论民航大容量视频监控存储项目设计

叶璇婧

（厦门兆翔智能科技有限公司，福建 厦门 361006）

1 大容量存储的现状与需求

随着近几年机场业务和安防技术的飞速发展，全世界的反恐形势越来越严峻，民航对安防的要求也越来越高。我国在2017年下半年发布了两个关于民航安防方面的推荐性规范，大大提高了对民航安防的要求。2017年10月1日开始实施的《民用运输机场安全保卫设施》（MH/T 7003—2017）和2018年1月1日开始实施的《民用运输机场航站楼安防监控系统工程设计规范》（MT/T 5017—2017）对民航机场的监控点位要求提高，要求音频和视频图像信息资料的保存时限应不少于90 d。机场监控存储时间多数都为30 d，甚至少数只有15 d，需要大幅度增加存储容量。

2 现有存储技术分析

2.1 存储编码协议

现在新的编码协议一般采用H.265。2013年国际电联（ITU）正式批准该协议后，2014年初就陆续有H.265的监控产品面世，简单来说，H.265在存储方面最大的优势就是在同等条件下，H.265编码的视频大小比H.264减少约50%。各品牌的编码协议还在H.265协议的基础上做进一步优化，添加各家私有协议。在国标《公共安全视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》（GB 28181—2016）里，仍采用H.264协议。因此，在与系统对接或与政府的大平台对接时，极有可能仍采用H.264协议。

2.2 常见存储设备对比

现有较常见的存储介质为磁盘和磁带。

2.2.1 磁带存储

磁带库是以磁带为存储介质，磁带存储最大的优点就是可以降低后期的能耗。但劣势也很明显，除了读取速度慢，还有搬运磁带使用的机械手较容易出现故障，对维护人员要求较高。磁带存储常用在监狱看守所（存储时间1年或更长），出警视频存储（办案视频保留1年、7年、20年不等）或者作为电子资料存档长期存储。

2.2.2 磁盘存储

现在使用较为广泛的是磁盘存储，监控的存储设备多数采用NVR（网络视频录像机）、FC-SAN（光纤通道集中存储）、IP-SAN（IP集中存储）、云存储等存储方式。

2.3 存储系统的应用

2.3.1 选用NVR存储

NVR存储因管理较分散，访问摄像机视频需登录到对应的存储设备，若摄像机数量较多，管理不便。采用NVR存储系统的存储设备不超过5台为宜。就现在航站楼设计而言，采用NVR的机场较少，一般是安全保卫等级四类的机场会根据投资情况，采用NVR存储。

2.3.2 选用FC-SAN、IP-SAN、云存储

若监控摄像机数量达到150～200台以上，推荐采用FCSAN、IP-SAN、云存储等管理平台独立设置的存储模式。

FC-SAN和IP-SAN存储最大的区别在于FC-SAN采用光通道传输，需要配置专门的SAN交换机；而IP-SAN采用的是电信号传输，依赖于常规的TCP/IP网络，网络的搭建更为简单。

云存储最大优势是存储资源的协调利用，对设备扩容可以延长存储时间，更加便利。云存储通过每个存储节点负载均衡，实现虚拟资源调配。云存储整体的存储性能展示、数据迁移、冗余备份的灵活性和可靠性，都优于常规的SAN存储。

2.3.3 选用磁带库存储+磁盘存储

磁带库+磁盘存储方案利用的是“数据生命周期管理理论”。通常情况下，在其生命周期初期，数据的使用频率较高，随着时间的推移，数据重要性会逐渐降低，使用频率也会随之下降。选用磁带库存储+磁盘存储这种方式可以有效避开磁带库读取速度慢的劣势。主存储可根据业主使用习惯，选择存储15～30 d，备用存储满足规范要求存储90 d。如果选用这种方式，需要根据磁带库产品进行综合考虑。磁带库产品除了磁带架之外，还需配置数据缓存服务器、视频存储服务器、控制机柜、机械臂停靠机柜等配套设备。每台服务器的数据处理性能有限，配置的服务器数量也比较多，整体存储能耗和机房占地面积并不具有优势，磁带库增加，期相应的备件数量和维保人员数量也会增加。根据已有的应用案例进行分析，磁带库存储更多应用于存储时间在一年以上或需要长期存档的文件存储。

