IT-технологии окружают нас повсюду. Они делают нашу жизнь удобнее, наш бизнес успешнее, повышают эффективность, и часто экономят значительные средства. Все больше появляется специалистов, которые возводят в абсолют все, что предлагает рынок IT и не задумываются о том, а на сколько же та или иная технология применима к конкретной ситуации, и получает ли от этого выигрыш его компания или производимый продукт, который основывается на этих IT-решениях.
Часто можно наблюдать, что простейшие функции реализуются с использованием сложнейших программно аппаратных комплексов. В своей практике работы с партнёрами над крупными проектами систем видеонаблюдения мы слышим от молодых и энергичных специалистов: "Здесь мы поднимем виртуальный кластер, здесь будем все скидывать по iSCSI на NAS, здесь подключимся к облаку и будем мониторить серверы" и т.п.
В сегодняшней статье мы хотим ещё раз поднять тему построения системы хранения данных (СХД) и рассмотреть ее в призме крупных проектов видеонаблюдения, где у проектировщиков возникает большой соблазн поставить централизованное хранилище на основе Network Attach Storage (NAS). На столько целесообразно использовать NAS для систем видеонаблюдения, и с чем приходится сталкиваться при эксплуатации подобных решений со стороны заказчика - об этом в нашей статье.
Важное замечание
Информация в статье относится преимущественно к построению СХД в средних и крупных системах видеонаблюдения.
Начальные условия. Специфика видеонаблюдения
Для того, чтобы рассуждать о возможных решениях и сравнивать варианты, нужно определиться с задачей, которую предстоит решить. Для записи архива в системах видеонаблюдения можно выделить ряд ключевых особенностей процесса записи, и ряд требований к подсистеме хранения данных с этим связанных:
-
одно приложение
в системе видеонаблюдения с видеоархивом работает одно приложение - программное обеспечение для системы видеонаблюдения -
один тип данных
записываемые данные одного типа. Доступ к данным так же осуществляется из одного приложения - вне этого приложения данные абсолютно бесполезны -
постоянная высокая нагрузка
для видеонаблюдения характерен постоянный и часто значительный поток данных, которые нужно гарантированно записать -
приоритет на запись
в большинстве систем видеонаблюдения СХД работает в основном в режиме записи. Просмотр осуществляется выборочно и нерегулярно. Запас полосы пропускания СХД и стабильность доступа имеют принципиальное значение -
обработка в режиме реального времени
IP-камеры постоянно передают информацию о происходящем, и все действия по записи архива должны осуществляться в режиме реального времени. В случае коллизий и снижения производительности СХД высокий риск потерять данные, восстановить которые будет невозможно -
отсутствие back-up
в случае возникновения происшествия, необходим оперативный доступ к видеозаписям. Какой из записанных фрагментов и за какой период времени понадобится оператору видеонаблюдения - мы заранее не знаем. В связи с этим мы не можем перенести данные куда-то в долговременное хранилище, или сжать. Вторая причина - количество данных очень большое и их перемещение нерационально. К тому же, это дополнительная нагрузка на дисковую подсистему и информационные сети.
Из этого списка мы понимаем, что специфика систем видеонаблюдения значительно отличается от стандартных задач в корпоративных приложениях. С другой стороны, вы можете возразить: "Но ведь IT-решения изначально создаются как универсальные, и их можно использовать для различных задач.". И будете правы! Одним из таких решений является хранение данных на сетевых хранилищах - Network Attach Storage (NAS). Изучая спецификацию для NAS, можно заключить, что с помощью этого устройства доступно гораздо больше, нежели какая-то там запись видеоархива.
Давайте порассуждаем.
Применение NAS в видеонаблюдении
Целевое использование NAS - это мощные корпоративные сети и приложения, где есть "горячие" и "холодные" данные. "Горячие" - которые часто востребованы и доступ к которым должен осуществляться быстро. "Холодные" - это различного рода бэкапы и другие большие данные, доступ к которым не критичен - не удалось записать бэкап сейчас, можно записать потом. И основное предназначение NAS - это хранение именно таких "холодных" данных. Данные крайне разнообразны и доступ к данным может быть многопользовательским и из различных приложений.
С использованием NAS доступно единое централизованное хранение данных с единым администрированием, на котором обеспечивается либо совместный доступ, либо наоборот выделяются области доступа для конкретного сервера или даже приложения, т.н. луны. Распространен интерфейс iSCSI (создается виртуальный диск на сервере с прямым доступом и командами управления записью по ЛВС).
Технологии космические! Почему бы их не использовать для видеонаблюдения?
Все описанное для NAS значительно отличается от того, что нужно для видеонаблюдения. Мы ранее сформулировали специфику работы с данными в видеонаблюдении: одно приложение, пишет один тип данных, у которых равный приоритет. Доступ к данным должен быть постоянным и гарантированным. Это актуально в первую очередь для процесса записи, но и доступ для просмотра для некоторых задач обеспечения безопасности может быть очень важен. Преимущества NAS в системах видеонаблюдения просто-напросто не востребованы. Более того: отдаление дискового массива от сервера по локальной сети не позволяет гарантировать непрерывную и надёжную запись.
Использование NAS (Network Attach Storage) для записи архива сродни тому, что стрелять из пушки по воробьям. NAS создан для работы в корпоративных приложениях с многопользовательским доступом, а работа по ЛВС делает решения с применением NAS для видеонаблюдении ещё и менее надёжными.
