Статьи
Март 16, 2006

ЗАЩИЩЕННЫЕ УСТРОЙСТВА ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ ДЛЯ СИСТЕМ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ И БЕЗОПАСНОСТИ


  

Введение


  Возросшая озабоченность личной безопасностью и сохранностью собственности привела к  развитию замкнутых сетей телевидения (Closed Circuit Television – CCTV), систем видео наблюдения, предназначенных  для мониторинга окружения и событий в этом окружении. Такие системы используются на складах, в магазинах, в казино, в банках, а также в других общественных и частных помещениях с повышенной опасностью и повышенными требованиями к безопасности.  Цель установки CCTV – получить возможность восстановить обратную последовательность событий,  предшествовавших преступлению, и картину самого преступления, что может быть, затем использовано как доказательство в суде, и, возможно, предупредить само преступление, лишив потенциальных преступников уверенности в его безнаказанности.

Краткое содержание


  По мере роста популярности цифровых систем видео наблюдения  все большую важность приобретают  устройства хранения накопленной информации, в особенности при мониторинге больших объектов. Существует большое число вариантов оборудования для хранения результатов наблюдения, в зависимости от требований к их полноте и подробности. В этой статье:

  • Объясняется, как raid массив может использоваться в видео наблюдении и других системах безопасности
  • Описывается пример такой системы
  • Даются рекомендации по построению систем, отвечающих специфическим требованиям

Традиционные хранилища информации


  В ранних аналоговых CCTV  наблюдаемые события записывались на видеопленку. Если происходило преступление, эта единственная пленка могла быть представлена в полицию как доказательство. Хотя это и кажется довольно простым делом, но полиция сталкивалась с требующим большого времени процессом  перемотки пленки вперед-назад для того, чтобы найти конкретное событие. Видеомагнитофоны имеют много движущихся деталей, что делает их подверженными износу и поломкам, сами пленки деградируют со временем и от многократного использования. 
Поставщики CCTV систем в настоящее время переходят на цифровые CCTV,  чтобы дать потребителю более полную и всестороннюю  информацию об объекте наблюдения. По сравнению с аналоговыми системами,  цифровые CCTV  дают потребителю дополнительные функции  и важные преимущества, в том числе  более высокое  разрешение  и большую частоту кадров, мгновенный  доступ  к  данным, относящимся к определенному времени и к определенной камере, сохранение неизменного качества при копировании изображения, большую информационную емкость в том же объеме, а также увеличение срока службы и уменьшение затрат на обслуживание.

  По мере роста популярности цифровых систем видео наблюдения  все большую важность приобретают  устройства хранения накопленной информации, в особенности при мониторинге больших объектов. Существует большое число вариантов оборудования для хранения результатов наблюдения, в зависимости от требований к их полноте и подробности.

  Резервированные  массивы независимых  дисков (Redundant Array of Independent Discs – RAID) используются для защиты компьютерной информации в случае отказа жестких дисков, одновременно улучшая характеристики системы и обеспечивая легкость расширения для увеличения объема памяти. Эта технология разработана и может применяться во всех случаях, когда требуется большая информационная емкость, многократная защита данных, разделенный доступ и простота расширения для увеличения объема памяти.

Основные элементы цифровой CCTV системы хранения информации


  Емкость такой системы может изменяться от единственного жесткого диска до нескольких RAID массивов,  объединенных  с помощью коммутируемой волоконно-оптической сети (Storage Attached Network – SAN).


устройство хранения, дисковый массив infortrend eonstor

Рисунок 1.Основные элементы в Цифровой CCTV системы

  При выборе цифровой среды для хранения данных следует принять во внимание различные параметры этой среды, в том числе

  • Требуемую емкость памяти
  • Время доступа
  • Стоимость

  Чтобы определить требуемую емкость, необходимы следующие данные (приведенные примерные параметры будут использованы в конфигурации, обсуждаемой ниже):

  • Объем информации в каждом кадре – 40 kB
  • Частота кадров (число кадров, записываемых в одну секунду) – 3
  • Количество подключенных камер CCTV – 100
  • Период сохранения данных – 31 день

  Если данные от 100 камер должны храниться 31 день, то цифровая записывающая система (Digital Recording System – DRS) будет записывать данные, поступающие  в 32-ой день, поверх информации, записанной в 1-ый день
В 33-ий день DRS переписывает данные 2-ого дня и так далее. Таким образом, всегда сохраняется информация за последний 31 день наблюдений.

