Жёсткие диски Seagate Surveillance для видеонаблюдения на практике

Компания Seagate имеет широкий портфель специализированных накопителей и мы уже успели познакомиться с двумя моделями для видеонаблюдения. Обзор накопителей линейки Surveillance вы можете прочитать по ссылке. В этом материале расскажем об использовании Skyhawk ST6000VX001 объёмом 6 ТБ и Skyhawk AI ST8000VE000 объёмом 8 ТБ в реально работающей системе.

 

 

Для начала стоит обозначить главные моменты при построении системы видеонаблюдения. Выбор компонентов, всё-таки, начинается с видеорегистратора. Поддерживаемое количество камер, характеристики видео-потока, возможности настройки и управления, менеджмент накопителей – всё это зависит и реализуется, в той или иной степени, через регистратор. Для накопителей, используемых в таких системах, критическими является бесперебойность работы и скорость линейной, а не случайной скорости записи. Регистратор непрерывно будет «складывать» видео на накопитель, а уже при необходимости возвращаться к ранее сохранённой записи. И в этом случае скорость обращения, по сути, к ретро-архиву не так критична.

 

Накопители

 

 

Накопители в линейке SkyHawk различаются ёмкостью, скоростью вращения шпинделя и размерами кеша – от 64 или 256 МБ. Доступны объёмы от 1 до 8 ТБ. Одной из особенностей этих накопителей являются сенсоры вращательной вибрации (RV), которые могут измерять внешние вибрации, влияющие на жесткий диск. Система может учитывать их и делать поправки в позиционировании записывающей головки. Нагрузка записи в год для них составляет 180 ТБ, а время наработки на отказ —  1 млн часов.

 

Немного другая модель из нашего теста, Skyhawk AI, имеет такой же дизайн, разве что в основании у неё не четыре, а шесть крепёжных отверстия. Линейка представлена большими ёмкостями — от 8 до 18 ТБ. Помимо ёмкости, они различаются весом, количеством пластин, энергопотреблением и чуть более низкой максимальной постоянной скоростью передачи данных по внешнему диаметру. Если физическое пространство накопителя внутри корпусов Skyhawk заполнено воздухом, то линейка Skyhawk AI заполняется гелием. Исключением стала самая младшая модель на 8 ТБ, которая собственно и фигурирует в наших тестах. Диски SkyHawk AI рассчитаны на нагрузку 550 ТБ в год. Среднее время наработки на отказ – 1,5 млн. часов. На все модели предоставляется 3-х летняя гарантия.

 

Все накопители Seagate серии SkyHawk AI располагают кэшем объёмом 256 МБ и скоростью вращения шпинделя 7200 об./мин. Буфер используется для работы новой версии алгоритма ImagePerfect AI. Она оптимизирует потоковую передачу видео и минимизирует ошибки данных. Алгоритм основан на технологии многоуровнего кэширования (MTC, Multi-Tier Caching). Модели рассчитаны уже на большие предприятия, чем классические SkyHawk, с десятками камер.

 

Видеорегистратор

 

 

Для построения тестовой системы видеонаблюдения мы использовали регистратор Dahua DH-XVR4104C-X1. Это 4-х канальный видеорегистратор поддерживающий все распространённые форматы камер видеонаблюдения. Дополнительно к HDCVI, HD-TVI или AHD-камерам модель Dahua позволяет подключить одну IP-камеру разрешением до 2 Мпикс либо пять IP-камер с общим потоком до 20 Мбит/с. Однако более надёжным и распространённым вариантом является проводное подключение.

 

 

В нашем случае используются три камеры Hikvision DS-2CE56C0T-IRMF. Это купольные модели, регулируемые по положению в трёх-осях. Камеры могут вести съёмку в качестве 720p, имеют защиту от воды и пыли IP66 и рассчитаны на потолочный монтаж.

 

Видеорегистратор поддерживает разрешение записи максимум в 1080N (960×1080) и 1280х720 при скорости обновления 25 кадров в секунду. Он также поддерживает кодек H.265/H.265+, что позволяет экономить место. Установить можно всего один накопитель.

