数字监控信息存储系统.docx

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数字监控信息存储系统

M2arsDVR

数字监控信息存储系统

1第1章概述

安全生产和确保产品的高质量是现代企事业单位重要的生命线，建立完善的安全体系是其各项业务正常运转的重要保证。

伴随IT技术的发展，可靠、先进的数字监控与监控数据存储系统已经成为确保安全生产的最重要手段之一。

其中，监控系统是业务应用的最前沿；而先进、稳定的监控数据存储系统是整个业务应用的基础支持平台，有了强大的存储管理系统，整个监控业务数据才能够被良好的保存，并进行方便的查询与利用！

在安全性要求很高的单位中，数字监控录像一般需要长时间的保存，以备业务需要，因此，如果存在多路监控镜头，形成的数据量就会十分庞大，达到TB甚至PB的海量级。

M2arsDVR数字监控信息存储系统，是我公司专门针对数字监控领域海量录像资料存储、检索、回放的具体要求而提出的专业解决方案。

由于本系统的存储对象是海量级的视频监控录像，仅使用单一的在线硬盘存储方式是很不经济的，而且，并不是所有的历史监控数据都要求极快的检索速度。

因此，根据这种数据的存储检索要求，我们采用了在线硬盘阵列、近线自动磁带库、离线人工带架相结合的多级存储体系，通过设定的具体策略将数据从硬盘中归档到近线带库、进而到离线带架中，使用的时候再进行恢复；网络结构则以SAN为主、LAN为辅助，数据在多级存储之间的调度基于SAN，而LAN仅仅传送控制信息，这样使网络效率达到最优。

此外，视频录像从监控机到中心盘阵的传送可以通过FC也可以通过以太网，完全取决于用户的具体需要。

1第2章M²arsDVR的优势

M2ars的命名源自多通道、多级归档/恢复系统（Multi-ChannelMulti-LayerArchive&RestoreSystem）的英文缩写，因此其设计思想也充分体现了多级存储和多通道存储的理念。

与其它竞争产品相比，我公司自行研发的M2arsDVR是专门面向海量监控数据存储的具体要求，并且选择了多项先进技术，从而具备以下优势：

2.1能够兼容各种监控录像机

M2arsDVR的存储体系开放，只要监控录像机采集的是视频文件，系统都可以进行统一的管理与存储。

视频录像从监控机到存储盘阵的传送方式可以采用多种形式，如：

文件共享、FTP、视频流传送等等。

2.2面向对象的存储方式

支持特有的对象式存储方式，可将相互关联的多路镜头或单路镜头一段时间内的监控数据归为一个存储对象，隔一定时间归档到同一数据磁带上，便于检索回调，提高工作效率。

2.3完善的存储管理策略

提供丰富和完善的监控视频对象归档以及恢复策略，包括对象访问频率、系统容量、对象完整性等，用户可以根据需要自行组合出各种存储管理策略。

2.4对多级存储体系的支持

完全支持海量监控数据存储所需要的数据在线、近线、离线等存储形式相结合的多级存储体系。

系统覆盖所有的各级存储系统，完成监控数据从在线到近线、近线到离线的归档迁移以及恢复。

2.5采用多通道存储架构

采用多通道的监控视频数据归档、恢复结构，负责数据在各级存储设备之间进行归档、恢复的迁移器模块采用多机并行的技术，在管理服务器的统一调度下协同工作。

这种模式既保证了系统能够稳定的运行，又保证了数据归档/恢复工作的高效率性。

2.6开放的磁带记录格式

选择了开放式磁带存储格式，能够给系统以充分的开放性。

开放的磁带标准允许用户使用其他厂商的软件对数据磁带进行授权读取，从而给用户的单机恢复操作和异地恢复处理提供便利。

2.7独特的纠错冗余处理

作为监控录像长时间归档存储系统，确保存储数据的安全是至关重要的。

系统中提供了独特的可移动存储介质冗余数据保护方法来提高数据流磁带的可靠性，进行冗余纠错处理。

2.8直接控制带库机械手

采用国际通用标准直接控制带库机械手，不依赖于第三方软件，因此，具有最广泛的硬件兼容性，目前已经能够支持ADIC、STK、IBM、SPECTRALOGIC、SONY等大多数厂商的带库产品。

同时可以和第三方的机械手控制软件相配合，来共享同一机械手，完成磁带抓取任务。

1第3章M²arsDVR模块功能描述

M²arsDVR具体软件模块的逻辑结构如下图所示：

3.1监控信息管理检索模块

该模块对整个监控系统的存储和检索操作进行集中的管理，主要包括：

监控主机镜头管理、存储策略设定、监控录像检索查询、用户权限设置、架上磁带管理、系统维护设置、操作日志记录、检测报警等功能。

3.2M2ars服务器

主要作用是接受业务检索层的系统指令，并把将监控录像文件在不同存储设备间迁移的工作任务下达给“M2ars迁移器”，当系统中存在多个“M2ars迁移器”的时候，“M2ars服务器”还负责在这多台工作站之间进行任务的分配及调度等工作。