Подключение камер к дисковому массиву


  В большинстве DRS предусматривается возможность подключения нескольких камер. В примере, показанном на рис. 2, 100 камер подсоединены к пяти DRS ( 20 камер к одной DRS). Каждая DRS затем подключена к хранилищу данных (в данном случае это raid массив ) с помощью кабелей типа Fiber Channel.


устройство хранения, дисковый массив infortrend eonstor, устройство записи

Рис 2. Пример цифровой CCTV системы с RAID

 

  Если несколько DRS подключены к одному или более RAID массиву, предпочтительно использовать оптические кабели Fiber Channel, так как они обеспечивают большую гибкость соединений, удобнее в использовании и допускают большую длину надежной связи. Однако в случае, если каждая DRS связана только с одним RAID массивом, можно также использовать SCSI кабели.

Использование одного RAID массива с несколькими DRS


  Обычно в DRS используется встроенная операционная система, Windows или Linux. В большинстве  операционных систем не предполагается  возможность доступа к одному и тому же тому данных от различных DRS. Когда один raid массив совместно используется многими DRS, жизненно важно гарантировать, что ни одна из них «не видит» другую (за исключением тех случаев, когда это  специально предусмотрено при разработке системы).

  Пользователь может создать несколько  raid 5  томов данных на одном RAID массиве. Когда для каждой DRS создан отдельный том данных, то для нормального функционирования каждого тома в конфигурации RAID 5 требуется один дополнительный жесткий диск. Следовательно, чем больше томов создано, тем больше дополнительных дисков требуется для функционирования RAID 5. Чтобы уменьшить количество дисков, необходимых для работы RAID 5, рекомендуется делить один RAID 5 том  на несколько разделов и затем разрешать каждой DRS доступ к ее собственному разделу. В конфигурации, показанной на рис. 3, том RAID 5 объемом 3,18 TB (3262 GB) поделен на равные разделы (652,4 GB каждый).


устройство хранения, дисковый массив, логические диск, физический диск, раздел

Рис 3. Создание RAID 5 уровня и деление его на 5 разделов

 

  Как показано на рис. 2, физически один raid 5 хранит данные, поступающие  от пяти  DRS, без каких бы то ни было дополнительных программ или жестких дисков. И, как показано на рис. 4, каждая DRS может видеть только ее собственный раздел.

  В сложных системах требуется организация совместного доступа, для того, чтобы обеспечить доступ к хранящимся данным в любое время и из любого места. Это достигается с коммутаторов Fibre Channel  и встроенной функции WWN (World Wide Name).


устройство хранения, дисковый массив, устройство записи по разделам

Рис 4. "Логическое" отображение простейшей конфигурации

 

Выбор жестких дисков –IDE, SATA, SCSI или Fibre


  В настоящее время на рынке имеется несколько типов жестких дисков – IDE (PATA, parallel ATA), SATA (serial ATA), SCSI и Fibre, и, соответственно, RAID системы, базирующиеся на этих носителях. Многие производители RAID предлагают продукты, использующие только один из типов дисков. Это очень неудобно, так как уменьшается общее количество вариантов и решений, которые компании, занимающиеся CCTV, могут предложить своим клиентам.

  Так как собственно функции RAID поддерживаются контроллером, то параметры IDE, SATA, SCSI или Fibre RAID систем похожи. Разница характеристик этих систем обусловлена разницей характеристик применяемых в них жестких дисков, в особенности, если речь идет об их цене, а также о расширяемости систем и о стоимости их обслуживания.