3 新建项目的存储建设

对于新建的视频监控安防系统，对存储部分的选择主要有3个方面的考虑。

（1）建设规模。当建设规模较大时，为了保证安防网的稳定性和带宽，在机场这种大面积的区域，一般会设置汇聚交换机实现网络收敛，监控可考虑在汇聚机房进行分散存储，缓解存储流对网络的压力。（2）外部对监控系统的需求情况。视频监控除了常规的监视上墙外，其他使用单位、其他系统或者分控客户端会调取监控录像。例如，视频监控系统需要与安全检查信息管理系统、出入口控制系统、隐蔽报警系统、入侵报警系统等进行系统联动，联动系统较多，联动的点位也较多，可以采用独立的管理平台联动，从系统调试和后期运行管理，较为便捷。（3）对监控安全等级的要求。机场区域范围大，分为多个不同等级的区域，需要根据安全等级、管理职责，综合考虑各个不同区域由统一平台管理存储或分散管理存储。

综上所述，新建项目的存储建设，建议存储采用组合模式。在监控、货站、机坪等主要的监控区域，对于以后会有较多扩建、扩容改造的项目或监控规模较大的项目，建议采用云存储技术。对于以后不会有太多改造的项目，可以采用IP-SAN或FC-SAN技术。而对于一些规模小的项目，采用NVR是性价比较高的选择。各区域相对独立，也可建设大管理平台统一管理。

4 改造项目的存储建设

传统的民航机场视频监控系统一般采用磁盘阵列存储，存储改造的主要问题在于保证现有存储的情况下，增加新的存储。如果原有存储采用的是云存储的方式，只要增加与原有云存储一样的若干套存储节点，就可以实现在线动态增加存储容量。若原有存储采用的是磁盘阵列存储，增加存储时间并不是简单地增加扩展柜或增加存储设备。磁盘阵列存储是将存储主机及下挂的存储资源当成一个资源池，变动一个资源池内的存储配置，需要将原有的存储区域一起规划，无法保存原有的视频，这就需要考虑存储转存的问题。

所以需要先将新的存储设备搭建起来，将旧存储转移至新的存储设备后，再对旧的存储设备逐个配置规划。并且每次转移摄像机的存储配置后，都要保留原有存储一段时间。所以这个转存的周期较长，需要做好规划。

5 厦门高崎国际机场监控存储扩容

厦门高崎国际机场原监控存储采用IP-SAN的存储模式，根据《民用运输机场安全保卫设施》（MH/T 7003—2017）的要求，对机场监控进行改造，不仅增加了监控设备，还将原有的不足90 d存储录像，延长到90 d。经过各种对比，选择新建设一套云存储系统，升级部分原有的IP-SAN存储设备，并入云存储系统，同时保留部分无法升级的IP-SAN。

在建设过程中，先升级原有的监控管理平台，升级后的平台可管理云存储，然后搭建云存储系统，将可升级的存储设备上的视频转存至新的存储平台，但原存储设备需要等待90 d，在系统升级过程中，要保证可查阅的视频图像不少于90 d。待90 d后，对可升级的存储设备进行升级，将升级后的存储设备并入云存储系统中，增加云存储容量。再将原有不能升级的存储设备视频，选择合适路数转存至云存储平台。再等待90 d，将已转存的存储设备容量释放，再做一次迁移。最后剩余部分需要淘汰的存储设备，需再次等待90 d才能淘汰。至此，经过长时间的转存和等待，终于完成所有监控视频的90 d存储改造工作。

6 结语

厦门机场监控存储扩容项目充分体现出单机存储扩容的劣势，在视频监控系统日益重要的今天，对长时间视频的灵活应用、大数据分析、快速查询、资源合理分配越来越重要，视频监控的云存储也日益凸显它的优势。