主頁(http://m.by236.com):錄像設備在監控系統中位置設定的背后 前言 從標題乍看之下,可能會讓很多安防工程同業產生迷惑:到底是要談存儲網絡環境還是要談存儲設備?事實上,為了此次分享,筆者也一度傷透腦筋。因為就網絡監控經驗而言,坦白說筆者單純就網絡大型存儲設備或網絡環境建構工作都稱不上是專業,只是對存儲設備在網絡監控上的設置與網絡環境條件上有些實務接觸。于此,謹藉由本期來談談錄像設備在網絡監控上的種種工程特性與應用。 網絡存儲設備的種類與應用特性 在步入主題之前,我們有必要厘清一下現階段的網絡監控存儲設備的種類及它們在網絡監控上的應用特性。目前,存儲設備根據組織方式及所在網絡節點不同而得出不同的解決方案,并大致可分為數字錄像機(DVR)、直接附加的存儲裝置(DAS)與網絡附加存儲裝置(NAS)三種。 數字錄像機(DVR) 單機式數字錄像機DVR是運作高質量數字元的視頻監控系統中最簡單、最經濟的方式。它不僅身型苗條,搭配也十分輕巧,只需加入攝影機即可正常運作。 DVR最適合不需要也沒有資源來管理較復雜的網絡監控解決方案。由于DVR系統通常操作使用方便,現場的操作人員隨時隨刻都可以輕松檢視錄像存儲的視頻,以及進行例行維護和數據管理工作。另外,它也是在網絡安裝上節點限制內容最低的設備。 直連式存儲裝置(DAS) 如同名稱所示,DAS是把存儲裝置直接鏈接至DVR或NDVR。它既可以內部附接(磁盤驅動器裝載在DVR內部),也能透過多種RAID外接式數組存儲互連透過SCSI、USB或eSATA適配卡進行外部連接。雖然成本較高,加上RAID磁盤陣列時笨重又大,但是外接式DAS所能提供的存儲容量和擴充能力DVR只有仰視的份。同時,外接式DAS機殼還方便提供更高于DVR內建式硬盤槽的磁盤驅動器槽位數。如果需要更多磁盤驅動器,外接式DAS機殼可以用串鏈方式提高可用的存儲容量。需要說明的是,這種存儲方式的網絡設置節點也是可以讓使用者透過網絡TCP/IP架構進行視頻錄像存取。 網絡連接存儲裝置(NAS) NAS外形酷似一臺迷你型的網絡服務器,其一般協助檔案透過TCP/IP在Ethernet網絡加以存儲,并運用常用的NFS或CIFS檔案層級通訊協議。NAS部署和維護采用常用的IP和Ethernet通訊協議,只需少數IT人員就可管理NAS。與外接式DAS的機箱一樣,NAS中包含多個磁盤驅動器槽,讓使用者選擇最能在效能、容量和故障容忍度之間維持平衡的RAID光驅組態。即便需要再多的容量,NAS也能通過新增外接式存儲裝置模塊實現。客觀來說,這種設備在網絡節點的布置尤顯零活。 在溫習了解了以上目前三種主流的網絡存儲方式及架構后,在工程施作上可能還會冒出一些新的疑問:在網絡上除了DVR是很直觀的網絡節點設備外,其它如DAS、NAS甚至是SAN這些網絡存儲裝置應該擺在網絡的哪個位置上?在施工設備安裝過程中又是如何來安排這這些網絡存儲設備的? 在了解錄像存儲設備放置節點前,再來熟悉一下放置存儲設備的網絡環境,也就是網絡架構拓撲該如何訂定。 決定存儲位置的網絡節點架構特性 網絡拓撲又可以定義為網絡架構。拓撲定義包含兩部分:實體拓撲——就是纜線(媒體)的實際布置情形;另外一個就是邏輯拓撲——就是定義主機如何存取媒體。一般所用的實體拓撲是總線、環狀、星狀、延伸式星狀、階層式與網狀等。這些網絡架構存在于各類視頻監控網絡環境中,因此我們有必要在工程施作前,對這些決定網絡節點架構的諸多模式有個前置的了解及認識。接下來,就一一來認識及了解他們在錄像設備位置上的決定關系。