民航机场规划设计研究总院有限公司 北京 100101
摘要：根据现行《中华人民共和国反恐怖主义法》的相关要求，重要公共建筑的视频存储时间应达到90天，基于此本文分析介绍在原有存储后台基础上通过磁带库方式扩容存储系统的设计。
关键词：视频监控存储；磁带库；系统扩容
简介
需求背景
机场是重要的公共交通枢纽，是所在省市的标志性建筑，其视频监控系统是随着机场发展逐步建设形成，通常存储时间小于等于30天，不能满足《中华人民共和国反恐怖主义法》的规定的监控视频存储90天的要求，因此，急需扩容存储能力，达到监控视频存储90天的要求。
利用磁带库扩容存储的解决方案特点
利用磁带库技术做数据的存储备份，是重要数据容灾和备份的最重要手段，广泛用于金融、电信运营商等数据中心的重要数据备份。在Internet经济中，几乎覆盖全球所有的重要数据中心，因此，技术成熟性高。经过30余年的发展，磁带库技术特点更加突出，且依然处于高速发展中，相比于磁盘阵列（指SAN、NAS和NVR的采用RIAD技术的磁盘阵列）
●造价低、读取速度快、容量大（体积小）、安全性高、寿命长
●故障率低、维保简单
●环保节能，成熟可靠，易于扩容
在存储理念中，磁带技术适用于近线、离线存储需求。
在视频监控的存储需求中，往往越接近实时时间的视频存储越重要，15天以后的存储，检索回放的需求大幅度降低，可定义为冷数据，适于采用近线、离线磁带存储技术实现，可有效提高数据安全性并可明显降低整体费用支出。
需求分析
贵阳机场的视频监控系统伴随着摄像机的补点以及新建的视频监控系统视频数量的增加，视频存储需求也在不断的上升，规模越来越大，机场视频监控系统的视频存储具有如下特点：
●实时性要求高：每时每刻不停的产生大量的新生视频数据，要求存储系统同步完全存储。
●数据量大，规律性强，表现为持续的海量存储写入及持续的海量删除、覆盖。
●视频数据写入操作持续时间长，读出操作少，写入的压力远远大于读出的压力，要求具备安全稳定的持续数据写入能力。
●要求保存时间长，但对视频文件内容的检索访问概率低，且随着时间的推移，其读出访问频率进一步明显下降，数周后，呈现零星调用情况，具有常备少用特点。
●零星的访问需求出现时，要求具备快速数据检索，高速回放（视频的多倍速回放）能力。
●数据平均价值密度低，可容忍少量数据遗失。
机场行业的高安全性运行的特点，决定了其对视频监控的要求极高，理想的视频存储方案应具备下列特点；
●匹配机场高速成长的行业属性，对视频存储的资源扩容能力要求极其强烈。因此，存储资源必须具备平滑扩容能力，要求扩容简单方便，经济高效。
●视频监控技术，处于高速发展期，机场各阶段建设的视频监控系统技术上存在一定的差异，短期内难以完全整合、统一。因此，存储解决方案应具备既可适合多个独立的视频监控系统，共享视频存储空间的需求；又能满足对不同视频存储不同时长的差异化存储要求。
●安全可靠，具备冗余能力，适合7*24小时长期工作
●设备处于标准机房，工作环境良好，但要求运维成本低，故障处置简单快速。
●绿色环保，资源消耗低。机场各类资源有限（如：机房空间、能源消耗），需要提高有限资源的利用效率，因此，要求解决方案设备空间资源占用小、能耗要求低、存储介质使用时间长。
通过上述分析，机场的视频存储系统具备与传统数据存储（如Internet数据中心的存储需求）迥然不同的需求，且具备机场行业视频监控安全可靠、常备少用、易于扩充、便于维护的行业特征。
统一视频存储资源解决方案特点
