視(shi)頻(pin)(pin)(pin)監控(kong)隨著高清化(hua)、IT化(hua)的融合(he),大數(shu)據(ju)時代已經來臨,海量(liang)的視(shi)頻(pin)(pin)(pin)流(liu)媒體數(shu)據(ju)需要更大的存(cun)(cun)儲(chu)(chu)空間。但是(shi)由于目前行(xing)(xing)業(ye)市場上(shang)存(cun)(cun)儲(chu)(chu)設(she)備的多樣性、可擴(kuo)展、安全性、可靠性等現(xian)實問(wen)題需要促生出了云(yun)存(cun)(cun)儲(chu)(chu)技術(shu)。云(yun)存(cun)(cun)儲(chu)(chu)采(cai)用集(ji)群(qun)應用、網絡(luo)技術(shu)、分(fen)布式(shi)文件(jian)系統等技術(shu),將網絡(luo)中大量(liang)各種不(bu)同(tong)(tong)類型(xing)的存(cun)(cun)儲(chu)(chu)設(she)備通(tong)過(guo)應用軟件(jian)集(ji)合(he)進行(xing)(xing)協同(tong)(tong)工作,共同(tong)(tong)對外(wai)提供(gong)數(shu)據(ju)存(cun)(cun)儲(chu)(chu)和業(ye)務訪問(wen)功能,實現(xian)高清視(shi)頻(pin)(pin)(pin)監控(kong)的海量(liang)存(cun)(cun)儲(chu)(chu)與應用。
近些年來(lai)大數據、云(yun)(yun)(yun)計算、云(yun)(yun)(yun)存(cun)(cun)儲(chu)在(zai)(zai)IT界可謂(wei)炙手可熱(re),那其(qi)在(zai)(zai)視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)行業(ye)(ye)的(de)需(xu)求(qiu)和應(ying)用(yong)又怎么(me)樣呢(ni)?不同行業(ye)(ye)、規(gui)模、應(ying)用(yong)需(xu)求(qiu)的(de)視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)系統是否需(xu)要(yao)建設云(yun)(yun)(yun)存(cun)(cun)儲(chu)呢(ni)?各行業(ye)(ye)的(de)決策者們無疑(yi)還存(cun)(cun)在(zai)(zai)一些疑(yi)惑(huo),但是隨著視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)系統對視(shi)頻(pin)圖像清晰度的(de)不斷(duan)追求(qiu)、系統規(gui)模的(de)不斷(duan)擴大、應(ying)用(yong)需(xu)求(qiu)不斷(duan)趨(qu)向(xiang)多樣化,云(yun)(yun)(yun)存(cun)(cun)儲(chu)應(ying)用(yong)是視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)系統發展的(de)必然需(xu)求(qiu)。
云存儲的需求分析
首先是視(shi)頻(pin)(pin)(pin)圖像(xiang)(xiang)(xiang)清晰度(du)發(fa)展(zhan)需(xu)求(qiu)(qiu)。視(shi)頻(pin)(pin)(pin)監控對視(shi)頻(pin)(pin)(pin)圖像(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)清晰度(du)需(xu)求(qiu)(qiu)是無(wu)止境的(de)(de)(de)(de)。視(shi)頻(pin)(pin)(pin)圖像(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)分辨(bian)率(lv)從QCIF、CIF、D1、720P、1080P、4K、8K一路(lu)(lu)走來(lai)(lai),僅僅使用了(le)不(bu)到十(shi)年的(de)(de)(de)(de)時間,現在(zai)已開始步入4K分辨(bian)率(lv)主流年代。隨(sui)著(zhu)視(shi)頻(pin)(pin)(pin)圖像(xiang)(xiang)(xiang)分辨(bian)率(lv)的(de)(de)(de)(de)不(bu)斷(duan)增(zeng)大,相應的(de)(de)(de)(de)視(shi)頻(pin)(pin)(pin)圖像(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)要求(qiu)(qiu)也越來(lai)(lai)越高。例(li)如:1路(lu)(lu)D1圖像(xiang)(xiang)(xiang)(1M碼(ma)(ma)率(lv))存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)30天需(xu)要的(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)容量(liang)約為300GB左右,1路(lu)(lu)1080P圖像(xiang)(xiang)(xiang)(4M碼(ma)(ma)率(lv))存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)30天需(xu)要的(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)容量(liang)約為1.2TB左右,1路(lu)(lu)4K(8M碼(ma)(ma)率(lv))存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)30天則達到了(le)2.4TB左右,可見隨(sui)著(zhu)視(shi)頻(pin)(pin)(pin)圖像(xiang)(xiang)(xiang)清晰度(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia),存(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)容量(liang)的(de)(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)(qiu)也急劇增(zeng)大。