Для видеонаблюдения нужен постоянный прямой доступ к подсистеме записи с большим объёмом и производительностью, и здесь логичным решением будет применение DAS технологий (Direct Attached Storage).
Применение DAS для видеонаблюдения
Direct Attached Storage (DAS) подразумевает прямой доступ к дискам со стороны сервера. За этой аббревиатурой и понятием скрывается простое размещение дисков внутри сервера. Когда HDD много и нагрузка высокая имеет смысл объединить диски в RAID. Тем самым мы можем одновременно увеличить и производительность СХД и отказоустойчивость. О том, как устроена запись архива в разном ПО видеонаблюдения мы рассказывали в статье и видеоролике.
Может показаться, что размещение СХД внутри сервера - это какой-то моветон. Однако для задач характерных для системы видеонаблюдения вариант прямого доступа к дисковому пространству является самым надёжным и оптимальным.
Преимущества DAS для видеонаблюдения:
- DAS для видеонаблюдения обеспечивает постоянный гарантированный доступ ко всему пространству записанных данных
- записи архива не помешают никакие сетевые коллизии
- для оператора просмотр архива будет мгновенным во всей глубине видеоархива
- ниже стоимость в расчёте на 1Tb архива
Если серверов в системе видеонаблюдения несколько, то в каждом сервере размещается свое локальное СХД. Таким образом мы исключаем единую точку отказа, как если бы мы имели дело с одним большим NAS на всю систему видеонаблюдения.
DAS (Direct Attached Storage) для видеонаблюдения обеспечивает постоянный гарантированный доступ ко всему пространству записанных данных. Записи архива не помешают никакие сетевые коллизии. Для оператора просмотр архива будет мгновенным во всей глубине видеоархива.
Вы можете спросить - а если в один сервер не помещается необходимое количество дисков? Здесь два варианта:
-
Разделить СХД на два и более серверов
Как мы уже сказали ранее, в этом случае вы так же увеличиваете отказоустойчивость системы видеонаблюдения. Серверы могут обеспечивать взаимное резервирование функций работы с IP-камерами о чем мы рассказывали в статье и видеоролике. -
Расширить СХД сервера добавлением полок с дисками JBOD
К одному серверу можно подключить до 4-х полок JBOD без снижения скорости доступа к массивам. Если учитывать, что стандартные 19" шасси для сервера и JBOD позволяют подключать до 24-х дисков, то всего к одному серверу можно подключить до 120 дисков. Внушительное дисковое пространство не правда ли?
Сторонники NAS на все это могут возразить - так если сервер с DAS выйдет из строя, то мы потеряем доступ к СХД. И будут правы! Но если писать архив на NAS, то при выходе из строя сервера весь записанный массив превращается в миллионы никому непонятных файлов. Пока сервер не починят или заменят, массив на NAS настолько же бесполезен, что и архив внутри отказавшего сервера, несмотря на то, что доступ у нас к этим всем файлам сохраняется. Да и кто сказал, что аппаратная начинка у NAS надёжнее специализированной серверной платформы!
Важное замечание
Применение NAS для видеонаблюдения зачастую является даже не выбором проектировщика, а условием со стороны заказчика. У заказчика есть корпоративное хранилище - так почему бы его не использовать и для записи видеоданных? В итоге, в процессе записи данных в системе видеонаблюдения появляются компоненты, которые находятся в ведении совершенно разных структур и департаментов - IT и безопасности. В случае проблем с записью, разобраться что явилось этому причиной крайне затруднительно - то ли сервер видеонаблюдения не передавал, то ли сети не справились с огромным потоком, то ли NAS был недоступен. Как найти крайнего? И стоило ли это простое желание все централизовывать и идти на поводу у IT-шников?
Подробно задачу резервирования, использование NAS для видеонаблюдения и JBOD мы рассматривали в нашем видеоролике:
Подпишитесь, чтобы быть в курсе новых технологий видеонаблюдения.Подпишись на канал
Заключение
Тема хранения данных в системах видеонаблюдения является одной из ключевых при построении системы видеонаблюдения. Видеоархив позволяет эффективно проводить расследования и собирать доказательную базу в случае возникновения ЧП. Стоимость СХД может достигать до 20% и более от стоимости всего проекта. Поэтому ошибка в выборе решения может сделать дорогостоящую систему бесполезной и ненадёжной.
Обратить внимание
Наша компания бесплатно осуществляет услуги консалтинга по проектированию, а также проводит аудит спецификаций проекта, который избавит вас от рисков совершить ошибку, при выборе проектного решения. Прислать запрос можно на email: info@videomax.ru либо связаться с нами по бесплатному телефону 8 800 302-55-46.
Специалистами компании Видеомакс за 13 лет накоплен уникальный опыт создания отказоустойчивых решений для записи архива в системах видеонаблюдения, и мы с удовольствием делимся с вами этой информацией. Дополнительные материалы по теме построения СХД для видеонаблюдения в статьях и видеороликах на YouTube. Не забудьте зарегистрироваться на сайте для получения уведомлений о новых полезных материалах о построении систем видеонаблюдения.
Взгляд компании Видеомакс на специфику применения IT-технологий в видеонаблюдении в выступлении генерального директора Александра Юнисова на конференции PROIPvideo2017:
Подпишитесь, чтобы быть в курсе новых технологий видеонаблюдения.Подпишись на канал