从机场的行业环境需求，及视频存储应用特点分析，结合数十年视频监控数据存储的经验，本方案并用多种存储技术、介质搭配组合，共同构成统一管理的存储资源池，采用数据存储行业冷、热数据差异化存储的理念，经济合理的搭配高速SAN的磁盘阵列资源和全自动磁带库的资源，完美的匹配了视频存储应用的性能要求、高容量需求、扩容性要求与系统建设的经济合理性结合，具有安全可靠、运维简单、绿色环保的特点。
与传统的视频存储方案的比较
传统的视频存储方案，受迫于容量巨大的造价压力，无论是SAN、NAS还是NVR，通常仅仅采用RIAD5技术的保证存储磁盘阵列安全性，缺乏长时间安全可靠运行的系统的冗余能力要求，对机场行业长期应用关注的高安全性、运维成本、能耗、空间占用等因素不敏感；而传统公安视频存储数据服务于多种类需求，检索回放频率高，长期存储视频价值密度大；与机场视频监控应用也具有较大区别，机场区域由于具备严格的安保措施，各类安保事件发生率都远低于社会，监控视频的存储视频近期利用率稍高，30天后的视频使用率极低，具有明显的“常备待查”的特点。
与传统视频存储解决方案相比，本方案利用热、冷数据的区别对待，匹配与之相适应的分层存储技术，带来建设成本的下降；存储数据的按需自动往返迁移，带来与传统存储类似的使用性能；统一视频存储资源的管理，带来与应用需求相适应的便捷的扩展能力，同时具备磁带近线存储的高安全性、低资源占用和消耗。可概括总结为如下优点：
●性价比高、读取速度快、容量大（体积小）、安全性高、易于扩容
●故障率低、维保简单
●环保节能，成熟可靠，使用寿命长。
与云存储技术的比较
云存储是在云计算（cloud computing）概念上延伸和衍生发展出来的一个新的概念。是一种新兴的网络存储技术，是指通过集群应用、网络技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的系统。其技术理念是存储服务，不是简单的存储设备资源，因而也决定了云存储技术具有明显的社会、群体性的适用范围（更适宜商用运营商的社会存储服务及高价值密度的数据存储）。若将云存储强行应用于机场行业视频监控专项的视频数据存储，有“避长用短”之嫌疑。
云存储技术适用性分析
云存储最大的优势在于可提供不间断的存储服务和优异的扩展性，但同时也要付出相应的代价。不仅是明显可见的建设成本（包括基础云系统软件、设备成本），还包括下述隐形成本和风险。
首先监控视频数据量巨大且具有明显的时效性，对网络带宽需求巨大且压力持续；而云存储也是以网络带宽无限大为前提，将相对分散（甚至多种不同类型、效能的）存储设备逻辑的关联成一体化资源，高效运行。因此，足够的网络传输带宽的建设成本成为严峻的考验，还需要在各个主要传输环节保持传输链路的冗余。
运行维护成本，对于机场的云存储，构建的是企业内部使用的私有云，对于维护人员，不仅需要维护一个存储容量巨大的异构存储系统的资源分配管理、安全管理和性能监督，还需要面对复杂的云计算、虚拟化等关键技术，难度大、技术要求高。
其次，云存储的空间占用资源很高，对于机场有限的机房空间消耗较大；云存储设备数量多，能源消耗大；磁盘长期在线，高速运转，故障率高，备品备件占用比大。
另外，对于数十PB甚至上百PB的数据存储量的安全性管理及继续扩展的复杂度，还需要实践验证，技术风险依然存在。
和云存储采用的新技术相比，本方案所采用的“统一视频存储资源管理+分层数据存储”的设计思路，更加匹配视频专项存储的应用需求。
结论
综上所述，机场在满足反恐法规要求的情况下，采用磁带库技术可尽量减少所需的机房面积及耗电，提高存储容量，是非常具备性价比的存储扩容方案。
作者简介：
王磊 单位：民航机场规划设计研究总院有限公司 省市：北京 邮编：100101；出生年：1986年 学历：本科 职称：工程师 研究方向：弱电工程。