這些常見架構如下。 星狀架構 這種網絡架構最單純簡易,可靠度也最高。網絡監控工作站(Client)與錄像設備(DVR、NVR、DAS…)集中連接于局域網絡集線器,其中任意一臺主機出了問題都可迅速隔離,不會影響網絡其它設備及整個網絡運作。由于架構簡單,易于維護與管理,“星狀”是目前業務及安防監控上使用最多的網絡架構。這一架構中的網絡集線器(HUB)會將網絡各個節點(設備)連結起來,以轉接網絡訊號。HUB的廠牌眾多,埠數則以4 、8 、12、16及24個居多。所謂埠(port)即為訊號進入或發出點,類似監控網絡協議層中所說的視頻及控制數據存取點(accesspoint)。目前,HUB的技術已發展到能提供150Mbps以上速度之交換式集線器 (switchingHUB)。透過這種HUB可以順利完成一個星狀拓撲架構,而錄像存儲設備也能極為方便地在這種架構任何節點上放置。 還有一種是延伸式星狀拓撲。所謂延伸式星狀拓撲其實就是將星狀拓撲的交換集線器/交換器一個個別小星狀拓撲連結在一起。這樣,工程人員便可根據項目實際需求延伸監控網絡的長度和大小,或擴充網絡錄像存儲設備的放置節點。延伸式星狀拓撲是重復的星狀拓撲,只不過每一個連結到中央節點的節點也都是另一個星狀結構的中心。實體觀點:延伸式星狀拓撲有核心星狀拓撲,每一個核心拓撲的末端節點都是本身星狀拓撲結構的中心。這種結構的優點是,縮短布線,并限制需與任何一個中央節點相連的設備數目。 環狀架構 環狀架構是把監控主機工作站(Client)及存儲裝置主機(DVR、NVR…)以不同的交換式集線器連接成環狀(Ring),透過所謂網絡標記(Token)或稱為圖形循環網絡,以決定哪個監控主機工作站擁有網絡管理權利。此種架構為IEEE 所訂定的標準,即IEEE 802.4的Token Bus標記圖形總線與IEEE 802.5標記環(TokenRing)網絡。這種監控網絡環境通常存在一些較為注重網絡安全的監控架構中,而存儲錄像設備在這種架構中則以NAS較為常見于這種網絡節點上。 而環形網絡架夠也有延伸的部分,那就是雙環狀拓撲。在監控網絡觀點上雙環狀拓撲是由兩個同心環組成,各環只連結到其相鄰的環鄰接點。兩個環并未連接在一起。實際看起來雙環狀拓撲與單環狀拓撲相同,只不過是有第二個重復的環,用來連接相同的設備。換句話說,為了提供監控與存儲網絡的可靠性與彈性,每一個網絡的設備也都是兩個獨立環狀拓撲的一部分。這也是一種備用網絡的觀點運用。 總線架構
總線架構也是一種BUS架構,但它是透過網絡同軸電纜線將分散各個位置監控或計算機主機串接成網絡系統。其最主要缺點是網絡可靠度問題,因而在網絡監控上則較為少見。總線拓撲是讓所有網絡監控設備直接連接的單一主干網絡區段上。總線拓撲是將所有節點直接連接到一個鏈路上,節點之間沒有其他聯機。監控主機與存儲設備都連接到一條共通的線路上。在這種拓撲下,主要設備允許主機加入或搭上單一的共享媒體。這種拓撲結構的好處之一就是,所有主機彼此相連,因此能夠直接通訊聯系;不足之處則是,一旦網絡上其中一臺主機/工作站(Client)故障或是電纜線斷裂,或是網絡連接器與接頭損壞,都會造成整個網絡(Crash)癱瘓。總線拓撲可以讓所有網絡監控設備都能看見錄像存儲設備的訊號,并將所有視頻信息傳送到所有監控主機設備上;但由此帶來的問題也不容忽視,因為經常會發生流量及網絡塞車。
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