NVR發(fā)展現(xiàn)狀和特點

 NVR發(fā)展現(xiàn)狀和特點
NVR作為一體化的網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備，其集視頻采集、預(yù)覽及轉(zhuǎn)發(fā)、存儲、文件系統(tǒng)管理及檢索、回放等功能于一身，經(jīng)過近幾年的飛速發(fā)展，已經(jīng)在各類型網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，下面結(jié)合NVR的各項功能簡要說明目前的NVR現(xiàn)狀及系統(tǒng)特點。

 

視頻采集

NVR應(yīng)能兼容目前市面上的主流視頻源，實現(xiàn)視頻信號的接入、解碼、轉(zhuǎn)發(fā)和存儲。目前的NVR大多都支持基于視頻中間件的接入，通過視頻中間件的方式能廣泛兼容多廠家不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的編碼格式，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化帶來的分布式架構(gòu)、組件化接入的優(yōu)勢，如東方網(wǎng)力的NetPosa系列網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機除支持業(yè)界標準的ONVIF協(xié)議外，還支持國內(nèi)外30多種的主流IPC。目前的NVR設(shè)備一般均支持MPEG-4及H.264各級別的視頻碼流。

預(yù)覽及轉(zhuǎn)發(fā)

NVR的視頻數(shù)據(jù)經(jīng)由NVR內(nèi)部傳輸，減少了服務(wù)器到磁盤陣列的網(wǎng)絡(luò)傳輸過程，無需網(wǎng)絡(luò)資源的消耗，僅與外部客戶端或上級平臺間的視頻流轉(zhuǎn)發(fā)會會消耗網(wǎng)絡(luò)資源，目前的NVR產(chǎn)品均具有良好的流媒體轉(zhuǎn)發(fā)能力，如基于intel X86系列的嵌入式NVR通常具有高達256Mbps的流媒體轉(zhuǎn)發(fā)的能力。

存儲

NVR作為一體化設(shè)備，在硬件上融合了服務(wù)器和磁盤陣列的功能，在軟件上結(jié)合了視頻監(jiān)控的管理平臺和磁盤陣列管理平臺的功能于一體，降低了總系統(tǒng)的建設(shè)成本，并初步具備了專業(yè)存儲設(shè)備的功能，且具如下特點：

· 支持RAID存儲

RAID(Redundant Array of Independent Disks)，即獨立冗余磁盤陣列，是由一個硬盤控制器來控制多個硬盤的相互連接，使多個硬盤讀寫同步，減少錯誤，增加讀寫效率和可靠性的技術(shù)。

RAID的主要功能有兩方面：一是通過同時使用多個磁盤，提高傳輸速率;二是通過數(shù)據(jù)校驗，可以提供容錯功能。采用了RAID技術(shù)的NVR將可以確保用戶監(jiān)控存儲硬盤的有效合理使用、實現(xiàn)數(shù)據(jù)的冗余校驗，使圖像數(shù)據(jù)即使在部分存儲介質(zhì)損壞的情況下也不會丟失，從而提升了存儲的可靠性，進一步為其與各種IP前端之間有效互通提供了保障。目前主流廠家的NVR均提供帶RAID盤陣的功能，支持RAID0、1、5、6、10、50，支持全局熱備盤，實現(xiàn)陣列的創(chuàng)建、重建，虛擬磁盤的修復(fù)、刪除。

· 數(shù)據(jù)遷移

數(shù)據(jù)遷移作為IT專業(yè)化存儲設(shè)備的通用功能之一，目前正被逐步移植到NVR設(shè)備上來，當NVR系統(tǒng)檢測到某些潛在的故障后，將RAID中某個物理磁盤的數(shù)據(jù)遷移到熱備份磁盤中，大限度地避免數(shù)據(jù)丟失，部分NVR也支持手動執(zhí)行數(shù)據(jù)遷移工作。