其(qi)次是安防視(shi)頻(pin)監控系(xi)統向著(zhu)大(da)規模、海量數(shu)據(ju)、智(zhi)能化和融合應用的(de)(de)方向快速發展。近十幾(ji)(ji)年來國(guo)內(nei)外的(de)(de)各行各業(ye),安防視(shi)頻(pin)監控系(xi)統攝像(xiang)機(ji)(ji)的(de)(de)數(shu)量規模急劇增(zeng)加(jia)。在鐵路(lu)行業(ye),隨著(zhu)新(xin)增(zeng)沿線(xian)入(ru)侵(qin)報警與(yu)視(shi)頻(pin)監控需求的(de)(de)明晰(xi),一條(tiao)鐵路(lu)線(xian)的(de)(de)建(jian)(jian)設(she)規模就從(cong)幾(ji)(ji)千到(dao)上(shang)萬路(lu)攝像(xiang)機(ji)(ji)不(bu)等;而(er)如(ru)一個中等規模城(cheng)市(shi)的(de)(de)平安城(cheng)市(shi)建(jian)(jian)設(she)規模攝像(xiang)機(ji)(ji)數(shu)量可能達幾(ji)(ji)萬路(lu)。1000路(lu)的(de)(de)1080P(4M碼率+24小時+30天(tian))視(shi)頻(pin)圖像(xiang)存(cun)(cun)儲容(rong)量就可以達到(dao)1PB,而(er)1萬路(lu)的(de)(de)1080P視(shi)頻(pin)存(cun)(cun)儲容(rong)量超(chao)過了10個PB,安防視(shi)頻(pin)監控系(xi)統的(de)(de)存(cun)(cun)儲應用已(yi)經進入(ru)了存(cun)(cun)儲PB級(ji)年代。
從性(xing)能(neng)和容量上看,單臺(tai)(tai)存(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)設(she)備(bei)的(de)(de)性(xing)能(neng)和擴展性(xing)基本(ben)可以(yi)滿足(zu)PB級以(yi)內的(de)(de)視頻接入和圖像存(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)需(xu)求,但(dan)是要接入成(cheng)千(qian)上萬(wan)路高清1080P,甚(shen)至是4K視頻,存(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)幾十(shi)PB、甚(shen)至上百PB的(de)(de)數據,無論是性(xing)能(neng)還是容量都無法(fa)應對,因為單臺(tai)(tai)存(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)設(she)備(bei)無法(fa)實現其性(xing)能(neng)與容量的(de)(de)線(xian)性(xing)增長;如果采用多臺(tai)(tai)存(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)設(she)備(bei)疊加的(de)(de)方式來實現增加的(de)(de)視頻接入和圖像存(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)需(xu)求,那(nei)么多臺(tai)(tai)存(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)設(she)備(bei)間(jian)相(xiang)互獨立(li),缺乏有(you)效的(de)(de)數據整合與協同處理能(neng)力,也會存(cun)(cun)(cun)在(zai)以(yi)下問題(ti):
1、存儲(chu)設備(bei)(bei)統(tong)一管(guan)(guan)理(li)問題。幾十上百臺(tai)的(de)存儲(chu)設備(bei)(bei)的(de)管(guan)(guan)理(li)必須由存儲(chu)設備(bei)(bei)廠(chang)商(shang)提(ti)供專業的(de)存儲(chu)管(guan)(guan)理(li)軟件來(lai)完成設備(bei)(bei)的(de)集(ji)中管(guan)(guan)理(li)和(he)維(wei)護,或者由安防視(shi)頻(pin)監(jian)控平臺(tai)廠(chang)商(shang)來(lai)提(ti)供存儲(chu)集(ji)中管(guan)(guan)理(li)服務(wu)軟件。但是由于不(bu)同(tong)存儲(chu)廠(chang)商(shang)的(de)管(guan)(guan)理(li)接口和(he)協議(yi)各(ge)不(bu)相同(tong),安防視(shi)頻(pin)監(jian)控平臺(tai)廠(chang)商(shang)在應對第三方存儲(chu)設備(bei)(bei)管(guan)(guan)理(li)時(shi)將變得異常困(kun)難;
2、存(cun)(cun)儲(chu)資源按需(xu)分配問題。視頻監控圖像的存(cun)(cun)儲(chu)時間(jian)(jian)(jian)一(yi)般(ban)在設計初期必(bi)須規劃好,例如15天(tian)、30天(tian)、90天(tian)等(deng)甚至更(geng)長(chang)時間(jian)(jian)(jian)。后期需(xu)要對(dui)存(cun)(cun)儲(chu)天(tian)數進行調整時,單臺存(cun)(cun)儲(chu)設備的空(kong)間(jian)(jian)(jian)資源無(wu)論是(shi)擴容(rong)還(huan)是(shi)縮容(rong)將(jiang)無(wu)法(fa)真正(zheng)做到存(cun)(cun)儲(chu)空(kong)間(jian)(jian)(jian)的按需(xu)分配;
