视频监控快速发展给物联网带来成长.docx
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视频监控快速发展给物联网带来成长
视频监控快速发展给物联网带来成长
随着我国电力行业的不断发展，对输变电企业内各类主要设备的运行和人员的操作都提出了更高的要求，输变电企业通过现代化的管理方法和手段，从遥控、遥信、遥测、遥调到遥视，不断地提高生产自动化的水平。
通过变电站安防及视频监控系统，可以远程巡视各类设备的运行情况、人员的操作情况，实时获得现场的报警信息，通过录像记录对事故情况进行追忆。
物联网技术支撑，视频监控助力成长，智能电网迅速发展，为智慧城市建设、智慧生活锦上添花。
物联网技术成重要支撑
目前，物联网开发和应用处于起步阶段，美、欧、日、韩等国家和地区起步较早。
我国物联网应用还处于发展初期，许多领域已开展了一系列物联网试点和示范项目，在电网、工业自动控制等领域取得了初步进展。
智能电网将实现信息流、电力流、业务流三流合一，其中信息的流动必须依托于透彻的信息感知、可靠的数据传输、健全的网络架构及海量信息的智能管理等技术。
物联网所具备的全面感知与协同处理能力，可以全方位提高智能电网各环节的信息感知深度和广度，有助于提升电力系统分析、预警及灾害防范能力。
国家电网公司物联网示范应用建设，自去年起在国网辽宁省电力有限公司和国网宁夏电力公司试点，涵盖变电、配电、机房管理等方面。
公司信息通信工作部以智能电网建设为契机，将物联网技术应用于电网，将产生巨大的社会与经济价值。
视频监控系统助力物联网迅速成长
随着我国电力行业的不断发展，对输变电企业内各类主要设备的运行和人员的操作都提出了更高的要求，输变电企业通过现代化的管理方法和手段，从遥控、遥信、遥测、遥调到遥视，不断地提高生产自动化的水平。
通过变电站安防及视频监控系统，可以远程巡视各类设备的运行情况、人员的操作情况，实时获得现场的报警信息，通过录像记录对事故情况进行追忆。
近年来，智能电网的发展逐渐成为我国电力系统行业发展的主流趋势，智能变电站是智能电网的重要内容。
智能化变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
智能变电站管理的网络化、数字化和自动化是电力发展要求的必然趋势，变电站的无人值守、综合管理和安全管理是电网现代化的必由之路。
安防视频监控技术在电力行业很早就得到了应用，其主要原因是输电网中变电站地理位置较分散，在几百甚至上千平方公里内星罗棋布，迫切需要联网视频监控。
利用电力2M专用通信线路可以较为方便地进行视频监控组网，早期的变电站网络视频监控系统又可称为：
变电站远程图像监控系统（遥视系统）。
经过若干年的发展，变电站遥视系统不仅仅局限于网络视频监控应用，将变电站周界防范、环境监控、灯光控制、门禁控制、消防联动等应用一体化整合，按照智能变电站发展趋势，向智能变电站辅助系统不断演进发展。
智能电网安防及视频监控系统统的研究和应用在国内处于快速成长期，将其应用到智能电网数字化变电站领域，利用高清晰度视频图像对电网关键设备的运行状况记录分析，实现在线远程监视及监护，对促进电力安全生产具有重要意义。
智能电网成智慧城市重要推手
智能电网是城市实现清洁能源接入、节能减排、信息基础等设施建设，也是城市相关产业发展的基础之一。
刘建明在会上指出，智能电网对智慧城市主要贡献，主要体现在四大方面。
第一，经济。
智能电网加速现有产业的节能转型，创造新型产业，促进经济结构转变。
第二，能源。
在智能电网发展过程中，通过推广“以电代煤、以电代油”等技术，提高电能在终端能源消费中的比重。
第三，信息。
智能电网建设不仅能提升城市信息化水平，更助推“三网融合”，打造城市公共网络平台。
第四，环境保护。
智能电网的建立有利于保护环境，提高能源利用效率，降低能源消耗、减少碳排放。
智能电网是城市智能化主观发展的重要基础和客观需要的能源载体。
