IP SAN网络存储技术在轨道交通视频监控系统中的应用研究

论文摘要

网络通信技术、计算机技术、存储技术以及综合监控技术的不断发展,大规模远程视频图像存储的应用研究逐渐成为轨道交通领域综合安防系统中研究的热点。怎样使存储技术即能和现有的环境设备实现无缝连接以达到平稳升级更新的目的,又能使其安全可靠、高效率的发挥最大化的经济效益,以使研发设计的存储技术满足市场不断增长的需求,并不断地推进网络存储技术的发展,努力减少存储技术和计算技术、传输技术之间的巨大差距。针对以上突出问题,本论文在安徽工业大学计算机学院实验室和深圳市赛为智能股份有限公司城轨智能工程部重点实验室项目测试设备的基础上,并结合实际大型地铁综合安防系统项目,主要研究了IP SAN网络存储技术如何在轨道交通视频监控系统中的应用及相关问题。文章包括轨道交通视频监控系统总体设计和存储系统性能方案的研究。轨道交通视频监控系统总体设计分为网络子系统、集成管理子系统和轨道交通视频监控系统三大部分的设计。网络子系统为整个轨道交通视频监控系统提供传输支持;集成管理子系统对整个监控系统进行全方位的管理与控制。整个IP SAN网络存储系统由两大部分组成,一个是车站本地存储系统,一个是控制中心存储系统,通过IP网络,控制中心可以实现对全线各站视频的存储与提取查看,可以控制全线任意一点的监控摄像机。通过对存储空间资源的管理提高存储设备空间的利用率,减少信息孤岛的出现;采取的容灾手段以及对存储性能指标的研究,来进一步提升整体系统的稳定性和可靠性。实际系统性能测试和初步应用结果表明,本文研究的存储方案具有实时性强、效率高和跨平台性等特点,为下一步在更多地铁项目范围内实施IP SAN网络存储提供了有意义的借鉴价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 本文的工作及章节安排
• 1.3 本文的创新点
• 第二章 背景知识介绍
• 2.1 存储技术
• 2.1.1 DAS 存储
• 2.1.2 NAS 存储
• 2.1.3 SAN 存储
• 2.2 基于IP 的存储协议
• 2.2.1 FCIP
• 2.2.2 iFCP
• 2.2.3 iSCSI
• 2.3 iSCSI 技术
• 2.3.1 iSCSI 简介
• 2.3.2 iSCSI 协议栈
• 2.3.3 iSCSI 和SCSI 的关系
• 2.3.4 iSCSI 数据包格式
• 2.3.5 iSCSI 通信方式
• 2.4 小结
• 第三章 轨道交通视频监控系统概述与需求
• 3.1 项目概况
• 3.2 系统的构成与总体结构
• 3.2.1 系统的构成
• 3.2.2 系统的总体结构
• 3.3 视频监控系统的目标
• 3.4 轨道交通视频监控系统的总体需求
• 3.4.1 概述
• 3.4.2 系统通用需求
• 3.4.3 各级监控需求
• 3.5 小结
• 第四章 基于IP SAN 网络存储的轨道交通视频监控系统总体设计
• 4.1 网络子系统
• 4.1.1 网络结构
• 4.1.2 网络路由规划
• 4.1.3 QoS 规划和实现方案
• 4.2 集成管理子系统
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 系统功能
• 4.3 轨道交通视频监控系统
• 4.3.1 系统架构
• 4.3.2 系统功能
• 4.4 小结
• 第五章 IP SAN 网络存储技术下存储系统性能的研究
• 5.1 存储空间资源的管理
• 5.1.1 各站所需磁盘阵列的容量和计算依据
• 5.1.2 视频编码原理
• 5.1.3 采用CBR 恒定码率
• 5.1.4 区分时段
• 5.1.5 智能视频分析技术
• 5.1.6 基于iSCSI 协议的IP SAN 网络存储技术
• 5.2 IP SAN 网络存储系统容灾方案
• 5.2.1 本地视频存储容灾解决方案
• 5.2.2 网络视频存储容灾解决方案
• 5.3 单点存储系统容灾方案
• 5.4 存储系统的性能指标
• 5.4.1 IOPS
• 5.4.2 吞吐量
• 5.4.3 I/O 响应时间
• 5.5 存储系统性能测试
• 5.5.1 测试工具选择
• 5.5.2 测试环境与相关参数
• 5.5.3 性能测试分析比较
• 5.6 小结
• 第六章 结论
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文
• 攻读学位期间参与的主要项目
• 致谢