3、存(cun)(cun)儲(chu)資源融合問題。安防行業涵蓋門禁、報警、對講、出入口控制(zhi)、視頻監(jian)控、電警卡(ka)口等子系統,存(cun)(cun)儲(chu)信息(xi)包括視頻圖(tu)像(xiang)、圖(tu)片、文本、告(gao)警信息(xi)等。各子系統建設不同的存(cun)(cun)儲(chu)用(yong)來保存(cun)(cun)信息(xi),存(cun)(cun)儲(chu)資源難(nan)以有效融合和(he)利用(yong),形成了事實的信息(xi)孤島;
4、設備性(xing)(xing)能(neng)和(he)存(cun)儲(chu)空間(jian)共享及(ji)利用問題(ti)。按多臺存(cun)儲(chu)設備疊加方式部署的(de)視頻監控系統(tong),一(yi)般先期建設的(de)存(cun)儲(chu)設備已經(jing)滿負荷運(yun)載,而后期建設的(de)存(cun)儲(chu)設備在考慮系統(tong)擴展(zhan)性(xing)(xing)后有一(yi)定(ding)的(de)性(xing)(xing)能(neng)和(he)存(cun)儲(chu)空間(jian)冗(rong)余(yu),但這部分性(xing)(xing)能(neng)和(he)存(cun)儲(chu)空間(jian)冗(rong)余(yu)就很(hen)難共享、也不便故障切換(huan)。
云存儲解決方案
云(yun)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)技(ji)術則能夠很好的(de)(de)(de)(de)(de)解決上(shang)述問題。云(yun)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)是在云(yun)計(ji)算和存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)概念(nian)上(shang)延(yan)伸和發展出來的(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)新的(de)(de)(de)(de)(de)理念(nian),是一種(zhong)新興的(de)(de)(de)(de)(de)網(wang)絡(luo)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)技(ji)術,它(ta)通過集(ji)群(qun)應用(yong)、網(wang)絡(luo)技(ji)術、分布(bu)式文件系(xi)統(tong)等將網(wang)絡(luo)中(zhong)大(da)量各種(zhong)不同(tong)(tong)類型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)設(she)備通過應用(yong)軟件集(ji)合(he)起來協同(tong)(tong)工(gong)作,共同(tong)(tong)對(dui)外提供(gong)數據存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)和業務訪問功能。云(yun)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)可對(dui)系(xi)統(tong)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備資源、帶寬資源、存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)空間資源等進行有效整(zheng)合(he),可為用(yong)戶提供(gong)大(da)容量、高性能、高可靠的(de)(de)(de)(de)(de)透明存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)服(fu)務。相(xiang)對(dui)于(yu)單(dan)臺存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)設(she)備來說(shuo),云(yun)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)系(xi)統(tong)具備如下(xia)優勢:
1、線性擴展的(de)(de)(de)高并(bing)發(fa)讀(du)(du)寫(xie)(xie)性能。單臺存儲(chu)設備(bei)的(de)(de)(de)并(bing)發(fa)讀(du)(du)寫(xie)(xie)性能容易(yi)受到控制(zhi)器(qi)的(de)(de)(de)CPU、緩存及網絡接口的(de)(de)(de)能力限制(zhi),讀(du)(du)寫(xie)(xie)帶寬(kuan)(kuan)一(yi)般在512MB/S~2GB/S之間。而(er)云存儲(chu)系統可(ke)以利用(yong)集群(qun)技術(shu)將存儲(chu)節點(dian)間的(de)(de)(de)帶寬(kuan)(kuan)和多(duo)臺存儲(chu)設備(bei)的(de)(de)(de)處理能力進(jin)行聚合,隨著存儲(chu)節點(dian)數量的(de)(de)(de)增加可(ke)以實現讀(du)(du)寫(xie)(xie)帶寬(kuan)(kuan)、處理能力的(de)(de)(de)線性增長(chang),從(cong)理論上來說讀(du)(du)寫(xie)(xie)帶寬(kuan)(kuan)可(ke)以是無限的(de)(de)(de)。在實測中(zhong),已經達到整體讀(du)(du)寫(xie)(xie)帶寬(kuan)(kuan)超過200GB/S的(de)(de)(de)性能指標;