智能电网不仅能确保城市用电安全可靠、促进城市绿色发展、构建城市神经系统、提升城市相关产业发展，更能在城市服务平台建设等方面对智慧城市的发展有着重要的支撑作用。
智能电网推进家居智能化应用
智能电网无疑是未来整体电力系统的发展的主流方向之一，与此同时，它的建设推广，将促进家居智能化技术的发展，有助于智能家居的应用普及。
美国2008年就出现了智能电网城市，并于2013年在佛罗里达州建起首个大规模智能电网；德国“E-Energy”计划总投资一亿4千万欧元，2009年至2012年在6个地点进行智能电网实证实验；日本计划在2030年全部普及智能电网；我国国网公司规划，在2015年基本建成具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网。
不久的将来，这一趋势将彻底改变我们的生活习惯，更智能、更环保的智慧生活模式即将开启。
国家正在大力推进智能电网的工作，前端的智能电表安装很快，但后端数据整合还远跟不上。
此外，随着智能电网的发展，电力调度系统的智能化程度要求越来越高。
自“十二五”以来，国家电网公司提出一体化调度运行体系，要求信息通信的运行监控、故障处理、调度指挥实现“大融合”，这对电力通信技术提出了更为苛刻的要求。
2012年2月14日我国正式出台了《物联网“十二五”发展规划》，《规划》圈定了重点发展的九大应用，包括产业类的智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能环保，以及民生类的智能电网、智能安防、智能医疗和智能家居。
如今智能电网的快速发展推动了各地智能小区/楼宇的建设，小区/楼宇是城市中聚众居住最基本的单元，也是智能用电的最终端。
智能小区除满足基本生活功能外，还要考虑安全、健康、节能、便利、舒适五大要素，随着智能电表和用电采集系统的普及，能够使居民家中与电相关的生活体验变得更加便捷。
对重点企业的调查分析，我国企业普遍存在信息化程度低，信息机构不健全，信息化建设投入不足与建设成本过高，经营管理中协作不充分的问题。
从总体上看，存在地区不平衡，还较多停留在表面应用层次上，没有深入到企业的运行、管理各个环节。
企业信息化投资不足和缺乏专业的信息技术人才是存在的两大难题。
现阶段存在的问题主要有：
认识问题
认识是第一位的，没有认识提高就不可能产生行动上的积极性，当然也就不可能取得较好的效果，不少人没有认识到信息系统能把企业管理得井井有条，可以为领导提出很有价值的辅助决策信息，而且在速度和准确方面比人做得更好。
高层对企业信息化的认识不够正确和充分
有些条件较好的企业满足于眼前的状况，认为不提高信息化建设，企业照样能搞好，因此，对企业的信息化建设重视程度不够。
有些企业的高层领导在企业信息化初期，对信息技术抱较高期望，希望通过企业信息化获得较高效益，结果一旦看到投资费用增多，而效益又未见明显提高便丧失信心。
高层领导不能用长远眼光来看待问题，急功近利，不利于信息化建设的继续发展。
一部分管理人员在长期的管理实践中有丰富的经验，他们往往看重自己的主观认识，抱残守缺，不愿意主动分析吸收新的管理方法和先进的管理手段，信息化对他们的地位构成巨大的威胁；积极倡导者由于传统习惯思维，继续沿用过时的管理思想或过时的管理手段，需要学习的不是简单的操作方法，而是获得分析、决策信息的管理理念；专业技术人员正由于现代技术的不断增长的复杂性变得越来越狭窄，面对在总体上缺乏协调和相互联系，系统在宏观上处于支离破碎的局面而影响了总体效益的现实，技术人员处于多种制约和局限性中不能自拔。
IP高清也是个产业链，需要各个环节推动，其中工程商是及其重要的一环。
不是每个工程商都有IP高清项目基础的，具备实施IP高清解决方案成功案例的往往是大型龙头工程商，本身具备资源优势，且有成功经验，因此在做高清项目时往往竞争不够激烈，也容易获得比较好的利润，所以大型工程商所关注的大型项目往往最后都变成了高清项目。