· 在線擴容

由于高清監(jiān)控系統(tǒng)本身具備較強的系統(tǒng)可擴展性以及用戶對存儲計劃的更改，可能需要對原有的存儲空間進行擴容，因此NVR也在積極地支持存儲空間的擴容，目前的在線擴容是指在在線狀態(tài)下實現(xiàn)指定邏輯磁盤容量的增加，大大方便了用戶對存儲系統(tǒng)的規(guī)劃與調(diào)整，其擴容的方式可能是NVR本身增加物理磁盤或外接擴展盤柜。

·支持ANR智能存儲

進入高清監(jiān)控時代以后，NVR存儲的安全可靠性也必將受到嚴峻考驗：一方面，由于高清NVR要完全依賴網(wǎng)絡(luò)來運行的，而網(wǎng)絡(luò)條件的復(fù)雜性勢必直接影響存儲業(yè)務(wù)之穩(wěn)定性，因而采用ANR智能存儲將不可避免。

ANR自動網(wǎng)絡(luò)補錄(Automatic Network Replenishment Technology)是一種結(jié)合本地存儲和網(wǎng)絡(luò)存儲的技術(shù)，具備ANR技術(shù)的NVR會在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時自動啟用前端存儲，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后再將前端存儲的數(shù)據(jù)自動同步至NVR，其有效地提升了存儲的可靠性與靈活性。

文件系統(tǒng)

NVR為保證錄像的可靠性和檢索的快捷性，通常會采用不同于一般IT存儲設(shè)備的專用文件系統(tǒng)，如NetPosa系列網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機就采用了一種專為NVR系統(tǒng)開發(fā)的ROFS2文件系統(tǒng)，下面對該文件系統(tǒng)做簡要介紹。

· 由于NVR通常會使用動態(tài)錄像以節(jié)省磁盤空間，這樣極容易產(chǎn)生大量的小文件，如何有效地管理這些小容量動態(tài)錄像文件，就成了衡量NVR檢索效率的一個重要指標。ROFS2文件系統(tǒng)采用存儲空間分塊及業(yè)務(wù)元數(shù)據(jù)技術(shù)，支持系統(tǒng)對錄像數(shù)據(jù)的高效管理及維護，支持系統(tǒng)以有效的方式訪問數(shù)據(jù)，從而快速獲得檢索結(jié)果。

· ROFS2文件系統(tǒng)采用專有文件格式設(shè)計，可有效避免磁盤碎片的產(chǎn)生，寫數(shù)據(jù)和清理舊數(shù)據(jù)時幾乎沒有磁盤塊的分配/釋放動作，大限度地提高了硬盤的讀寫性能，寫錄像數(shù)據(jù)的速度比傳統(tǒng)錄像方式要快很多，磁盤壽命也得到了大限度的保護(大限度減少了磁頭移動頻率)。

· ROFS2文件系統(tǒng)采用大數(shù)據(jù)塊方式讀寫磁盤，以視頻幀為單位進行提交，視頻幀成為系統(tǒng)中的小可修復(fù)單位，任何一個視頻幀損壞不會影響其它視頻幀，保證了視頻錄像數(shù)據(jù)的安全性。

· 由于ROFS2文件系統(tǒng)采用視頻幀為基本存儲單位，一旦一個視頻幀寫入完成就立即可以進行檢索，因此采用ROFS2文件系統(tǒng)可以檢索到 40 毫秒前的錄像。

穩(wěn)定性

NVR的部件相對簡單，其設(shè)計時通常會采用模塊化、冗余化的結(jié)構(gòu)，結(jié)合嵌入式操作系統(tǒng)，內(nèi)部各服務(wù)進程相互隔離。同時為保證系統(tǒng)的健壯性， 大多數(shù)NVR均提供硬件看門狗和軟件的多重守護進程，保證設(shè)備在異常情況下，能夠重啟恢復(fù)。

其它功能

目前主流的NVR均提供有兩個或兩個以上的網(wǎng)口，網(wǎng)口之間可支持鏈路的端口聚合與負載均衡，所有的主機端口可加入同一個存儲會話，I/O訪問可平均分擔到各個端口，不僅能夠提高數(shù)據(jù)鏈路的冗余程度，提高系統(tǒng)的可用性，而且還可加強數(shù)據(jù)的吞吐能力、擴大數(shù)據(jù)傳輸帶寬，減少了I/O響應(yīng)延遲。