Это видео будет вечным или широко-доступно увеличиваем вместимость видеорегистратора (NVR/DVR)

Проблема с недостатком объема для хранения архива в цифровых/сетевых видеорегистраторах стара как мир. Вариантов ее решения много, но всегда есть конкретное
ограничение: «бюджет». В результате, наши желания хранить архивы по 30-60 (а это почти 30-40Тб) суток превращаются в «несбыточную мечту». В идеале хотелось бы, чтобы архив резервировался автоматически без хронической дилеммы хватит ли места очередному бэкапу на USB-HDD или нет. Наличие данной дилеммы особенно напрягает, так как процесс в долговременной перспективе может превратиться в лотерею: вы полагаете, что бекап прошел, а он и не начинался так как внешний сингловый диск давно заполнен.


Вторая сторона проблемы: в большинстве видеорегистраторов системы отказоустойчивого хранения (RAID) просто не предусмотрено и каждый диск живет «своей жизнью» на удачу, пока она его не покинет, захватив с собой и часть, а то и весь видеоархив. Почему-то производители NVR/DVR считают RAID избыточной функцией даже для профессионального видеорегистратора начального и среднего уровня, полагая вероятно, что видеоархив является малоценным объектом. Однако, его малая ценность и запись по кругу в малой временной петле хороша ровно до тех пор, пока на объекте все ровно. А когда «нет», тогда, как правило, и «суда нет» ибо доказательной базы тоже не осталось — она перезаписалась очередным циклом или утерялась ввиду выхода из строя одного из дисков. Даже по моей личной статистике, жесткие диски, – это одна из самых уязвимых частей NVR и DVR. Сам видеорегистратор в большинстве случаев ни в чем не повинен, но за свою жизнь успевает сменить несколько HDD, зачастую вместе с ними унося в небытие и часть видеоархива.

Да, в старших моделях NVR на 8 и более дисков скорее всего мы увидим RAID и функции резервирования. НО! даже в этом случае остается вопрос куда зарезервировать, допустим, 8-ми дисковый NVR? Можно на 8-ми дисковый NAS и тут вопрос цены!

Не смотря на общую проблему ненадежности хардов и дороговизны многодисковых сетевых хранилищ, доступное и вполне практичное и простое решение все же было найдено. Достаточно было просто изучить альтернативы из нелобовых вариантов.

Об этом решении далее и пойдет речь, на примере работы с популярным NVR HIKVISION DS-7604NI-SE. NVR у нас будет выступать в роли локомотива, а в качестве состава вагонов с дисками — модуль расширения емкости (DAS) компании CFI B8283JDGG (8 дисковая модель) с поддержкой простого и удобного аппаратного RAID.

Для тех, кто не знаком с NVR HIKVISION DS-7604NI-SE, знакомимся

Данный NVR весьма типовой продукт, использование которого можно, наверное, отождествить с понятием «NVR вообще», предполагая что любой иной будет работать с внешней RAID-емкостью аналогично или похоже.

Про CFIйский DAS я узнал в общем-то не так давно, отчасти из постов других людей на habr, отчасти изучая вопрос может ли быть что-то с USB/eSATA на количество более 2-х дисков. Оказалось, что есть такие устройства.

Ремарка на полях для тех, кому интересно: DAS (Direct Attached Storage) — это обобщенное понятие класса устройств и, одновременно, технология подключения накопителя непосредственно к host-устройству для увеличения емкости хранения. При подключении к NVR, DVR, ПК или серверу DAS с поддержкой RAID фактически выполняет функции оооочень большой и, хочется верить, оооочень защищенной флешки. CFI B8283JDGG как раз на основе аппаратного RAID контроллера.Мой 8-ми дисковый DAS в реализации CFI (тайваньская контора) — это фактически SATA-корзина со встроенным блоком питания и электроникой для порт-мультипликации, аппаратной поддержки RAID разных уровней (кстати с с кэшированием) и обслуживания портов eSATA и USB 3.0. Собственно с помощью них-то накопитель и подключается к хостам.



