По-настоящему высокие нагрузки. Как организовать хранение архива в системе HD-видеонаблюдения?

Популярно мнение, что HD -- следующий виток восходящей спирали технологического развития охранных систем видеонаблюдения, а не одна из эффектных продающих "фишек". Если так, то будущий график доли продаж HD-продуктов станет традиционной S-образной кривой. Но его длину и высоту пока мало кто берется предсказывать -- слишком редко такие долгосрочные прогнозы точно сбываются.

"Высокая четкость" уже повсеместно в быту: в гостиных и спальнях, на ноутбуках, в видеокамерах и даже сотовых телефонах. "HD становится новым "стандартным разрешением". Это та технология, о которой вам не надо рассказывать покупателям -- они сами об этом спрашивают", -- говорит Винс Скарпелли, ADT.

Любое обсуждение видеонаблюдения высокой четкости в итоге сводится к разговору о накопительных емкостях и ширине полос пропускания. Действительно: перед вами стоит задача не только хранения больших объемов видео, но и трансляции их на операторские терминалы или в сеть конечного пользователя услуги.

Если пропускные и вычислительные мощности сетевого оборудования недостаточны, то вы столкнетесь с потерей пакетов данных. В видеоархиве будут зиять дыры.

Важно, чтобы элементы вашей сетевой инфраструктуры были достаточно производительны. Увы, нет универсальных критериев мощности, например, Ethernet-коммутаторов. Неопытный интегратор может выбрать дешевый бытовый свитч -- ведь требуемое количество стомегабитных портов в нем имеется, так что еще надо? Если нет опыта, то вам может помочь изучение описаний нагрузочных тестов из авторитетных технических изданий.

С другой стороны, есть такие продукты, которые специально позиционируются производителями и дилерами как оборудование инфраструктуры IP-видеонаблюдения. Коммутаторы и маршрутизаторы промышленного уровня могут стоить до десяти раз больше, чем дешевые коробочки для домашних сетей.

Джефф Уитни, вице-президент по маркетингу компании Intransa, указывает на еще один подводных камень. В списке служебных программ вашего компьютера наверняка есть утилита для дефрагментации диска, и мы не сомневаемся, что читатели нашего журнала не забывают регулярно ей пользоваться. Но если вы забыли, зачем это нужно, напомним.

Пространство всех накопителей с произвольным порядком чтения и записи разбито на небольшие фрагменты -- кластеры. Когда один файл записан в кластеры, расположенные на накопителе рядом друг с другом, он читается быстро. Если же кластеры физически расположены далеко друг от друга, то чтение будет медленным. Про файл, "разбросанный" по диску, говорят, что он сильно фрагментирован.

Причем здесь видеонаблюдение? В большинстве охранных систем видеонаблюдения архив записывается циклически: самое новое видео записывается поверх самого старого. Запись архива по кругу приводит к сильной фрагментации файлов с данными, и из-за этого снижается скорости и чтения, и записи.

Дефрагментация решает эту проблему. Но этот процесс выполняется долго, и пока он происходит, работать с диском практически невозможно. Если в системе видеонаблюдения, работающей круглосуточно семь дней в неделю, используется один жесткий диск, то вы не сможете выполнить дефрагментацию.

Однако, не стоит придавать этой проблеме чрезмерное значение. Она актуальна для систем видеонаблюдения, запущенных на персональных компьютерах или видеорегистраторах начального уровня. Современные системы хранения данных и многие контроллеры RAID-массивов обладают мощной внутренней логикой, которая выполняет дефрагментацию "на лету".

Промышленный уровень и выше

А как происходит хранение информации в действительно больших системах HD-видеонаблюдения? Многие крупные корпоративные пользователи и охранные компании, предлагающие своим клиентам услуги удаленного мониторинга, приходят к созданию выделенных сетей хранения данных (SAN, storage area network). Это отдельная вычислительная сеть, через которую не проходит никакого стороннего трафика.

Сеть хранения данных объединяет различные физические ресурсы -- видеорегистраторы и сетевые хранилища (NAS) -- в один общий дисковый массив. В такой системе обычно реализуется блочный подход вводу-выводу, который быстрее традиционного файлового подхода. Чтение и запись происходят напрямую из кластеров: за счет отказа от одного уровня абстракции -- файловой системы -- удается повысить производительность всего решения. С другой стороны, компьютер (чаще всего, сетевой видеорегистратор) "видит" распределенную сеть хранения так, как если бы это был один локальный жестких диск, и обращается к блокам данных в нем, как будто это кластеры его собственного накопителя.

...