 

Таким образом, с учётом ограничений по максимальному количеству камер, наиболее близким сценарием для такого сетапа может быть организация видеонаблюдения на участке частного дома или придомовой территории возле парадного многоэтажного дома.

 

 

Настройка и работа

 

Подготовку и настройку системы мы бы не назвали слишком сложной. Да, её нужно производить усилиями квалифицированного системного администратора или опытного пользователя компьютерных систем. Но специфического образования или навыков инженера здесь не требуется. Главное заранее продумать прокладку кабелей для питания каждой камеры и передачи сигнала от камер до видеорегистратора. Вместе с видеорегистратором вам также нужно будет докупить блок питания с разветвителем для камер и кабелем питания нужной длины.

 

 

Например, в нашем случае дополнительно понадобился кабель BNC+DC, чтобы «дотянуться» до камер от регистратора на несколько метров. В комплекте с камерами или регистратором его не было. В любом случае консультанты магазинов подскажут, что ещё может понадобиться для запланированного вами сценария.

 

 

Зачастую регистраторы автоматически распознают тип сигнала подключённой камеры. Так Dahua  и Hikvision используют свои стандарты видеозаписи. Обе компании выпускают регистраторы, и камеры, но взаимная совместимость также обеспечена. Если вдруг регистратор не смог автоматически распознать режим или картинка не стабильна, на кабеле камер есть кнопка, при зажатии которой, переключаются режимы — между HDCVI и HDTVI.

 

Ключевыми моментами мы бы назвали обстройку места, где будет стоять видеорегистратор, с учётом точек подключения к интернету, питания, а также прокладки кабелей от камер. Оговоримся, что регистратор лучше ставить в хозяйственное помещение или комнату, где уровень шума не критичен. Для понимания, работа жёсткого диска была слышна, примерно, втрое тише среднестатистического пользовательского ПК. То есть минимальный «шелест» работы диска присутствует.

 

 

Далее в регистратор устанавливается накопитель, соединяются все необходимые разъёмы и, по сути, система готова. Такие записывающие устройства имеют графический интерфейс, базирующийся на Linux, как в нашем случае. В нём есть все необходимые настройки: формат и качество записи, составление расписания работы камер и режимов (видео, фото, по движению и т.д.), выбор зон активности, возможность транслировать изображение с камер в реальном времени, настройка прав доступа и передачи сигнала по сети, просмотр уже сделанных записей.

 

 

Монитор для вывода интерфейса можно использовать самый простой, с подключением по HDMI или VGA – оба этих разъёма есть. По большому счету, если нет необходимости смотреть за картинкой в реальном времени, монитор можно подключить единожды – для первичной настройки. А для доступа к файлами в дальнейшем – организовать удалённый сетевой доступ. Поддерживаются, в том числе, и мобильные устройства. Система позволяет грубо оценить запас дискового пространства исходя из объёма обнаруженного в системе накопителя.

 

Скриншоты первичной настройки системы видеонаблюдения:

 

Компания Seagate предлагает и свой калькулятор занимаемого видео пространства на накопителе. Отметим, что для средних и крупных предприятий также стоит учитывать энергопотребление системы, когда планируется задействовать несколько накопителей.

 

В процессе работы с участием жёстких дисков Seagate SkyHawk мы получили полноценную и самодостаточную систему видеонаблюдения на базе трёх камер и составленным расписанием их работы по дням. Оно соответствует режиму работы частного магазина. Постоянная видеосъёмка в рабочие часы и запись во время регистрации движения в нерабочие часы и выходные дни. Видео пишется в 720p, 25 fps, кодек H.265, качество выше среднего — «5» из «7».

 

 

Регистратор даёт свою справочную информацию о том, на какой период хватит ёмкости накопителя, прежде чем данные заполнят его пространство. Значение может отличаться в других сценариях и режимах работы. Мы получили просчёт, что месяц съёмки 4-х камер при таком графике займёт ориентировочно 1,3 ТБ или что все 8 ГБ накопителя исчерпаются через 6 месяцев. То есть, 4 месяца – для модели на 6 ТБ. Фирменный калькулятор компании рассчитал заметно больший запас. При тех же вводных данных накопителя на 8 ТБ должно хватить почти на год.

