UITBS3000e在湖北“全球眼”的應(yīng)用
蔣長(zhǎng)坡 2008/07/17
一、項(xiàng)目介紹
電信全球眼視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)是基于寬帶網(wǎng)絡(luò)為用戶提供圖像、聲音和各種報(bào)警信號(hào)遠(yuǎn)程采集、傳輸、儲(chǔ)存、處理的一種新型電信增值業(yè)務(wù)。其業(yè)務(wù)重點(diǎn)是通過(guò)一個(gè)應(yīng)用廣泛的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心服務(wù)平臺(tái)，以集中式分區(qū)化運(yùn)營(yíng)方式為用戶提供便捷、經(jīng)濟(jì)、有效的遠(yuǎn)程監(jiān)控整體解決方案。通過(guò)運(yùn)營(yíng)級(jí)視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，用戶可以不受時(shí)間、地點(diǎn)限制對(duì)監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理、觀看，實(shí)現(xiàn)跨地域的統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理和資源共享。
2007年11月中國(guó)電信湖北分公司啟動(dòng)了全省范圍的“全球眼”平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目，采用中興通訊提供的全球眼系統(tǒng)，全省統(tǒng)一部署，分階段實(shí)施，其組網(wǎng)采用分布式組網(wǎng)方式，各分平臺(tái)目前采用單獨(dú)認(rèn)證計(jì)費(fèi)，承載網(wǎng)絡(luò)主要使用IP
網(wǎng)絡(luò)。在武漢、荊州、黃岡、黃石、咸寧、荊門(mén)、孝感、恩施、鄂州9個(gè)分公司建設(shè)了“全球眼”分平臺(tái)，其中武漢和荊州建立了中心存儲(chǔ)系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)的描述如下：
1. 邏輯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
邏輯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
集中控制單元通過(guò)控制通道對(duì)前端單元進(jìn)行控制，進(jìn)行視頻或者其他的信息采集。前端單元將視頻文件存儲(chǔ)在前端的直連存儲(chǔ)或者是發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)錄像單元進(jìn)行集中存儲(chǔ)。
客戶端（CU）通過(guò)AAA和CMS集中管理單元對(duì)集中存儲(chǔ)或者中心存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)。
2、單級(jí)系統(tǒng)組網(wǎng)架構(gòu)
單級(jí)系統(tǒng)組網(wǎng)架構(gòu)
單級(jí)系統(tǒng)組網(wǎng)架構(gòu)如上圖所示。主要包括前端單元PU、客戶端單元CU、中心平臺(tái)(包括CMU、VTDU、NRU)以及支撐系統(tǒng)（包括AAA、ULS和NMS），各部分均接入IP
承載網(wǎng)。
作為運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)，AAA、ULS和NMS協(xié)助中心平臺(tái)完成視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)，邏輯上不屬于中心平臺(tái)。
VTDU和NRU采用分布式部署，一個(gè)中心平臺(tái)可包括多臺(tái)VTDU及NRU。為了實(shí)現(xiàn)大容量的PU和CU的接入和管理，PU和CU的接入模塊也可采用分布式部署。
3、多級(jí)系統(tǒng)組網(wǎng)架構(gòu)
多級(jí)系統(tǒng)組網(wǎng)架構(gòu)
多級(jí)系統(tǒng)由多個(gè)單級(jí)系統(tǒng)通過(guò)CMU分級(jí)級(jí)聯(lián)的方式構(gòu)成，組網(wǎng)架構(gòu)如上圖所示。
二、存儲(chǔ)需求分析
從全球眼系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖中可以看出中心的CMS,NRU,VTDU這幾個(gè)節(jié)點(diǎn)是整個(gè)全球眼監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障都將會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)的崩潰，而全球眼系統(tǒng)是一個(gè)24×7×365的高可用需求的系統(tǒng)，這就要求中心節(jié)點(diǎn)包括集中存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)是高可用的系統(tǒng)。與其他存儲(chǔ)系統(tǒng)不同，視頻監(jiān)控存儲(chǔ)內(nèi)容是不可恢復(fù)的（無(wú)法取證），從某種意義上講，在構(gòu)建視頻監(jiān)控存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)更關(guān)注數(shù)據(jù)的可靠性、完整性。
但是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲(chǔ)量隨著現(xiàn)有的視頻清晰度提高、攝像頭數(shù)量和存儲(chǔ)時(shí)間的增加而海量增加，這樣，如何選擇合適的存儲(chǔ)就是最大的難題，選擇高可靠性的大容量存儲(chǔ)投資成本高，而選擇便宜的PC架構(gòu)的低端盤(pán)陣又不能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性？