2、海量存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)空間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)彈(dan)(dan)性(xing)擴展。存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)空間彈(dan)(dan)性(xing)擴展采(cai)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是虛(xu)擬(ni)(ni)(ni)(ni)化技術(shu)(shu),把眾多存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)設(she)(she)(she)(she)備虛(xu)擬(ni)(ni)(ni)(ni)化成單一的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)便于(yu)管(guan)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)邏輯(ji)設(she)(she)(she)(she)備形態(tai)(tai),物理(li)(li)(li)磁(ci)盤(pan)分(fen)(fen)(fen)割成虛(xu)擬(ni)(ni)(ni)(ni)磁(ci)盤(pan),將(jiang)虛(xu)擬(ni)(ni)(ni)(ni)磁(ci)盤(pan)深化采(cai)用(yong)(yong)(yong)細(xi)粒(li)度管(guan)理(li)(li)(li)和(he)虛(xu)擬(ni)(ni)(ni)(ni)磁(ci)盤(pan)操作技術(shu)(shu),從而(er)獲得更(geng)(geng)(geng)高更(geng)(geng)(geng)靈(ling)活的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)理(li)(li)(li)效率(lv)、性(xing)能和(he)容量空間,通過(guo)虛(xu)擬(ni)(ni)(ni)(ni)化磁(ci)盤(pan)分(fen)(fen)(fen)配(pei)技術(shu)(shu),提(ti)高磁(ci)盤(pan)利(li)用(yong)(yong)(yong)率(lv)。存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)虛(xu)擬(ni)(ni)(ni)(ni)化技術(shu)(shu)可以(yi)(yi)很好地(di)解決(jue)當前各種形態(tai)(tai)設(she)(she)(she)(she)備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)容量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)統(tong)一管(guan)理(li)(li)(li)和(he)磁(ci)盤(pan)容量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)動(dong)態(tai)(tai)分(fen)(fen)(fen)割,實現自(zi)動(dong)化管(guan)理(li)(li)(li),云(yun)(yun)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)設(she)(she)(she)(she)備數(shu)量龐(pang)大(da)(da)且基于(yu)網絡的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)異地(di)分(fen)(fen)(fen)布(bu)。現在的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)設(she)(she)(she)(she)備類(lei)型非常(chang)豐富(fu),包(bao)括傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)設(she)(she)(she)(she)備如IPSAN、FCSAN、NAS、FCIP等,不同(tong)類(lei)型和(he)形態(tai)(tai)設(she)(she)(she)(she)備之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)容量管(guan)理(li)(li)(li)、設(she)(she)(she)(she)備管(guan)理(li)(li)(li),對(dui)于(yu)龐(pang)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)云(yun)(yun)來講都(dou)(dou)是一個巨(ju)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)挑戰,所有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)資源都(dou)(dou)必須得到有效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)管(guan)理(li)(li)(li)和(he)利(li)用(yong)(yong)(yong)。采(cai)用(yong)(yong)(yong)虛(xu)擬(ni)(ni)(ni)(ni)化和(he)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)池(chi)技術(shu)(shu),可以(yi)(yi)把不同(tong)類(lei)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)設(she)(she)(she)(she)備虛(xu)擬(ni)(ni)(ni)(ni)化成為存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)網絡上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個節(jie)點,在邏輯(ji)結(jie)構上(shang)消除(chu)異構形態(tai)(tai)設(she)(she)(she)(she)備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差異,把容量匯(hui)聚(ju)成一個巨(ju)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)虛(xu)擬(ni)(ni)(ni)(ni)存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)池(chi),并(bing)可以(yi)(yi)更(geng)(geng)(geng)容易地(di)進行邏輯(ji)容量分(fen)(fen)(fen)割,大(da)(da)幅度提(ti)升存(cun)(cun)(cun)(cun)儲(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)(chu)效率(lv)。
