个存储由一台X86构架的PC机挂2块硬盘组成。

硬盘可以使用TB级的普通SATA 磁盘2块。PC主机要求不高，即便是老旧的单核X86构架主机也可以安装Linux系统的Text模式，完全可以胜任存储服务器的任务。

1、安装Linux操作系统

Linux系统有很多发行版，可以随意选择自己喜欢的，如Debian、Redhat、CentOS都是不错的选择，为了降低系统的资源消耗，建议选择Text模式，不安装Linux系统的桌面环境。

这里，笔者使用CentOS6.5。

2、配置安装mdadm

mdadm是Linux系统下用于管理和构建RAID的软件，一般会预装在系统中。如果选择最小安装模式，系统中可能没有它。

不确定有没有安装时可以使用下面的命令检索查看。

五、结语

对于小微规模的监控网络，可以用Linux主机上组建RAID1的方式来作为后端的存储池，可以有效降低监控网络的组建成本。