Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Сетевое архивирование для систем видеонаблюдения

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Сетевое архивирование для систем видеонаблюдения

Одним из основных типов данных, требующих больших объемов для хранения, является видео. Современные системы IP-видеонаблюдения полностью интегрируются в ИТ-инфраструктуру компании, что позволяет использовать передовые подходы к управлению хранением информации для видеоархива
С.А Майданников
Инженер по продукции QNAP Россия

В течение последних лет интенсивность информационных потоков непрерывно увеличивается, что приводит к необходимости оперировать все большими объемами данных, которые, в свою очередь, требуют хранения. По прогнозам аналитиков, в ближайшие 5 лет суммарный объем обрабатываемых данных вырастет на сотни процентов. Подобный лавинообразный рост требует новых решений. Организациям приходится выстраивать политику управления массивами информации и внедрять комплексные системы хранения данных (СХД).

Три концепции СХД

Основой реализации СХД являются три концепции: непосредственное физическое подключение дисковых массивов (Direct Access Storage, DAS), использование подключаемых к локальной сети накопителей (Network Attached Storage, NAS) и внедрение специализированной дорогостоящей инфраструктуры – так называемой сети хранения данных (Storage Area Network, SAN).

1. DAS применяются при необходимости обработки больших объемов данных на одном или двух высокопроизводительных серверах. Непосредственное подключение через высокоскоростной интерфейс позволяет обеспечить сверхбыстрый доступ к ресурсам хранения данных. Основной минус такого решения – недоступность дисковых массивов для большого количества хостов.

2. NAS позволяет избавиться от этого недостатка, так как представляет собой дисковый массив, подключаемый напрямую к локальной сети. Сетевой накопитель предоставляет файловый доступ, при этом ресурсы становятся доступны для любого хоста, подключенного к этой сети. Централизованное хранение позволяет гибко управлять правами доступа и квотами для различных пользователей и их групп. Единственный недостаток такого подхода – скорость доступа к данным ограничена пропускной способностью сетевой инфраструктуры.

3. Сеть хранения данных строится из хранилищ данных, связанных между собой по технологии Fibre Channel. Данные между узлами SAN передаются на уровне блоков, что наряду с выделенными каналами обеспечивает высокую производительность и надежность за счет консолидации хранения. Однако SAN – это дорогостоящее решение и оправдывает себя при использовании крупными корпорациями либо в случае, когда сервис обработки данных является основным бизнес-процессом в организации.

Когда оправдано сетевое архивирование

Несмотря на опору на существующую ИТ-инфраструктуру, система видеонаблюдения – это часть большого комплекса по обеспечению безопасности и непрерывности бизнеса. С этой точки зрения к видеоданным предъявляются особые требования как по защищенности доступа, так и по возможностям оперативной обработки при расследовании инцидентов. В качестве негативного примера можно привести ситуацию, возникшую при расследовании взрывов в лондонском метро в 2005 г. Для просмотра изображений некоторые системы видеонаблюдения пришлось демонтировать и физически переместить в полицейские подразделения для дальнейшей работы с видео.

Помимо более высокого разрешения изображения, системы IP-ви-деонаблюдения имеют ряд преимуществ перед аналоговыми. В первую очередь это возможность построения распределенной структуры. В этом случае центр видеонаблюдения может быть географически удален от объекта наблюдения. Еще один сценарий – несколько объектов обслуживаются одним центром. Для реализации подобных проектов необходимо применять сетевое архивирование полученных записей.

Сетевое архивирование видеоданных – процесс централизованного сбора и обработки (архивирования) потоков с видеокамер для их дальнейшего хранения. Аппаратно архив может размещаться на базе сетевого видеорегистратора (Network Video Recorder, NVR), с которого также осуществляется управление IP-камерами, или быть стандартным сетевым хранилищем. B этом случае функции обработки и записи на него видеопотока в виде файлов должны поддерживать IP-камеры. В зависимости от политики по отношению к видеоархиву старые записи могут перезаписываться через заранее определенное время или переноситься на ленточные библиотеки, которые не могут предоставить оперативный доступ к данным, но существенно снижают стоимость их хранения. Кроме того, библиотеки на магнитных лентах применяются и тогда, когда требованиями режима предписано обеспечение физической изоляции данных, потому что картриджи с лентами, в отличие от жестких дисков, после записи могут быть помещены в сейф.

Практика построения систем хранения

Рассмотрим примеры построения систем IP-видеонаблюдения и способы хранения видеоданных для объектов различного масштаба.

Малые объекты
К малым относятся объекты с числом камер менее четырех (пункт продажи, KПП малых размеров). На сегодняшний день множество моделей камер видеонаблюдения имеют слоты для карт памяти формата SD. Они позволяют хранить временный архив на случай потери сетевого подключения непосредственно на борту камеры. Кроме того, подобный буфер может использоваться для оптимизации передачи данных по локальной сети в моменты пиковых нагрузок. А снижение цен на Flash-память позволяет увеличить объемы децентрализованного хранения на конечных устройствах, давая возможность сутками хранить видеозапись в формате HD. Для малых объектов такой подход экономически выгоден. Раз в сутки записи с SD-карт могут вручную переноситься на стандартный ПК для хранения небольшого оперативного архива.