如果说2010年是高清元年，2011年高清开始在部分高端项目中得到了应用，那我们可以看到2012年年末，大的项目都在采用高清。
高清的市场表现
我们首先来看下市场表现和应用：
平安城市方面，去年的广州高清、福州高清，合肥高清等一系列城市监控项目，今年前4个月来看，更多的城市加入了高清的应用。
银行业，中行，工行，农行和交行等国有银行都陆续启动的高清的招标会，股份制银行如招行，浦发等也已经或者计划启动高清监控招标。
除了这些国有大型项目和大型工程的应用，我们可以看到另外一个方面，更多的领域开始应用高清，甚至农业也开始应用了高清监控系统。
使用了高清监控系统后，不必经常去农场看农作物，可以让监控点每天发几张照片，自动存储到NVR，然后通过浏览这些照片了解每天农作物生长状况，是否需要打药，是否需要除草，是否可以收割。
对于一些果林的监控，还可以设置周界报警，如有非法物入侵，系统会直接向农场主报警，农场主可启动园林的警报系统，吓走非法入侵物，起到技防的效果。
高清监控的阻尼和加速器
市场接受网络高清安防，是由多方面的因素共同影响的：
首先是解决了行业内公认的两个市场阻尼。
第一、成本高低
这里我们讨论的是系统成本，而不只是存储的成本，系统成本主要由如下几个部分组成。
1）IPC成本：
3年之前，国内IPC占比很低，项目多采用国外如三星，索尼，安讯士和松下的IPC，价格一般是万元左右。
2）存储设备成本：
三年之前高清存储多用IP-SAN存储，其成本与模拟所采用DVR成本高很多，而目前的嵌入式NVR成本和嵌入式DVR价格基本一致。
3）线材成本：
显然网络的线材成本要比模拟的同轴电缆成本低。
4）施工成本：
很多地方，网络已经完成部署，只需要接入即可，尤其是数量比较少的监控系统，可以直接借用之前部署的网口。
即使需要重新部署，网络布线简单，施工工作量较轻，人工成本相对比较低。
5）时间成本：
网络布线简单，速度快，可以快速投入使用。
第二、开放性和易用性
这个问题一直以来都是影响IP监控应用的大难题，也是几年之前IP监控应用难以普及的最重要原因。
1）开放性是决定客户购买的一个重要的原因，不具备开放性，客户购买到后端存储或者前端IPC后难于与其它厂家设备进行互联，导致买了设备，难以调试，完成不了项目设计的目标，从而让项目不能完成验收。
自2008年底后推出ONVIF协议后，各家都先后跟进，截止目前，基本所有IPC厂家都支持ONVIF，后端厂家也基本都能支持ONVIF，使得前后端兼容性问题得到有效解决。
2）易用性同样对项目至关重要，虽然易用性本质上不影响项目验收，却会给项目施工以及后续使用带来很大的麻烦。
增加施工成本和后期维护成本，需要更高素质的操作者，从而间接增加项目成本。
为解决这个问题，部分厂家开发了即插即用的功能，比较典型如大华2011年3月推出的DH-NVR32-P系列，该产品系列只要将IPC插入到NVR的直连网口上即可以看到图像。
第一、工程商的积极性
IP高清也是个产业链，需要各个环节推动，其中工程商是及其重要的一环。
不是每个工程商都有IP高清项目基础的，具备实施IP高清解决方案成功案例的往往是大型龙头工程商，本身具备资源优势，且有成功经验，因此在做高清项目时往往竞争不够激烈，也容易获得比较好的利润，所以大型工程商所关注的大型项目往往最后都变成了高清项目。
第二、低码流技术
IPC开始普遍采用H.264highprofile技术，并对视频进行技术处理后，在保证清晰度的情况下，码流大约会降低50%，业内多家厂家内年会陆续推出安霸平台，这个平台的推出使得高清的码流只有传统码流的1/4。
也就是说720P为1Mbps，1080P为2Mbps，那高清的码流只有传统D1码流的1/2,大大节省了硬盘的存储空间和成本。
第三、大容量硬盘的推出和高接入能力嵌入式NVR的推出
年内三大硬盘巨头都会推出4T硬盘，而NVR龙头企业也会同时推出接入更多路数的NVR。