3、統(tong)一的(de)(de)(de)設(she)(she)(she)備(bei)管理(li)與(yu)資源呈現(xian)。云(yun)(yun)存儲(chu)(chu)(chu)解(jie)決了多臺(tai)存儲(chu)(chu)(chu)設(she)(she)(she)備(bei)疊加帶來的(de)(de)(de)設(she)(she)(she)備(bei)管理(li)問題。通(tong)過(guo)集群技(ji)術(shu),將幾十(shi)臺(tai)、幾百臺(tai)的(de)(de)(de)存儲(chu)(chu)(chu)設(she)(she)(she)備(bei)統(tong)一管理(li),通(tong)過(guo)統(tong)一的(de)(de)(de)運維(wei)和管理(li)界面(mian),向用(yong)戶呈現(xian)整個云(yun)(yun)存儲(chu)(chu)(chu)系統(tong)的(de)(de)(de)資源和設(she)(she)(she)備(bei)使用(yong)情(qing)況:整體空(kong)間(jian)利用(yong)率(lv)、單(dan)設(she)(she)(she)備(bei)空(kong)間(jian)利用(yong)率(lv)、讀寫帶寬、設(she)(she)(she)備(bei)負載情(qing)況、設(she)(she)(she)備(bei)運行狀態(tai)等。例如(ru)由二(er)十(shi)臺(tai)云(yun)(yun)存儲(chu)(chu)(chu)設(she)(she)(she)備(bei)構(gou)建(jian)的(de)(de)(de)一個一千路視頻10PB的(de)(de)(de)云(yun)(yun)存儲(chu)(chu)(chu)系統(tong),用(yong)戶在使用(yong)過(guo)程中,不需(xu)關心(xin)前端10000路攝像(xiang)機的(de)(de)(de)視頻圖像(xiang)究竟是存儲(chu)(chu)(chu)在哪(na)一臺(tai)設(she)(she)(she)備(bei)上,只需(xu)要選擇后端這(zhe)個10PB大小的(de)(de)(de)空(kong)間(jian)統(tong)一存儲(chu)(chu)(chu)資源池(chi),就可以非常方便的(de)(de)(de)完成存儲(chu)(chu)(chu)部署,可極大簡化用(yong)戶管理(li)與(yu)維(wei)護的(de)(de)(de)復雜度,有效提高工作效率(lv);
4、提(ti)升設備資源處(chu)理和存(cun)(cun)儲(chu)空(kong)間(jian)(jian)共享能力。由(you)于設備處(chu)理能力、存(cun)(cun)儲(chu)空(kong)間(jian)(jian)、帶(dai)寬(kuan)無(wu)(wu)法(fa)實現聚合,單臺存(cun)(cun)儲(chu)設備的(de)處(chu)理能力和存(cun)(cun)儲(chu)空(kong)間(jian)(jian)都無(wu)(wu)法(fa)與其(qi)他(ta)設備進行(xing)有效共享,而云(yun)存(cun)(cun)儲(chu)系(xi)統(tong)則可以靈活的(de)進行(xing)統(tong)一管理和共享。云(yun)存(cun)(cun)儲(chu)采用統(tong)一的(de)全局命名空(kong)間(jian)(jian),可以提(ti)供多種數據訪問接口(SOAP、REST、HDFS、POSIX等(deng)),支(zhi)持主流的(de)文件與數據傳輸訪問協議(NFS/CIFS、iSCSI、HTTP、FTP等(deng)),可以與各種上層(ceng)應(ying)用程序進行(xing)完美配合;
5、更高的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)安(an)(an)全(quan)性(xing)與(yu)可(ke)(ke)靠性(xing)。像宇視(shi)科(ke)技(ji)這樣的(de)行業(ye)優秀存儲(chu)(chu)(chu)設(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)廠商已經通(tong)過(guo)模(mo)塊化(hua)的(de)部件冗(rong)余設(she)計來(lai)實(shi)現單(dan)臺存儲(chu)(chu)(chu)設(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)安(an)(an)全(quan)性(xing)和(he)可(ke)(ke)靠性(xing):雙(shuang)(shuang)控制器、雙(shuang)(shuang)電(dian)源、雙(shuang)(shuang)電(dian)池、雙(shuang)(shuang)風扇(shan)、雙(shuang)(shuang)BIOS等(deng);數(shu)(shu)據(ju)(ju)安(an)(an)全(quan)性(xing)可(ke)(ke)以通(tong)過(guo)RAID、鏡像、快照、復制、CDP等(deng)技(ji)術實(shi)現。但是當存儲(chu)(chu)(chu)設(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)自(zi)身出現故障(zhang)(zhang)或(huo)數(shu)(shu)據(ju)(ju)中(zhong)心(xin)機房斷電(dian)時,整個數(shu)(shu)據(ju)(ju)讀(du)寫業(ye)務依然將(jiang)無(wu)法交(jiao)付。