Средние объекты
Объекты с числом камер наблюдения от четырех (небольшой магазин, загородный коттедж) требуют дополнительных инфраструктурных инвестиций. В этом случае могут быть реализованы два подхода: использование интеллектуальных IP-камер с поддержкой записи видеопотока в виде файлов на удаленный хост и подключение камер к сетевому видеорегистратору.

1. При использовании дорогостоящих IP-камер с расширенными функциями необходимо предоставить дисковое пространство, доступное через локальную сеть, для записи видеофайлов. Идеальным решением в этом случае является NAS.

Помимо организации доступного места для хранения, сетевой накопитель осуществляет диспетчеризацию файлов, управление правами доступа для пользователей и применение технологий резервирования RAID для повышения надежности хранения. Такая реализация идеальна при числе камер менее восьми, что позволяет включить в систему недорогой NAS начального уровня.

Большим минусом будет сложность работы с видеоархивом и отсутствие возможности видеоанализа. Видеопотоки с камер кодируются и сохраняются в виде видеофайлов без учета специфики последующей работы с видеоархивом. Процедура извлечения записи, сделанной в определенное время, потребует от оператора после обращения к сетевому накопителю вручную сортировать файлы и по их названиям выбирать нужные в данный момент. Поэтому данная реализация системы видеонаблюдения не подходит для объектов, на которых необходимо производить расследование инцидентов.


2. Для реализации второго подхода совместно с IP-камерами используется сетевой видеорегистратор, что сильно расширяет функциональные возможности работы с видеоданными. При этом потоки с камер сразу направляются на NVR, который сохраняет их в нужном формате на собственный дисковый массив. Профессионально выполненные NVR поддерживают возможность резервировать собственные диски от отказа c помощью технологии RAID различного уровня. Наличие в системе видеорегистратора позволяет оператору централизованно управлять всей системой видеонаблюдения, выбирать режимы просмотра изображений для каждой камеры, настраивать параметры записи видеопотоков, обрабатывать реакцию камер на события (движение в определенной зоне, распознавание лиц). В зависимости от модели видеорегистратора становятся доступны различные функции анализа видеоархива. Например, после указания на кадре области с неким предметом из архива видеоданных могут быть отобраны записи, предшествующие его исчезновению из кадра. Такой же поиск может осуществляться по расфокусировке камеры или появлению перед ней предмета, загораживающего сектор обзора.


Современные IP-камеры предлагают мегапиксельное разрешение с возможностью синхронной записи аудиопотока, что позволяет получить полную картину происходящего и оперативно расследовать инциденты на охраняемом объекте. Стоит отметить, что видеорегистратор может представлять собой как автономное устройство, так и программный продукт, установленный на стандартный ПК. В последнем случае для обеспечения необходимого уровня надежности следует уделить особое внимание администрированию системы и установить специальное ПО для антивирусной защиты.

Крупные объекты
Реализация проекта построения крупной (до нескольких сотен камер), распределенной, отказоустойчивой системы IP-видеонаблю-дения потребует комплексно использовать технологии сетевого хранения данных. Камеры будут подключаться к нескольким сетевым видеорегистраторам. Большие объемы потребуют дополнительных мощностей для хранения видеоданных. Такая задача решается с помощью технологии iSCSI (Internet SCSI).

iSCSI – это протокол, позволяющий интегрировать в пакеты IP команды SCSI для управления хранилищем и передачей данных, а сетевой ресурс iSCSI представляется операционной системе клиента как локальный диск. При передаче данных по этому протоколу обмен происходит на уровне блоков, реализуя концепцию сети хранения данных SAN поверх Ethernet. В этом случае ресурсы внешнего хранилища воспринимаются видеорегистратором как собственные жесткие диски, а хранилища и видеосерверы могут находиться на удалении друг от друга. Далее оперативный архив с видеорегистраторов может реплицироваться на хранилища NAS для долгосрочного хранения. Подобная система является масштабируемой и допускает расширение за счет добавления новых камер, подключенных к NVR.

О чем важно помнить

При выборе оборудования для реализации конкретного проекта IP-видеонаблюдения необходимо уделять повышенное внимание надежности, производительности решения и выбору функций, необходимых для обеспечения безопасности на объекте. Сегодня российский рынок систем безопасности предлагает широкий спектр реализаций NAS, NVR и интеллектуальных IP-камер.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #6, 2010
Посещений: 11340

  Автор

Майданников С. А.

Майданников С. А.

Инженер по продукции QNAP Россия

Всего статей:  1

В рубрику "Видеонаблюдение (CCTV)" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций