浅谈网络存储技术的应用现状及发展趋势

主页（http://www.pttcn.net）：浅谈网络存储技术的应用现状及发展趋势

【中国集群通信网】随着网络化的日益成熟，监控系统产品形成了从前端网络摄像机、视频服务器、混合DVR、网络存储设备及后端解码显示等完整的产业链。网络化监控解决方案由于其自身技术优势，也日益受到用户单位的青睐和认可，特别是高清监控的兴起，又进一步促进网络存储的应用。

　　网络存储技术的基本分类

　　DAS

　　DAS顾名思义，就是直连存储，在应用方式上，直接将DAS存储设备连接到服务器后端，用于扩展应用服务器的存储容量。其扩展成本最低、物理连接简单，但是也存在存储资源归属于某一台或几台服务器、资源利用率低、后续扩展性差等问题。DAS较适用于存储系统结构简单且相对固定的应用场景，比如某一存储空间要求稳定的服务器扩展其存储空间。

　　NAS

　　网络附件存储，通过网络文件系统，构建文件级联网存储，实现客户端主机(如监控系统中的编码设备)与NAS网络设备间的数据直接传输。NAS由于其协议兼容性高，配置、维护简单的特点，适用于文件共享、小规模系统存储等应用场景。

　　SAN

　　存储区域网络，是一种通过网络方式连接存储设备和应用服务器的存储构架，这个网络专用于主机(如监控系统中的编码设备或录像管理服务器)和存储设备之间的访问。当有数据存取需求时，数据可以通过存储区域网络在主机和后台存储设备之间高速传输。根据传输协议的不同，又可分为FC SAN和IP SAN。SAN存储方式，具有存储资源集中管理、扩展便利、数据块级传输效率高、兼容性高等特点，一般来讲其技术复杂度更高，系统建设和维护成本也高。由于SAN系统将存储设备的存储空间当成物理硬盘交由主机管理，存储传输网络的可靠性程度、主机文件系统的不同，对存储系统的可靠性、性能影响极大。SAN存储方案，由于其技术领先特性，适用于构建大型的存储系统，为大规模数据存储、应用服务。

　　推陈出新的网络存储技术

　　在整个网络存储领域，智能存储、节能存储、虚拟化存储、云存储等，都是用户集中关注的新技术。在视频监控行业，目前以NAS、IP SAN及视音频流式NVR存储等方案为主流应用。由于需求及应用的行业特殊性，目前更关注存储资源统一管理和分配、多协议协同存储、设备级冗余存储、流协议数据存储等新的技术发展变化。

　　以IP SAN方案为例，依靠IP技术及网络的成熟性，能构建简便、易维护、低价、高性能的存储网络，建立存储资源统一管理、灵活分配的结构化存储体系，在显著降低客户的建设和维护成本的同时，又能充分满足客户对存储系统高吞吐性、高可靠性、稳定性、扩展性的要求。

　　基于NAS和IP SAN的集成化设计和协同工作(如在监控系统中，同时启用NAS和IP SAN存储服务，并基于侦测到的切换触发条件，进行存储模式的转换)，能以更小的成本来有效提升数据存储的可靠性。

　　在RAID保护提供高存储可靠性的基础上，针对高需求用户，提供设备级存储冗余(如N+1设备冗余)，再次确保视音频数据的可靠存储。

　　在网络存储中集成更多的行业特定需求，开发专门针对监控行业的NVR流式数据网络存储方案，能精简系统的服务器配备，建立数据源到存储空间的直连式高速数据传输，提供细化到通道的个性化录像策略配置、精确到秒级的录像检索回放，并为视音频录像资料的存储开发专门的数据组织、管理模式，为监控系统提供更高级的综合存储服务。

　　此外，低功耗节能技术、更多存储接口规范的兼容支持、多厂商产品协议兼容等，也是值得关注的网络存储技术发展方向。

　　在视频监控行业中，NAS、IP SAN及基于特定协议实现视音频数据流存储的NVR解决方案，得到了很大的发展和广泛应用。

　　NAS由于其技术的简便性，得到中小系统用户的认可，其文件级数据共享特性，解决了监控数据高效访问的问题，大大提升了监控录像资料调取的效率。IP SAN应用方案由于其存储资源统一管理、灵活扩展的特性，在大中型系统中得到了广泛的应用。用户基于IP SAN技术，能够构建模块化的存储结构，具有存储资源利用率高，录像计划配置灵活，录像资料检索、定位高效精准，存储系统冗余安全级别高等明显的优势。NVR流数据存储，则是专为视频监控存储打造，其更高的存储效率、可靠性、配置精简性，均为监控行业专用打造。

　　高清趋势下网络存储如何应对

　　对于联网监控特别是高清视频监控，根据调研和分析，笔者认为将有如下应对方式。

　　· 从存储架构上，应该做优化设计。应优选分布式联网存储模式，既能降低单体存储的复杂度，也能降低网络存储应用对传输网络的要求，这些都是能实际有效地在满足用户数据存储需求的同时，降低客户的项目资金、人力投入;

　　· 在存储模式上，建议采用数据直写式存储模式，避免转发存储带来的性能瓶颈和故障节点的增多;

　　· 在存储设备选择上，应优先选择为视音频存储应用专门开发的产品，这是因为监控视音频码流的存取特点与通用数据存储业务的要求有明显区别。只有专为视音频监控存储应用设计的系统，才能满足监控系统(特别是高清监控系统)并发大码流高带宽写、周期性覆盖写、总体统计上多写少读等特性的要求;

　　· 在存储介质选择上，应选择大容量、高可靠的物理存储介质，来满足高清监控大数据量存储的要求。

　　结语

　　就目前关注的视音频数据存储业务，其未来技术一方面会跟其他IT技术一样，朝着接口、协议标准化的方向发展;另一方面将在产品和方案中，融入更多的行业特性，开发更多具有专属应用的技术和产品。未来网络存储技术将顺应监控需求的发展变化，向着提供高容量、高性能、高稳定性、高可靠性、高扩展性、灵活权限管理，以及节能低功耗等方向发展。