通常DVR只接入16路D1，用8个硬盘存储1.5个月，而采用安霸平台的IPC后，同样8个盘位可以存储32路720P录像1.5个月。
今年我们将期待着这些产品的同步推出。
NVR具备较大的后发技术优势
NVR存储方案，其发展较IP存储晚，是IP存储为适应网络视频监控的应用而产生的产品类别，其汲取了IP存储的优点，结合了视频监控的特点。
图1-2为NVR存储的典型示意图。
其采用直接接入和综合管理IPC的方式，方案具备很高的集成度，NVR本身集成了IPC接入、高清视频存储、音、视频转发、预览、回放和管理等功能。
这里我们可以看到，NVR存储的方案中，有下面几个特点：
1）底层协议接入：
系统与IPC对接的不再是平台，而是NVR，从而实现了设备之间的直接对接，好处在于这种设备间的直接对接，一般采用底层协议的对接，而非SDK方式，底层协议更有利于提高接入的效率。
2）系统简单，不需要IP-SAN存储方案里的视频监控转发服务器
3）直存直取模式：
NVR直接获取IPC的音、视频数据直接存储到本机上，实现直存的功能，这种直存有别于Iscsi直存，是属于视频行业特有方式，数据搬运采用视频包的形式，存储文件一般比较大，不容易产生碎片，比Iscsi具有更高的效率，也有利于视频数据的管理。
NVR方案不仅可以实现IP-SAN中直存，而且可以实现直取，客户端直接走NVR获得数据流，而不需要走转发服务器获得视频，这个主要得益于NVR强大的转发性能，可以保证转发具备接入相同的带宽。
4）管理下沉，低成本分布式系统
NVR的方案非常强调综合性能，强调综合性能的NVR使其在视频监控系统更加简单，更适应视频监控的应用，主要体现在如下几点：
1）均衡系统负载：
NVR存储方案中，视频不需要依赖平台的调度，也不必通过流媒体服务器转发，而是直接传给NVR，节省了视频流在设备间的转换，减轻了系统负载，尤其是减轻平台的压力，平台作为系统的中心，负载最重的部分，在视频系统中平台的压力比较大，容易产生故障，甚至崩溃。
降低了平台的压力，从而平衡了系统的负载。
2）分布式子系统提高系统可靠性：
直存的方式让存储不再依赖于平台，每台NVR相当于大系统中的一个子系统。
对于视频监控系统，最重要的是录像可以安全的保存，NVR存储方案在这一点上有独特的地方，NVR存取视频可以脱离平台而工作，也就是录像可以在平台瘫痪之后继续保存到NVR上，满足客户对视频存储苛刻的要求。
3）视频直取：
客户端可以直接从NVR上调取录像，而不需要通过流媒体服务器。
在客户预览特别是回放视频中给系统带来的负担比较少。
4）NVR一般采用专用视频存储方式和特殊的文件系统，专业的视频存储方式和特殊的文件系统是针对视频的特征而开发的，可以提高存取效率，减少视频碎片，节约硬盘资源。
、
5）NVR可以直接监视视频。
6）NVR可以直接回放NVR的视频，而不需要通过客户端或平台。
7）NVR提供多级的管理服务，通过平台的授权后，本地操作员不必登陆平台的情况直接对本区域的视频进行操作或管理。
市场在哪里
前面分析了NVR在项目中具备强大技术的优势，其实2013我们又看到了另外一个可喜的情况，高清开始启动民用监控。
这里我们可以看到，NVR存储的方案中，有下面几个特点：
1）底层协议接入：
系统与IPC对接的不再是平台，而是NVR，从而实现了设备之间的直接对接，好处在于这种设备间的直接对接，一般采用底层协议的对接，而非SDK方式，底层协议更有利于提高接入的效率。
2）系统简单，不需要IP-SAN存储方案里的视频监控转发服务器
3）直存直取模式：
NVR直接获取IPC的音、视频数据直接存储到本机上，实现直存的功能，这种直存有别于Iscsi直存，是属于视频行业特有方式，数据搬运采用视频包的形式，存储文件一般比较大，不容易产生碎片，比Iscsi具有更高的效率，也有利于视频数据的管理。
NVR方案不仅可以实现IP-SAN中直存，而且可以实现直取，客户端直接走NVR获得数据流，而不需要走转发服务器获得视频，这个主要得益于NVR强大的转发性能，可以保证转发具备接入相同的带宽。