  Некоторые производители имеют  полный набор продуктов, который позволяет им предлагать различные решения, использующие все имеющиеся типы жестких дисков. Однако системы разработаны таким образом, что, независимо от выбранного типа дисков, они идентичны с точки зрения операционной системы и пользователя. Это дает пользователю максимум гибкости в выборе продукта, который в точности соответствует его бюджету и техническим требованиям без ущерба для функциональных характеристикам RAID системы.

Пользовательский сценарий: предоставление доказательств полиции


  Когда происходит некоторое событие (другими словами – преступление), то очень важно своевременно предоставить доказательства полиции для проведения расследования. Доказательства, принимаемые полицией, должны быть уникальны (то есть,  должна существовать только одна копия), а это  означает, что на месте события не должен оставаться дубликат. Поэтому в CCTV системах должен выдерживаться принцип «удаляемой среды», чтобы облегчить процедуру предоставления доказательств. Впрочем, конкретные требования могут изменяться в зависимости от страны и объекта, где установлена CCTV система.

  Если используется аналоговая CCTV система, то доказательство – это собственно видеопленка. Обычно существует только одна копия этой пленки (мастер-копия). Полиция забирает мастер - копию, а оператор CCTV системы ставить на ее место другую ленту. Если же используется  цифровая CCTV система, то следует принимать во внимание несколько ключевых моментов, сопровождающих предоставление доказательств:

  1. Создание мастер - копии
  2. Стоимость удаляемой среды
  3. Время, необходимое для поиска записи искомого события

  Большинство RAID систем разрабатываются таким образом, что все диски легко удаляются из системы. Некоторые системы имеют функцию «конфигурация на диске», это  означает, что если все диски из одной RAID системы извлечены и установлены в другую RAID систему, все логические диски и данные сохраняются и к ним возможен доступ.

  Если в полиции имеется идентичная RAID система, то диски могут быть удалены из CCTV системы и установлены в полицейскую. Доказательства затем могут быть получены немедленно и без ухудшения их качества. Необходимо только соблюдать осторожность при транспортировке дисков. Если же диски удалены полицией, то оператор просто устанавливает резервные и функционирование CCTV продолжается.

  Другая возможность – перевезти RAID систему в указанное полицией место полностью. В описанном выше примере CCTV на 100 камер требуется только один raid массив, который легко может быть перевезен на автомобиле.

  Как показано на рис. 5, на объекте также может быть две RAID системы с идентичной конфигурацией. В каждый момент времени включена и работает только одна из них. В обычном режиме информация накапливается в одной RAID системе, именуемой «мастер-копия». Если полиция забирает мастер - копию, оператор просто переключается на  «резервную копию» и нормальное функционирование CCTV системы  немедленно продолжается.


устройство хранения, дисковый массив, устройство записи, infortrend eonstor

Рис 5. Пользовательский сценарий – изъятия мастер–копии, и включение в работу резервной копи

  Поскольку каждая DRS обычно имеет внутренний  жесткий диск, то  программное обеспечение может быть настроено таким образом, чтобы записывать на этот диск информацию, поступающую от камер, за то время, что мастер-копия была удалена из системы, а резервная копия еще не установлена. Как только оператор подключает резервную копию, эта информация немедленно перемещается с внутреннего  жесткого диска на RAID массив.

  Цифровые CCTV были разработаны для того, чтобы улучшить характеристики существующих аналоговых систем за счет более высокого разрешения и лучшего качества изображения, а также за счет появления возможности немедленного доступа к произвольному  месту  записи. В идеале разработчики цифровых CCTV всегда стараются найти баланс многих параметров системы, в том числе технических и временных характеристик, стоимости и т.д. С другой стороны, производители RAID систем могут помочь им в этом, предлагая  разнообразные высококачественные и  экономичные продукты, которые удовлетворяют требованиям всех CCTV, независимо от их сложности и бюджета.

Источник: Infortrend Corporation

     



все статьи

 
     Производство Данио-Пресс. © 2018 ИНФОСТОР. Все права защищены.