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NVR发展现状和特点

 NVR发展现状和特点
NVR作为一体化的网络视频设备,其集视频采集、预览及转发、存储、文件系统管理及检索、回放等功能于一身,经过近几年的飞速发展,已经在各类型网络视频监控系统中得到了广泛的应用,下面结合NVR的各项功能简要说明目前的NVR现状及系统特点。

 

视频采集

NVR应能兼容目前市面上的主流视频源,实现视频信号的接入、解码、转发和存储。目前的NVR大多都支撑基于视频中间件的接入,通过视频中间件的方式能广泛兼容多厂家不同网络设备的编码格式,从而实现网络化带来的分布式架构、组件化接入的优势,如东方网力的NetPosa系列网络硬盘录像机除支撑业界标准的ONVIF协议外,还支撑国内外30多种的主流IPC。目前的NVR设备一般均支撑MPEG-4及H.264各级别的视频码流。

预览及转发

NVR的视频数据经由NVR内部传输,减少了服务器到磁盘阵列的网络传输过程,无需网络资源的消耗,仅与外部客户端或上级平台间的视频流转发会会消耗网络资源,目前的NVR产品均具有良好的流媒体转发能力,如基于intel X86系列的嵌入式NVR通常具有高达256Mbps的流媒体转发的能力。

存储

NVR作为一体化设备,在硬件上融合了服务器和磁盘阵列的功能,在App上结合了视频监控的管理平台和磁盘阵列管理平台的功能于一体,降低了总系统的建设成本,并初步具备了专业存储设备的功能,且具如下特点:

· 支撑RAID存储

RAID(Redundant Array of Independent Disks),即独立冗余磁盘阵列,是由一个硬盘控制器来控制多个硬盘的相互连接,使多个硬盘读写同步,减少错误,增加读写效率和可靠性的技术。

RAID的主要功能有两方面:一是通过同时使用多个磁盘,提高传输速率;二是通过数据校验,可以提供容错功能。采用了RAID技术的NVR将可以确保用户监控存储硬盘的有效合理使用、实现数据的冗余校验,使图像数据即使在部分存储介质损坏的情况下也不会丢失,从而提升了存储的可靠性,进一步为其与各种IP前端之间有效互通提供了保障。目前主流厂家的NVR均提供带RAID盘阵的功能,支撑RAID0、1、5、6、10、50,支撑全局热备盘,实现阵列的创建、重建,虚拟磁盘的修复、删除。

· 数据迁移

数据迁移作为IT专业化存储设备的通用功能之一,目前正被逐步移植到NVR设备上来,当NVR系统检测到某些潜在的故障后,将RAID中某个物理磁盘的数据迁移到热备份磁盘中,最大限度地避免数据丢失,部分NVR也支撑手动实行数据迁移工作。

· 在线扩容

由于高清监控系统本身具备较强的系统可扩展性以及用户对存储计划的更改,可能需要对原有的存储空间进行扩容,因此NVR也在积极地支撑存储空间的扩容,目前的在线扩容是指在在线状态下实现指定逻辑磁盘容量的增加,大大方便了用户对存储系统的规划与调整,其扩容的方式可能是NVR本身增加物理磁盘或外接扩展盘柜。

·支撑ANR智能存储

进入高清监控时代以后,NVR存储的安全可靠性也必将受到严峻考验:一方面,由于高清NVR要完全依赖网络来运行的,而网络条件的复杂性势必直接影响存储业务之稳定性,因而采用ANR智能存储将不可避免。

ANR自动网络补录(Automatic Network Replenishment Technology)是一种结合本地存储和网络存储的技术,具备ANR技术的NVR会在网络出现故障时自动启用前端存储,网络恢复后再将前端存储的数据自动同步至NVR,其有效地提升了存储的可靠性与灵活性。

文件系统

NVR为保证录像的可靠性和检索的快捷性,通常会采用不同于一般IT存储设备的专用文件系统,如NetPosa系列网络视频录像机就采用了一种专为NVR系统开发的ROFS2文件系统,下面对该文件系统做简要先容。

· 由于NVR通常会使用动态录像以节省磁盘空间,这样极容易产生大量的小文件,如何有效地管理这些小容量动态录像文件,就成了衡量NVR检索效率的一个重要指标。ROFS2文件系统采用存储空间分块及业务元数据技术,支撑系统对录像数据的高效管理及维护,支撑系统以最有效的方式访问数据,从而快速获得检索结果。

· ROFS2文件系统采用专有文件格式设计,可有效避免磁盘碎片的产生,写数据和清理旧数据时几乎没有磁盘块的分配/释放动作,最大限度地提高了硬盘的读写性能,写录像数据的速度比传统录像方式要快很多,磁盘寿命也得到了最大限度的保护(最大限度减少了磁头移动频率)。

· ROFS2文件系统采用大数据块方式读写磁盘,以视频帧为单位进行提交,视频帧成为系统中的最小可修复单位,任何一个视频帧损坏不会影响其它视频帧,保证了视频录像数据的安全性。

· 由于ROFS2文件系统采用视频帧为基本存储单位,一旦一个视频帧写入完成就马上可以进行检索,因此采用ROFS2文件系统可以检索到 40 毫秒前的录像。

稳定性

NVR的部件相对简单,其设计时通常会采用模块化、冗余化的结构,结合嵌入式操作系统,内部各服务进程相互隔离。同时为保证系统的健壮性, 大多数NVR均提供硬件看门狗和App的多重守护进程,保证设备在异常情况下,能够重启恢复。

其它功能

目前主流的NVR均提供有两个或两个以上的网口,网口之间可支撑链路的端口聚合与负载均衡,所有的主机端口可加入同一个存储会话,I/O访问可平均分担到各个端口,不仅能够提高数据链路的冗余程度,提高系统的可用性,而且还可加强数据的吞吐能力、扩大数据传输带宽,减少了I/O响应延迟。

 

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