4）管理下沉，低成本分布式系统
NVR的方案非常强调综合性能，强调综合性能的NVR使其在视频监控系统更加简单，更适应视频监控的应用，主要体现在如下几点：
（1）均衡系统负载：
NVR存储方案中，视频不需要依赖平台的调度，也不必通过流媒体服务器转发，而是直接传给NVR，节省了视频流在设备间的转换，减轻了系统负载，尤其是减轻平台的压力，平台作为系统的中心，负载最重的部分，在视频系统中平台的压力比较大，容易产生故障，甚至崩溃。
降低了平台的压力，从而平衡了系统的负载。
（2）分布式子系统提高系统可靠性：
直存的方式让存储不再依赖于平台，每台NVR相当于大系统中的一个子系统。
对于视频监控系统，最重要的是录像可以安全的保存，NVR存储方案在这一点上有独特的地方，NVR存取视频可以脱离平台而工作，也就是录像可以在平台瘫痪之后继续保存到NVR上，满足客户对视频存储苛刻的要求。
（3）视频直取：
客户端可以直接从NVR上调取录像，而不需要通过流媒体服务器。
在客户预览特别是回放视频中给系统带来的负担比较少。
（4）NVR一般采用专用视频存储方式和特殊的文件系统，专业的视频存储方式和特殊的文件系统是针对视频的特征而开发的，可以提高存取效率，减少视频碎片，节约硬盘资源。
、
（5）NVR可以直接监视视频。
（6）NVR可以直接回放NVR的视频，而不需要通过客户端或平台。
（7）NVR提供多级的管理服务，通过平台的授权后，本地操作员不必登陆平台的情况直接对本区域的视频进行操作或管理。
我们大部分人所理解的民用，即低端，将“民用”与“低端”划等号，其实这是个错误的认识。
民用也会有高端的产品，比如高清数字电子，他可以达到极高的分辨率，比如iphone，不只是创新采用了的陀螺仪技术，更是一流工艺和品质，这些都是民用中的高端产品的代表。
在2011年高清监控的应用技术逐渐成熟后，高清为什么会发展这么快，是由于高清技术上的发展确实可以给民用客户带来不同的效果。
我们说从标清到高清，是由看得见到看到清，看得见确切来说是看有还是没有。
比如家里丢失东西了，通过安装在楼道或者客厅的标清摄像头可以查看最近一段时间是否有人非法进入，而如果采用高清，可以清晰的看到非法进入者特征，甚至面部，如果是熟人，可以直接辨认，如果是陌生人，可以提供给公安机关，直接帮助破案。
而标清所给出的有人非法进入信息，多数可以从物体丢失，门窗被破坏等获得到，所以说技术上标清到高清，可以带来应用上的实质突破。
所以我们说高清不只是开启了民用安防之旅，而且高清带来的效果让民用客户更容易接受视频监控，从而推动和加速了民用安防的进程。
随着安防行业的逐渐壮大，安防各领域也都取得了惊人地成绩。
而且视频监控作为安防行业的核心领域，其目前在国际上的地位已经名列前茅。
高清监控是从这个世纪初融入到安防行业里来的，智能化和网络化技术的加入更是让安防行业如虎添翼。
迄今为止，安防监控技术经历了三个发展阶段：
模拟化、数字化、网络化。
与之相对应，视频监控存储也经历了以下几个阶段：
VCR模拟数据存储、DVR数字数据存储，集中网络存储，以及近两年出现的云存储技术。
高清技术占监控存储的市场销量大头，发展势头旺盛。
显然高清储存不仅仅是一台摄像机的事情，本文简单介绍高清监控储存的重要技术类型。
高清技术占监控存储的市场销量大头
随着安防行业的逐渐壮大，安防各领域也都取得了惊人地成绩。
而且视频监控作为安防行业的核心领域，其目前在国际上的地位已经名列前茅。
高清监控是从这个世纪初融入到安防行业里来的，智能化和网络化技术的加入更是让安防行业如虎添翼。
其实高清监控市场并不如我们表面看到的风光无限，因为，现在的存储市场已经不是当年产品单一的DVR时代，对应前端摄像机的年出货量，就能统计和计算出DVR的年出货量；再按照当年DVR的销售均价，就能统计和计算出DVR的市场销售总额。
从应用层面讲，其实在所有的监控图像信息中，有用的往往只有1甚至不到1，99的信息都是无用信息。