本模块同时提供Windows平台和UNIX平台的版本。

3.3服务器高可用性附件

“M2ars服务器”是整个系统的控制、调度中心，其运行的稳定性至关重要。

本模块的作用就是建立两台“M2ars服务器”之间的双机热备，在一台主机发生故障的情况下，备份主机能够及时接替其工作，以保障整个系统的不间断正常运行。

3.4M2ars迁移器

接受控制中心的命令，主要完成把监控数据在在线、近线、离线设备之间搬移的工作，安装有“M2ars迁移器”的工作站通过光纤通道或局域网分别连接本地的磁盘阵列、磁带库以及其它存储设备，负责整个归档恢复过程的执行操作。

3.5带库控制器

负责操作控制自动磁带库的机械手，配合相应的归档/恢复命令，来操作机械手抓取磁带并放入相应的驱动器，从而与“M2ars迁移器”配合来完成具体的归档/恢复任务。

本模块可以通过底层指令直接控制标准的基于SCSI控制的磁带库，也可以通过磁带库厂商提供的专用软件来控制。

3.6M2ars系统管理中心

完成系统中各种相关参数及用户组设置，主要包括如下方面：

对象路径监视、对象的设计组成、策略条件监视、数据分类设置、存储位置设置、迁移器设置、磁带库设置、以及冗余纠错设置等等。

3.7冗余模块

存放在数据磁带中的数据经过一段时间后可能会出现问题，从而导致数据损坏，为了解决这种问题，M2ars提供专用的纠错冗余模块。

冗余模块采用了专用的可移动存储介质冗余数据保护方法。

3.8单机读取模块

为了方便不同物理位置的远线磁带数据进行及时恢复，本模块允许在带架所处库房安装独立的磁带机，专门恢复本库房中的数据磁带，可以在不同物理位置的库房中安装多个M2ars单机读取模块，方便的进行多处离线带架数据的回迁。

1第4章M²arsDVR的配置

M²arsDVR的物理结构示意图如下：

4.1硬件要求

M2ars服务器

P41.7GMHzCPU

至少512M，建议1G服务器内存

至少5GB硬盘空间

100MEthernet网卡

M2ars迁移器

PIII700CPU

至少256M，建议512M内存

至少10GB磁盘空间

100MEthernet网卡

HBA光纤适配卡

监控资料检索管理模块

P41.7GMHzCPU

至少256M，建议512M服务器内存

至少10GB硬盘空间

100MEthernet网卡

M2ars磁带库控制器

PIII700CPU

256M内存

100MEthernet网卡

HBA光纤适配卡

其它模块

PIII700CPU

256M内存

100MEthernet网卡

网络环境

标准SAN环境；不低于100M以太网环境

系统支持绝大多数使用标准SCSI接口和FC接口的磁带库，具体型号见下表：

厂商名称

支持的磁带库

ADIC

Scalar10K

Scalari2000

Scalar1000

Scalar100

Scalar24

FastStor22

FastStorDLT

FastStorLTO

StorageTechnologyCorporation

StorageTekL700e

StorageTekL180

StorageTekL80

StorageTekL40

StorageTekL20

TimberWolf9740

TimberWolf9738

TimberWolf9730

SpectraLogic,Inc

Spectra64K

Spectra20K

Spectra10K

Spectra2K

HewlettPackard

HPStorageWorksESL9000

HPStorageWorks

MSL5026DLX

HPStorageWorksMSL5026S2

HPStorageWorksMSL5026SL

HPStorageWorksMSL5030L1

HPStorageWorksMSL5052S2

HPStorageWorksMSL5052SL

HPStorageWorksMSL5060L1

HPStorageWorksMSL6000

HPStorageWorksSSL2020

IBM

3590EnterpriseTapeSystem

UltraScalableTapeLibrary3584

UltriumScalableTapeLibrary3583

UltriumTapeLibrary3582

73324mmDDS

Quantum

ATLP7000

ATLP4000

ATLM2500

ATLM1800

ATLM1500

SonyCorporation

LIB-302/A3

LIB-302/A2

LIB-152E/A3

LIB-152E/A2

LIB-152E/A1

LIB-162/A3

LIB-162/A2

LIB-162/A1

LIB-81/A3

LIB-81/A2

LIB-81/A1

LIB-D81/A3

LIB-D81/A2

LIB-D81/A1

一些专用的海量磁带库存储设备并不是用SCSI或者FC进行控制，它们采用了RS-232或专用协议进行控制，M2ars对这些磁带库采用通过厂商提供的专用控制软件的方式给予支持。

具体带库型号如下：

厂商名称

磁带库型号

采用的磁带库控制软件

STK

PowderHorn9310、L5500

ACSLS

ADIC

AML/J、AML/2

DAS

Scalar系列

SDLC

IBM

3494EnterpriseTapeLibrary

VirtualTapeServer

Sony

PetaSite

PetaServer

M2arsDVR支持LTO、LTO2、DLT、SDLT、AIT、AIT2、AIT3、STK9840B、STK9940B、DTF、DTF2等多种磁带驱动器，而且将逐步支持各种新的驱动器格式。