所以許多(duo)存儲(chu)(chu)(chu)系統(tong),通(tong)過(guo)災(zai)(zai)備(bei)(bei)(bei)(bei)方(fang)(fang)案(an)進(jin)行保(bao)障(zhang)(zhang):同城/異地災(zai)(zai)備(bei)(bei)(bei)(bei)、兩地三(san)中(zhong)心(xin)、雙(shuang)(shuang)活等(deng)方(fang)(fang)案(an)來(lai)保(bao)證業(ye)務的(de)連續性(xing)和(he)可(ke)(ke)用性(xing),但是在(zai)應(ying)對視(shi)頻監控領域的(de)海量數(shu)(shu)據(ju)(ju)存儲(chu)(chu)(chu),采用這些災(zai)(zai)備(bei)(bei)(bei)(bei)方(fang)(fang)案(an)明顯難以實(shi)現(數(shu)(shu)據(ju)(ju)量過(guo)大(da),建設(she)成(cheng)本太(tai)高)。云存儲(chu)(chu)(chu)除了單(dan)機性(xing)能(neng)及災(zai)(zai)備(bei)(bei)(bei)(bei)之外,還通(tong)過(guo)N+M糾刪碼技(ji)術實(shi)現網絡(luo)RAID功(gong)能(neng)、多(duo)副本復制技(ji)術能(neng)夠實(shi)現跨存儲(chu)(chu)(chu)設(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)間(jian)的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)保(bao)護。如果某臺存儲(chu)(chu)(chu)設(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)故障(zhang)(zhang),其(qi)(qi)上(shang)承載的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)寫入業(ye)務都(dou)會自(zi)動轉移到云存儲(chu)(chu)(chu)系統(tong)內的(de)其(qi)(qi)他存儲(chu)(chu)(chu)設(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)上(shang),對于數(shu)(shu)據(ju)(ju)讀(du)取業(ye)務,則(ze)可(ke)(ke)以通(tong)過(guo)其(qi)(qi)他非故障(zhang)(zhang)存儲(chu)(chu)(chu)設(she)備(bei)(bei)(bei)(bei)運算的(de)方(fang)(fang)式或(huo)者訪問副本的(de)方(fang)(fang)式完成(cheng);
6、總擁(yong)(yong)有(you)成(cheng)(cheng)本(ben)(TCO)較(jiao)低。云存儲(chu)系統(tong)采用(yong)高(gao)性(xing)價比的(de)以太網絡和(he)(he)存儲(chu)節點構(gou)成(cheng)(cheng),比傳統(tong)的(de)中高(gao)端(duan)存儲(chu)設備(bei)具有(you)更好的(de)性(xing)價比優(you)勢(shi)。云存儲(chu)擴容相對(dui)比較(jiao)靈活,可根據業務隨時隨地(di)的(de)進行彈性(xing)擴展(zhan),用(yong)戶不需(xu)要在(zai)建(jian)設初(chu)期一次性(xing)購(gou)買,當(dang)需(xu)要時可在(zai)線進行性(xing)能和(he)(he)容量(liang)的(de)方便(bian)靈活的(de)擴展(zhan),可以在(zai)建(jian)設、管理(li)、運行、維護等上大大節省用(yong)戶的(de)總擁(yong)(yong)有(you)成(cheng)(cheng)本(ben)(TCO)。
為了充分展示云存儲的特性,以下參考宇視科技的存儲產品技術來闡述云存儲的幾項技術:
1、高性能的(de)(de)(de)(de)端到(dao)端iSCSI塊直存(cun)(cun)技術。宇視(shi)科技視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)存(cun)(cun)儲產品,針對視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)業務(wu)的(de)(de)(de)(de)特點(dian),結合宇視(shi)科技的(de)(de)(de)(de)IP全交換(huan)技術、iSCSI塊直存(cun)(cun)解決(jue)方案(an),從不同層面進行(xing)優化,提高視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)的(de)(de)(de)(de)性能,從而(er)達到(dao)了業界領先的(de)(de)(de)(de)性能水平。它實現(xian)前端攝像頭(tou)將視(shi)頻(pin)數據通過iSCSI協議(yi)以塊直存(cun)(cun)的(de)(de)(de)(de)方式寫入(ru)存(cun)(cun)儲設備,無需(xu)經過媒體服務(wu)器(qi),既縮短了I/O路徑,也不存(cun)(cun)在(zai)文件(jian)存(cun)(cun)儲的(de)(de)(de)(de)碎片(pian)問題,從解決(jue)方案(an)層面進行(xing)優化,極大(da)地(di)提高了視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)的(de)(de)(de)(de)接入(ru)和(he)寫入(ru)性能。
IP全交換技術和端到端iSCSI塊直存解決方案與傳(chuan)統IP流(liu)媒體(ti)交換方案對比如(ru)下圖:
![](/res/201604/28/20160428_1614601_28-1_796887_140493_0.jpg)
2、創(chuang)新的磁盤數據保(bao)護(hu)技(ji)術(shu)和RAID改(gai)進技(ji)術(shu)的高可靠性。宇視(shi)科技(ji)視(shi)頻監控(kong)存儲(chu)產品(pin)提供全方位的數據保(bao)護(hu),從磁盤級(ji)到系(xi)統間級(ji),多重保(bao)護(hu),為(wei)數據安全保(bao)駕護(hu)航,這里重點介紹(shao)其中幾種技(ji)術(shu)。