但正是有了这99的无用信息的铺垫，才沉淀了1的有用信息。
因此，不管是有用还是没用的视频信息，都要进行存储，这就势必会带来巨大的存储压力。
作为安全防范系统的重要组成部分视频监控系统，一直以来，备受广大用户和各大厂家的关注。
而现在的视频存储比早起的存储高清，相应的所占有的容量也就同比增高了。
所以存储量增大，监控硬盘容量不够一直是人们所关注的问题的关键，但是近几年各厂家绞尽脑汁终于稍微延缓了问题的严重性，目前这项技术仍在不断研发中。
从监控设备上来说，随着摄像头的增加，高清摄像头的应用，以及越来越高的文件存储期限，存储设备是否能够在未来很长一段时间满足需求存储的增长也是必须要解决的问题。
因此视频监控的存储设备至少需要满足高性能、高容量、高可靠性、扩展性好的特点。
高清需求日益迫切，高清监控储存发展同样如日中天。
高清显然不只是一台摄像机的事情
◇网络有望一解高清之困
而在今年年初，H.265的风声再一次将大家的目光吸引到了压缩与高清的关系上。
由于H.265是继H.264之后所制定的新的视频编码标准。
前者在技术上，围绕着现有的视频编码标准H.264，在保留原来的一些成熟技术的基础上，对一些其他的技术加以改进。
比如说，在提高压缩效率、提高鲁棒性和错误恢复能力等，以及减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延、降低复杂度等都有着很高的表现。
因此，这对于高清的处理来说，无疑更有针对性。
◇云技术将提供后端”疏通”
说完了前端的”截流”，我们再来说说存储后端可以给我们带来的改变。
这两年，云技术的应用已经让大家越来越透彻的认识到了这项具有前途的技术。
从概念上看，这是一种借助物联网的新技术，它将网络内的存储空间实现有效的整合，按需分配，从而使存储信息在整个网络内部寻找到更加广阔的存储空间。
虽然在目前的技术下，用云技术实现对监控系统的全覆盖还有一定的困难。
不过，这并非是由于云技术的缺陷而造成，而是目前还没有完全达到所需的普及度而已。
因此，云计算对于存储压力的缓解，已经被视为未来的有效手段。
高清监控存储技术汇集
监控存储市场主要存在以下几种存储技术。
◇DVR存储。
DVR存储是目前最常见的一种存储模式，编解码器设备直接挂接硬盘，目前最多可带8盘硬盘。
但由于编译码设备性能的限制，一般采用硬盘顺序写入的模式，没有应用RAID冗余技术来实现对数据的保护。
随着硬盘容量的不断增大，单片硬盘故障导致关键数据丢失的几率在同步增长，且DVR性能的局限性也影响了图像数据的共享及分析。
◇编码器外挂存储设备直连存储。
通过编解码器的外部存储接口连接，主要采用SATA、USB、iSCSI和NAS等存储协定扩展。
这种方式可以实现编解码器容量的再扩展，适合于中小规模的部署，监控视频数据通过RAID技术在可靠性上得到了一定保证。
其中SATA/USB模式采用的直连方式，不能共享并且扩展能力较低。
IP网络（iSCSI和NAS）方式下具有更好的扩展能力和共享能力。
由于数据的直接写入，减少了服务器中转这一环节，在性能提升的同时也节省了用户的投资，但是这种方式在进行数据的转发和检索，容易在转发这一环节会出现很大瓶颈，且目前直写通常采用像NAS等存储方式，由于NAS自身的文件协议等原因，导致在多节点并发写入数据时效率不高。
◇集中管理存储。
服务器连接前端编解码器，通过流媒体协议下载数据，然后存放到存储设备上。
服务器和存储设备之间可以通过SAS、iSCSI、NAS、FC协议连接。
集中存储方式适合于大中型平台的部署。
集中存储方式中，IP连接模式（iSCSI）和FC连接模式有良好的扩展能力和可管理性，是目前采用较多的方式之一。
从实际的部署和效果来讲，FC存储由于强大的性能和数据处理能力，在节点较多的监控环境里
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