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  3. 某市行政审批服务中心大楼内涉及几类网络：互联网Internet、市电子政务专网、市电子政务外网、市行政审批服务中心大楼内局域网以及各部门业务专网。行政审批服务中心网络规划工作组计划以市电子政务专网为基础，建设市级行政审批服务中心专网(骨干万兆、桌面千兆)。

某市行政审批服务中心大楼内涉及几类网络：互联网Internet、市电子政务专网、市电子政务外网、市行政审批服务中心大楼内局域网以及各部门业务专网。行政审批服务中心网络规划工作组计划以市电子政务专网为基础，建设市级行政审批服务中心专网(骨干万兆、桌面千兆)。

admin2011-01-03  43
问题 某市行政审批服务中心大楼内涉及几类网络：互联网Internet、市电子政务专网、市电子政务外网、市行政审批服务中心大楼内局域网以及各部门业务专网。行政审批服务中心网络规划工作组计划以市电子政务专网为基础，建设市级行政审批服务中心专网(骨干万兆、桌面千兆)。大楼内部署五套独立链路，分别用于连接政务外网、政务专网、大楼内局域网、互联网和涉密部门内网。行政审批服务中心网络结构(部分)如图3-1所示。

市行政审批服务中心大楼监控系统采用目前国际上最先进的IP智能监控架构，并且能和门禁系统、报警系统、车牌管理系统进行联动。大楼监控系统可提供实时监控、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MPEG2、MPEG4、H.264等编码格式，尤其是在高动态图像监控场合，可以提供广播级的高清图像质量，满足市大楼安防监控的要求。
    (1) 大楼内预计共有监控点500个，如果保存的是CIF格式的图像，码流为512Kb/s，请计算每小时保存楼内全部监控点视频流需要多大的存储空间(Bytes或GB)。
   如果保存的是D1格式的图像，码流为2048Kb/s，请计算每小时保存楼内全部监控点视频流需要多大的存储空间(Bytes或GB)。
   (2) 系统实施时，图像格式采用了CIF，码流为512Kb/s，请计算保存楼内全部监控点30天视频流需要的存储空间(Bytes、GB或TB)。
   全部监控视频流信息保存在IPSAN设备S2600中(S2600控制框：双控，220v交流，4GB内存，8*GE 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 1TB 7.2K RPM硬盘，在IPSAN配置的RAID组级别为RAID10。
   请指出RAID10的磁盘利用率，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。
   (3) 假设在IPSAN设备中创建了2个RAID组RAID001和RAID002，其中RAID001组采用RAID5，包含6个磁盘，RAID002组采用RAID6，包含8个磁盘。请分别计算这两个RAID组的磁盘利用率。
选项
答案如果保存的是CIF格式的图像，码流为512Kbps，每小时保存楼内全部监控点视频流需要的存储空间是： 512×1024/8×3600×500=112500MB≈109.86GB 如果保存的是D1格式的图像，码流为2048Kbps，每小时保存楼内全部监控点视频流需要的存储空间是： 2048×1024/8×3600×500=450000MB≈439.45GB (2) 如果保存的是CIF格式的图像，码流为512Kbps，保存楼内全部监控点30天视频流需要的存储空间是： 512×1024/8×3600×500×24×30=81000000MB≈79101.56GB≈77.25TB RAID10最大的硬盘利用率为1/2×100%=50%，因此本项目需要77.25TB×2=154.5TB，所以保存30天视频流至少需要155块硬盘。 每个S2600控制框加上扩展框满配时可以支持96块硬盘，因此本项目需要2个控制框。 (3)RAID001组采用RAID5，包含6个磁盘，其硬盘利用率=(6-1)/6×100%=83.33%。 RAID002组采用RAID6，包含8个磁盘，其硬盘利用率=(8-2)/8×100%=75%。
解析 本问题考查的是网络存储设备在保存不同格式文件时存储容量的计算。
   (1) CIF为常用视频标准化格式(Common Internediate Format)的简称。在H.323协议簇中，规定了视频采集设备的标准采集分辨率，CIF的标准采集分辨率为352×288像素。D1是数字电视系统显示格式的标准，标准采集分辨率为720×480像素。
   根据题目要求，由于CIF格式的图像码流为512Kb/s，先计算保存每个监控点每秒图像需要的存储空问：即将512Kb转化为512×1024/8B，再乘以监控时问3600s(1小时)和监控点的数量500，即得到最后的结果：
   512×1024/8×3600×500=112500MB≈109.86GB
   如果保存的是D1格式的图像，除了码流为2048Kb/s与上述不同外，其余计算方法完全相同：
   2048×1024/8×3600×500=450000MB≈439.45GB
   (2) 如果保存的是CIF格式的图像，码流为512Kb/s，保存楼内全部监控点30天视频流需要的存储空间计算方法和(1)类似，只要再乘上24小时和30天即可：
   512×1024/8×3600×500×24×30=81000000MB≈79101.56GB≈77.25TB
   RAID 10将数据分散存储到RAID组的成员盘上，同时为每个成员盘提供镜像盘，实现数据全冗余保存。RAID 10的磁盘利用率为1/m(m为镜像组内成员盘个数)。根据题意，要计算出保存30天视频流至少需要的硬盘数，即要使RAID 10的磁盘利用率最大，因此取m=2，RAID10最大的磁盘利用率为1/2×100%=50%。根据上面计算出来的保存楼内全部监控点30天视频流需要的存储空间，可得本项目需要77.25TB×2=154.5TB的存储空间，由于所采用的是1TB的硬盘，因此保存30天视频流至少需要155块硬盘。
   每个S2600控制框加上扩展框满配时可以支持12×8=96块硬盘，因此本项目需要2个控制框。
   (3) RAID 5为保障存储数据的可靠性，采用循环冗余校验方式，并将校验数据分散存储在RAID组的各成员盘上，RAID 5允许RAID组内一个成员盘发生故障。当RAID组的某个成员盘出现故障时，通过其他成员盘上的数据可以重新构建故障磁盘上的数据。RAID 5磁盘利用率为(n-1)/n(n为RAID组内成员盘个数)，当RAID组由3个磁盘组成时，利用率最低，为66.7%。RAID001组采用RAID5，包含6个磁盘，其硬盘利用率=(6-1)/6×100%=83.33%。
    RAID 6对数据进行两个独立的逻辑运算，得出两组校验数据。同时将这些校验数据分布在RAID组的各成员盘上。RAID 6允许RAID组内同时有两个成员盘发生故障。故障盘上的数据可以通过其他成员盘上的数据重构。RAID 6磁盘利用率为(n-2)/n(n为RAID组内成员盘个数)，当RAID组由4个磁盘组成时，利用率最低，只有50%。RAID002组采用RAID6，包含8个磁盘，其硬盘利用率=(8-2)/8×100%=75%。
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