小微規模監控網絡后端低成本可靠存儲的實現

摘 要：本文介紹了監控網絡的組成和后端存儲在其中的意義，并對于小微規模監控網絡的后端存儲，提出一種基于Linux主機和RAID技術的低成本存儲方案和實現。

關鍵詞：監控網絡；存儲

隨著信息技術的高速發展，網絡的普及和人們對安全的需求使得安防監控網絡已經廣泛運用于各行各業之中。

一、安防監控網絡

安防監控網絡是由網絡攝像頭、網絡數據通信設備、后端存儲、服務器等一起構成的網絡。其主要功能是通過網絡攝像頭收集實時的視頻信息，通過網絡線纜輸送到后臺服務器進行處理后，形成分段的視頻文件存儲到后端的存儲中。存儲下來的視頻文件可以作為后期取證的證據，所以安防監控網絡對社會安全有著很重要的作用。

安防監控網絡的規模大小不一，大的如一座城市的整體交通監控網絡，小的小到一家便利店的監控網絡，其規模取決于該監控網絡的功能和監控范圍。一般來說，安防監控網絡按其規模可以分為超大型、大型、中型、小型、微型這五個級別。微型監控網絡的監控點位在10個以下，小型監控網絡的監控點位在10-50個，中型監控網絡的監控點位在50-100個，大型監控網絡的監控點位在100-400個，超大型監控網絡的監控點位在400個以上。

二、后端存儲

后端存儲是安防監控網絡的重要組成部分，其主要功能是作為整個系統的存儲池存儲前端網絡攝像頭收集到的視頻資料。后端存儲通常由數塊大容量硬盤通過陣列卡或陣列器組成磁盤陣列構成。

一般來說，整體的監控網絡解決方案提供商提供的商業方案中會包含這一部分設備，對于中型以上規模的監控網絡，配置專門的磁盤陣列是有必要的，因為其前端網絡攝像頭點位多，捕捉信息量大。但是，對于小型和微型規模的監控網絡，購置價格不菲的磁盤陣列就有些成本過高，且有些殺雞用牛刀的感覺。

另外，作為監控網絡的后端存儲，存儲的數據文件要求較長的時效性，因此需要有較好的可靠性，即存儲的數據不易丟失。

所以小型和微型監控網絡的后端存儲更適合于使用低成本的解決方案，用Linux系統的主機組建基于RAID技術的軟陣列。

三、RAID技術

RAID技術是將數塊硬盤聯合組成一個整體的磁盤組，利用整個磁盤組來對數據進行同時讀寫，從而提升磁盤的系統效能。

RAID技術有不同的級別，按選定的級別不同，分別可實現擴容、冗余備份等效果。

0級，即RAID0，這種RAID主要用于擴容，組成的磁盤組的容量等于加入磁盤組的所有磁盤之和，可以有效解決存儲單盤容量過小的問題。但是，其缺點也很明顯，RAID0使用全部磁盤作為有效存儲，完全沒有任何冗余空間，數據處于不可靠狀態，一旦組成RAID0的磁盤中有成員損壞，將丟失整個磁盤組的數據。

1級，即RAID1，這種RAID主要用于冗余備份，通常由2塊相同容量的磁盤組成，但有效存儲僅使用其中的一塊，另一塊則用作鏡像備份，簡單來說就是2塊盤存放了同樣的數據。如此，雖然損失了一半的存儲容量，但卻帶來了最高的數據可靠性，無論其中哪一塊磁盤損壞，都不會導致數據丟失。在實際工作中，對于一些一定不能中斷的服務，為了實現其單盤損壞后的自動恢復，還可以再2塊盤之外再設置一塊熱備盤。當一塊磁盤損壞時，熱備盤會立刻替換掉損壞的磁盤進入磁盤組開始工作，并向另一塊工作磁盤完成數據同步。

很明顯，對于數據量不大、數據可靠性要求高的小微規模監控網絡后端存儲，RAID1才是適合的級別。

四、低成本可靠存儲的實現

整個存儲由一臺X86構架的PC機掛2塊硬盤組成。

硬盤可以使用TB級的普通SATA 磁盤2塊。PC主機要求不高，即便是老舊的單核X86構架主機也可以安裝Linux系統的Text模式，完全可以勝任存儲服務器的任務。

1、安裝Linux操作系統

Linux系統有很多發行版，可以隨意選擇自己喜歡的，如Debian、Redhat、CentOS都是不錯的選擇，為了降低系統的資源消耗，建議選擇Text模式，不安裝Linux系統的桌面環境。

這里，筆者使用CentOS6.5。

2、配置安裝mdadm

mdadm是Linux系統下用于管理和構建RAID的軟件，一般會預裝在系統中。如果選擇最小安裝模式，系統中可能沒有它。

不確定有沒有安裝時可以使用下面的命令檢索查看。

五、結語

對于小微規模的監控網絡，可以用Linux主機上組建RAID1的方式來作為后端的存儲池，可以有效降低監控網絡的組建成本。

作者簡介：

吳佳驊（1984.02--）；性別：男，籍貫：湖北武漢人，民族：土家族，學歷：本科，畢業于華中師范大學；現有職稱：講師；研究方向：網絡技術。