近年来,云计算技术的蓬勃发展为整个IT行业带来了巨大变革。传统数据中心已经难以满足新形势下日益增长的高性能及高性价比需求,并且无法支持云环境下更加灵活的按带宽租赁数据中心网络的运营方式。该集团随着信息系统业务的不断扩展上线,对高密度服务器及高度自动化管理系统的需求不断增长,建设云数据中心的需求应运而生。
假设当地城市工程视频监控系统是该云数据中心的应用之一。该视频监控系统可以提供实时监控、存储和随时调看CIF格式(352×288)和D1格式(720×576)分辨率的图像,支持MPEG-2、MPEG-4和H.264等编码格式。
(1)当地城市某行政区内预计共有监控点600个,如果保存的是CIF格式的图像,码流为512kbps,请计算每小时保存该行政区内全部监控点视频流需要多大的存储空间(B或GB)。请将计算结果保留小数点之后3位数。
如果保存的是D1格式的图像,码流为2048kbps,请计算每小时保存该行政区内全部监控点视频流需要多大的存储空间(B或GB)。
(2)全部监控视频流信息保存在IP SAN设备S2600中,S2600控制框(双控,220V交流,4GB内存,8个iSCSI主机接口,磁盘数量12个/框,最大支持附加7个磁盘扩展框)。假设在本项目中采用SATA 1.5 TB 7.2K RPM硬盘,在IP SAN配置的RAID组级别为RAID10。
若该视频监控系统实施时,图像格式采用了CIF,码流为512 kbps,请计算保存该行政区内全部监控点30天视频流需要的存储空间(B、GB或TB),并计算出保存30天视频流至少需要的硬盘数,以及至少需要配置的S2600控制框数量。
参考答案:
(1)CIF格式:138.24×109B或128.746GB。
D1格式:552.960×109B或514.984GB。
(2)99.533×1012B、92697.144GB或90.525TB。
硬盘数:121块。
控制框数:11个。
解析:
(1)分辨率是数字监控产品中一项重要的技术指标,它在很大程度上决定了产品的性能(清晰度、存储量和带宽)和价格。目前监控行业中主要使用QCIF (176×144)、CIF (352×288)、HALF D1 (704×288)和D1 (704×576)等几种分辨率,CIF是主流的录像分辨率格式。
通常情况下,监控图像硬盘存储容量的计算主要取决于“码流”这一参数,与图像格式的分辨率大小没有直接关系。CIF、OCIF、DCIF和D1等都有对应的码流范围,如果只是一味地将码流参数调高,图像质量也不会有明显的变化。依题意,若该行政区内视频监控系统保存的是CIF格式图像,码流为512kbps,则每小时保存行政区内600个监控点视频流需要138.24×109B(128.746GB)的存储空间。具体计算过程如下。
若监控系统保存的是D1格式的图像,码流为2048kbps,该码流为CIF格式图像码流512kbps的4倍,则每小时保存行政区内600个监控点视频流需要552.960×109B(即138.24×109×4B)或514.984GB(即128.746×4GB)的存储空间。
(2)若该视频监控系统实施时,图像格式采用CIF格式,码流为512kbps,则保存行政区内600个监控点30天视频流需要99.5328×1012B(或92697.144GB,或90.525TB)的存储空间。具体计算过程如下。
廉价磁盘冗余阵列(RAID)是利用一台磁盘阵列控制器来管理和控制一组磁盘驱动器,组成一个高度可靠的、快速的大容量磁盘系统。RAID级别是指磁盘阵列中硬盘的组合方式,不同级别的RAID为用户提供的磁盘阵列在性能上和安全性的表现上也有不同。RAID0也称为stripe(条带化),它把连续的数据分散到多个磁盘上存取,代表了所有RAID级别中最高的存储性能。其磁盘利用率为1000名,但它不提供数据冗余。RAID1具有磁盘镜像和磁盘双工功能,可利用并行读/写特性,将数据块同时写入主盘和镜像盘,故比传统的镜像盘速度快,但其磁盘利用率只有50%。
RAID10是建立在RAID0和RAID1基础上的高可靠性与高性能的组合,即利用了RAID0极高的读写效率和RAID1较高的数据保护和恢复能力。但RAID10的磁盘利用率只有50%。
依题意,该行政区内视频监控系统的全部监控视频流信息保存在IP SAN设备S2600中,采用存储容量为1.5TB的SATA硬盘,且采用RAID10配置(磁盘利用率只有50%),因此保存30天视频流至少需要的硬盘数为121块。具体计算过程如下。
,将计算结果向上取整数为121。
由于IP SAN设备S2600中,每个控制框仅支持12个磁盘,因此至少需要配置的S2600控制框数为11个(即121/12≈10.083,将计算结果向上取整数为11)。