 

 

Некоторые разделы интерфейса уже работающей системы видеонаблюдения:

 

 

Преимущества использования специализированных HDD

 

В рассматриваемых жёстких дисках используется метод перпендикулярной магнитной записи PMR или CMR (conventional magnetic recording) при котором магнитные дорожки записываются бок о бок, без перекрытия.

 

Одной из особенностей рассматриваемых жёстких дисков Seagate стало наличие кеша. Он позволит повысить скорость записи, если размер файла не превышает заданный объем. Поскольку видеорегистраторы обычно пишут видео не потоком, а разбивают каждое по длительности (полчаса-час-два), то эти кусочки могут быть быстро записаны. Если быстрый дисковый кэш заполнится до того, как контроллер перенесет его содержимое, то входящий поток данных придётся притормозить на время очистки кэша. После чего новые данные можно будет снова записывать в кэш. Нужно просто учесть, что если будет записываться большой массив данных (куски видео в высоком качестве и большой длительности, например), то после определённого объёма скорость записи — снизится.

 

Что касается уровня шума, то стоит отметить, что на практике он очень сильно зависит от форматов установки. В нашем случае видеорегистратора, рассчитанного на один накопитель, о шуме и вибрациях практически не приходится говорить. В случае устройства с несколькими накопителями, их вибрация может передаваться на корпус и усиливаться. Для нивелирования ошибок и учёта условий, в которых работают HDD, в совместимых системах должны поддерживаться команды ATA для потоковой передачи данных. Управляющая система может запрашивать различную информацию состояния у жёсткого диска, что позволяет ей спланировать запись или чтение потоков. Если она не поддерживает потоковые команды ATA, накопители SkyHawk работают как обычные жёсткие диски, у которых в приоритете целостность данных и отсутствие ошибок при чтении или записи. В Skyhawk используется специальная прошивка, ориентированная на сценарии видеонаблюдения. Контроллер поддерживает команды стриминга ATA оптимизированные для высокой нагрузки записи.

 

 

В тоже время модель Skyhawk AI готова к работе в составе обширных систем видеонаблюдения, когда счёт камер идёт на десятки. Здесь куда большую роль играет поддержка программных протоколов и алгоритмов хост-устройствами, которые собственно и отвечают за запись видео с камер. В самих накопителях с приставкой «AI» используется и новая версия алгоритма ImagePerfect AI.

 

Таким образом, жёсткие диски серии Seagate SkyHawk Surveillance имеют ряд преимуществ для организации систем видеонаблюдения. Они имеют повышенную надёжность и низкую вероятность возникновения некорректируемой ошибки по сравнению с обычными моделями. Повышенная ёмкость и алгоритмы работы с потоковыми данными, должны положительно сказаться на стабильности работы системы видеонаблюдения, в том числе, и на её стоимости.

 

Характеристики Seagate Skyhawk
Интерфейс:	SATA III 6 Гбит/сек.
Доступные ёмкости:	1, 2, 3, 4, 6, 8 ТБ
Форм-фактор:	3,5”
Скорость передачи данных:	180 МБ/сек.
Буфер:	64 МБ
Технология записи:	CMR
Наполнение:	воздух
Габариты:	146,99 x 101,85 x 20,20 мм
Вес:	610 г (6 ТБ)
Поставщик:	Asbis Украина
Цена:	$50 (1 ТБ), $170 (6 ТБ), $230 (8 ТБ)

 

Характеристики Seagate Skyhawk AI
Интерфейс:	SATA III 6 Гбит/сек.
Доступные ёмкости:	8, 10, 12,  14, 16, 18 ТБ
Форм-фактор:	3,5”
Скорость передачи данных:	235 (8 ТБ) МБ/сек.
Буфер:	256 МБ
Технология записи:	CMR
Наполнение:	воздух в 8 ТБ, гелий в остальных
Габариты:	146,99 x 101,85 x 26,11 мм
Вес:	716 г (8 ТБ)
Поставщик:	Asbis Украина
Цена:	$230 (8 ТБ), $330 (12 ТБ), $550 (18 ТБ)