(1)磁盤壞塊替(ti)換。當(dang)磁盤出(chu)現介質(zhi)寫錯誤之后(hou),將(jiang)I/O重新(xin)寫到保留(liu)的(de)(de)一塊區(qu)域,下次(ci)讀(du)這個I/O的(de)(de)時候,就直(zhi)接(jie)從這塊保留(liu)的(de)(de)區(qu)域讀(du)出(chu);
(2)創新的超級RAID多重(zhong)(zhong)重(zhong)(zhong)建方式。“無(wu)感(gan)知(zhi)”局(ju)部(bu)重(zhong)(zhong)建,如(ru)磁盤短暫離線,或(huo)者被錯誤拔(ba)(ba)出后重(zhong)(zhong)新插入(ru)時(shi)只重(zhong)(zhong)建數(shu)據發生變化的條塊(kuai),不(bu)對(dui)整個硬(ying)(ying)盤進行重(zhong)(zhong)建;快(kuai)速重(zhong)(zhong)建,當硬(ying)(ying)盤健康指數(shu)超標或(huo)者硬(ying)(ying)盤出現無(wu)法修復的讀寫(xie)錯誤時(shi),通(tong)過快(kuai)速拷(kao)貝方式來重(zhong)(zhong)建數(shu)據,無(wu)法拷(kao)貝的條塊(kuai),采用異(yi)或(huo)方式重(zhong)(zhong)建;重(zhong)(zhong)構重(zhong)(zhong)建,如(ru)硬(ying)(ying)盤無(wu)法識(shi)別,長時(shi)間拔(ba)(ba)出時(shi),按照傳統的重(zhong)(zhong)建方式,將數(shu)據通(tong)過異(yi)或(huo)運算,將數(shu)據恢復到熱備盤上(shang);
3、塊虛擬化(hua)RAID-NT。塊虛擬化(hua)RAID-NT技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)是浙江(jiang)宇視(shi)科技(ji)根據傳統RAID技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)跟未來存(cun)儲技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)的發展趨勢(shi),推(tui)出(chu)的新(xin)一代存(cun)儲設計(ji)技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu),結合高速緩存(cun)智能排序技(ji)術(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)大(da)大(da)提高了業務性能、重(zhong)建(jian)性能,基本原理(li)如下圖:
![](/res/201604/28/20160428_1614602_28-2_796887_140493_0.jpg)
塊虛(xu)擬(ni)化RAID-NT最大(da)(da)的(de)(de)(de)優勢就(jiu)是快(kuai)速重建(jian)(jian)(jian)。隨(sui)著硬盤(pan)容量越(yue)(yue)來越(yue)(yue)大(da)(da),RAID重建(jian)(jian)(jian)時間(jian)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)長,導(dao)致陣列(lie)(lie)失效(xiao)的(de)(de)(de)風險大(da)(da)大(da)(da)增加。一(yi)旦在(zai)重建(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)過程中(zhong),其他硬盤(pan)發生(sheng)故(gu)障,則會導(dao)致整個(ge)(ge)陣列(lie)(lie)數(shu)(shu)據的(de)(de)(de)丟失。塊虛(xu)擬(ni)化RAID-NT主(zhu)要就(jiu)是為(wei)了(le)解決(jue)這個(ge)(ge)問題而設計的(de)(de)(de),不像(xiang)傳統RAID重建(jian)(jian)(jian),只有RAID陣列(lie)(lie)中(zhong)的(de)(de)(de)硬盤(pan)參與重建(jian)(jian)(jian),數(shu)(shu)據重構(gou)到熱備盤(pan),受限于熱備盤(pan)的(de)(de)(de)瓶(ping)頸。RAID-NT重建(jian)(jian)(jian),整個(ge)(ge)磁(ci)(ci)盤(pan)池中(zhong)所有的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)盤(pan)都會參與重建(jian)(jian)(jian),磁(ci)(ci)盤(pan)池中(zhong)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)盤(pan)越(yue)(yue)多,參與重建(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)盤(pan)就(jiu)越(yue)(yue)多,重建(jian)(jian)(jian)當然也就(jiu)越(yue)(yue)快(kuai)。重建(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)時間(jian)窗(chuang)大(da)(da)大(da)(da)縮(suo)短了(le),陣列(lie)(lie)失效(xiao)的(de)(de)(de)風險也大(da)(da)大(da)(da)減少。