另外，全球眼系統(tǒng)對(duì)存儲(chǔ)要求還有：
- 存儲(chǔ)設(shè)備與全球眼系統(tǒng)如何方便的連接
- 穩(wěn)定性要求，存儲(chǔ)能否24×7×365不停的錄入攝像頭拍攝的信息
- 擴(kuò)容性需求，存儲(chǔ)是否能滿足迅速增長(zhǎng)的視頻文件容量需求
- 數(shù)據(jù)流讀寫(xiě)特點(diǎn)，存儲(chǔ)是否能滿足監(jiān)控系統(tǒng)連續(xù)大量寫(xiě)的需求
三、方案介紹
為了滿足湖北全球眼網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)需求，助力監(jiān)控運(yùn)營(yíng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，UIT公司全面推出運(yùn)營(yíng)級(jí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)解決方案。
UIT運(yùn)營(yíng)級(jí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)解決方案以電信級(jí)ISCSI存儲(chǔ)BS3000e為中心存儲(chǔ)。在荊州、黃岡、黃石、咸寧、荊門(mén)、孝感、恩施、鄂州等地建立監(jiān)控存儲(chǔ)分中心，所有地級(jí)市的全球眼監(jiān)控信息首先通過(guò)當(dāng)?shù)氐腘RU存儲(chǔ)到BS3000e上，然后通過(guò)CMS系統(tǒng)與省網(wǎng)的平臺(tái)互聯(lián)。
位于武漢的中心平臺(tái)可以通過(guò)省中心CMS發(fā)指令，讓各地的VTDU單元把總部需要的視頻文件集中到省中心平臺(tái)。這樣分布于各地的IP
存儲(chǔ)BS3000e作為中心存儲(chǔ)單元就成為整個(gè)全球眼監(jiān)控平臺(tái)的主要支撐中心。
首先使用的IP存儲(chǔ)給整個(gè)全球眼系統(tǒng)帶來(lái)接入和管理的便利性。與傳統(tǒng)的FC光纖盤(pán)陣不同，IP存儲(chǔ)可以放在系統(tǒng)的任何地方，只有有IP網(wǎng)絡(luò)分布的地方就可以接入IP存儲(chǔ)設(shè)備。無(wú)需考慮地域和預(yù)留接口的問(wèn)題。另外，因?yàn)榇鎯?chǔ)設(shè)備選用IP設(shè)備后，整個(gè)全球眼系統(tǒng)就是全I(xiàn)P的系統(tǒng)。UIT的BS3000e提供的標(biāo)準(zhǔn)SNMP的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議接口，可以和系統(tǒng)整合。這樣，整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)可以監(jiān)控和管理全網(wǎng)的所有存儲(chǔ)設(shè)備。
另外，全球眼系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間需求大，所以往往一個(gè)大系統(tǒng)要使用幾十甚至上百臺(tái)的存儲(chǔ)系統(tǒng)，這么多存儲(chǔ)的管理和運(yùn)維會(huì)是電信運(yùn)營(yíng)商最頭疼的問(wèn)題。而UIT公司提出的存儲(chǔ)統(tǒng)一管理系統(tǒng)也是基于IP網(wǎng)絡(luò)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所有UIT的存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)的偵測(cè)，監(jiān)控和管理。一個(gè)人通過(guò)存儲(chǔ)統(tǒng)一管理系統(tǒng)可以同時(shí)管理在全省的上百臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備，并且可以通過(guò)外部接口，將監(jiān)控的信息發(fā)送到全球眼平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控管理。
BS3000e的雙ACTIVE-ACTIVE帶CACHE MIRROR功能的控制器，全冗余模塊化設(shè)計(jì)，解決了全球眼系統(tǒng)24×7×365不停的錄入攝像頭拍攝的信息的需求。
CACHEMIRROR功能, 讓每個(gè)控制器都有另一個(gè)控制器的詳細(xì)信息，當(dāng)一個(gè)控制器出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)控制器就能快速響應(yīng)并接管相應(yīng)的資源和應(yīng)用（如下圖）。而支持超過(guò)50塊硬盤(pán)的擴(kuò)展性，讓UIT
BS3000e在將來(lái)攝像頭數(shù)量和錄制時(shí)間增加時(shí)有足夠的容量擴(kuò)展。前端端口的trunking技術(shù)保證在4個(gè)主機(jī)端口可以作為互為冗余端口，并行的為客戶提供服務(wù)。
最后在整個(gè)湖北省采用了超過(guò)7套BS3000e ISCSI存儲(chǔ)產(chǎn)品作為中心存儲(chǔ)。
方案圖
四、方案特點(diǎn)
- 全部采用IP存儲(chǔ)，讓監(jiān)控平臺(tái)間數(shù)據(jù)交換協(xié)議統(tǒng)一化。VTDU單元甚至可以直接訪問(wèn)其他分中心的IP存儲(chǔ)。
- 全冗余雙ACTIVE-ACTIVE控制器設(shè)計(jì)解決了存儲(chǔ)系統(tǒng)24×7×365不機(jī)的需求
- 超大的擴(kuò)展性滿足全球眼容量迅速擴(kuò)張的需求。
- 端口冗余和負(fù)載均衡技術(shù)保障前端端口的高可用性。
中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)(www.cnii.com.cn)
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