А теперь аргументы — почему я выбрал для решения поставленной задачи именно этот накопитель. Начнем с того, что DAS – это очень просто — воткнул и работает, переключение режима RAID-массива dip-переключателями. Одновременно, это должно быть надежно, ибо это аппаратный RAID-массив. Отказоустойчивость хранилища, реализована здесь средствами микроконтроллера, а не какого-то ПО (ни в коем случае не «бросаю камень в огород» софтверных RAID-реализаций). В результате, достигается практически полная независимость устройства от внешних воздействий и хост-устройств. При этом аппаратных ограничений на объём диска нет, но нужно согласовывать это с возможностями ОС и железом той хост-платформы, к которой будет подключен DAS; теоретически объем может быть столь велик, что хост-устройство просто не поймет подключенное к нему хранилище. Вторым аргументом для меня стала скорость обмена данными. В нормальном режиме работы достигается обмен около ~225Мбайт/с (В зависимости от ваших дисков и RAID конфигурации конечно же). Сами понимаете, что при такой скорости резервирование среднего NVR или DVR занимает считанные минуты. В третьих, накопитель поддерживает возможность «горячей замены» дисков. В результате, даже если вам попался бракованный жесткий диск или он со временем вышел из строя, то его замена может быть произведена без остановки хост-устройства или самого DAS. Просто вынимаете его и вставляете новый, после чего, система автоматически произведет перестроение массива хранения. Ни ваши нервы, ни ваши данные, при этом, не пострадают, NVR к которому подключен DAS даже не заметит каких либо изменений за исключением временного снижения скорости доступа к внешнему архиву на время перестроения RAID-массива.

А теперь от теории переходим к практике. Я подключил к видеорегистратору HIKVISION накопитель CFI. В моем случае NVR HIKVISION оборудован только USB-портом, через него и соединил оба устройства. В данном опыте использовались HDD от Seagate, Constellation ES.3.



Примитивную настройку регистратора считаю можно пропустить, так как целью статьи является возможность расширение архива, да и кнопки «далее» может нажимать даже ребенок. После подключения DAS’а к регистратору по USB в режимах RAID(1,5,10,50), Мы можем увидеть следующее:
P.S.: Прошу прощения, но к сожалению регистратор защищен HDCP и моя карта видео-захвата blackmagic не смогла обойти защиту, поэтому пришлось фотографировать на «утюг».




На данных «скриншотах» видно: 1. Информация об основном HDD. 2. Раздел дополнительных HDD (они же внешние по USB). Здесь мы можем выбрать группы дисков, куда будем записывать наш архив с выбранных каналов (D1, D2, D3, D4). К сожалению тестируемый NVR не поддерживает Port Multiplier и возможность работы с отдельными дисками (режим CLEAN) отсутствует, но не смотря на это мы обеспечили backup архива защищенным RAID-массивом от CFI. Замечу, что регистратор может отобразить нам S.M.A.R.T. обычных жестких дисков.



Здесь мы можем выбрать наш основной HDD или же нашу группу Дисков. Примечание: отобразить S.M.A.R.T. устройства CFI-B8283JDGG не удается из-за более сложного технического исполнения с использованием дополнительного контроллера JMicron JMB391.

Теперь о стоимости. На момент работы над материалом данный накопитель можно было приобрести в районе 15 000 рублей, в то время как 8-ми дисковый NAS обошелся бы нам как минимум в 40 000 — 50 000 рублей. При этом, дисковой емкости, которая стала напрямую доступна для записи нашему недорогому NVR, мы получили как в профессиональном аппарате за многоденег. Эксперимент показал, что NVR прекрасно пишет на внешнюю емкость.
Понятно, что в нашем случае для задачи резервирования и расширения объема хранения всех функций современных NAS и не требуется, а, следовательно, зачем платить больше?
Вот такое бюджетное и очень простое решение задачи расширения сетевых NVR и цифровых видеорегистраторов DVR.