4、設備(bei)異常掉(diao)電(dian)后(hou)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)保(bao)(bao)險箱技術。在(zai)設備(bei)異常掉(diao)電(dian)后(hou),系(xi)統(tong)(tong)配置的(de)(de)(de)電(dian)池會繼續給系(xi)統(tong)(tong)供(gong)電(dian)以保(bao)(bao)證寫緩存整個空間數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)保(bao)(bao)存到(dao)(dao)內置的(de)(de)(de)“數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)保(bao)(bao)險箱”中。當設備(bei)恢(hui)復(fu)供(gong)電(dian)正常重啟后(hou),系(xi)統(tong)(tong)會將“數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)保(bao)(bao)險箱”的(de)(de)(de)緩存數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)加載到(dao)(dao)系(xi)統(tong)(tong)緩存中,并根據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)策略及時把(ba)緩存數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)刷到(dao)(dao)RAID磁盤中,確保(bao)(bao)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)在(zai)任何(he)情況下都不(bu)會丟(diu)失。
5、多重(zhong)數(shu)據保護網(wang)絡(luo)RAID糾(jiu)刪(shan)碼技術。宇視云存儲(chu)通(tong)過支(zhi)持N+M糾(jiu)刪(shan)碼技術實現網(wang)絡(luo)RAID功能,支(zhi)持節點間的(de)(de)數(shu)據保護。文件(jian)寫(xie)入的(de)(de)時候,會分(fen)成固定大小的(de)(de)數(shu)據塊(kuai),每個(ge)數(shu)據塊(kuai)分(fen)成N片,通(tong)過糾(jiu)刪(shan)碼算法,得到N+M個(ge)數(shu)據分(fen)片,離散寫(xie)入不同的(de)(de)存儲(chu)節點。取(qu)數(shu)據塊(kuai)的(de)(de)時候,只需要讀取(qu)任意(yi)N個(ge)數(shu)據分(fen)片就可以了(le)。相比(bi)3份(fen)復制33%的(de)(de)磁盤利用(yong)率(lv),2份(fen)復制50%的(de)(de)硬(ying)盤利用(yong)率(lv),N+M糾(jiu)刪(shan)碼高(gao)達80%的(de)(de)硬(ying)盤利用(yong)率(lv),大大節省了(le)用(yong)戶成本。如下(xia)為4+2的(de)(de)糾(jiu)刪(shan)圖。
![](/res/201604/28/20160428_1614603_28-3_796887_140493_0.jpg)
源數據分片和冗余數據分片
結束語
安防視(shi)(shi)頻圖像的(de)(de)存儲特點是對(dui)實時的(de)(de)存儲性能(neng)(neng)要求較高,而(er)云(yun)存儲的(de)(de)系統架構決定了(le)它能(neng)(neng)夠以較低的(de)(de)總擁有成本滿足(zu)海量高清視(shi)(shi)頻的(de)(de)并發寫入/讀取(qu),并能(neng)(neng)實現快(kuai)速(su)(su)配置和即插即用。目前(qian)云(yun)存儲在平安城(cheng)市(shi)、智能(neng)(neng)交通等大行業市(shi)場以及(ji)基于公有云(yun)架構的(de)(de)民用市(shi)場已(yi)經得到應用,今(jin)后隨著網絡化更(geng)全面普(pu)及(ji)和海量視(shi)(shi)頻共享需求的(de)(de)快(kuai)速(su)(su)增(zeng)長(chang),各行業的(de)(de)推(tui)廣應用前(qian)景將(jiang)更(geng)加廣闊。
縱觀整個(ge)(ge)國內外安(an)(an)(an)防(fang)(fang)(fang)視(shi)頻(pin)監(jian)控市(shi)場(chang)云存(cun)(cun)儲(chu)廠(chang)商(shang)(shang)(shang)(shang)現狀,數(shu)據存(cun)(cun)儲(chu)廠(chang)商(shang)(shang)(shang)(shang)、安(an)(an)(an)防(fang)(fang)(fang)存(cun)(cun)儲(chu)廠(chang)商(shang)(shang)(shang)(shang)云集、全力(li)角逐:安(an)(an)(an)防(fang)(fang)(fang)廠(chang)商(shang)(shang)(shang)(shang)基于對業(ye)(ye)務的(de)理解順勢(shi)推(tui)出安(an)(an)(an)防(fang)(fang)(fang)專用(yong)(yong)云存(cun)(cun)儲(chu),數(shu)據存(cun)(cun)儲(chu)廠(chang)商(shang)(shang)(shang)(shang)力(li)推(tui)通用(yong)(yong)云存(cun)(cun)儲(chu)以期滿(man)(man)足用(yong)(yong)戶多樣化需(xu)求(qiu)(qiu),整個(ge)(ge)安(an)(an)(an)防(fang)(fang)(fang)存(cun)(cun)儲(chu)市(shi)場(chang)競爭日趨激烈。但是(shi)不(bu)管數(shu)據存(cun)(cun)儲(chu)廠(chang)商(shang)(shang)(shang)(shang)還是(shi)安(an)(an)(an)防(fang)(fang)(fang)存(cun)(cun)儲(chu)廠(chang)商(shang)(shang)(shang)(shang)要做好安(an)(an)(an)防(fang)(fang)(fang)云存(cun)(cun)儲(chu),都需(xu)要不(bu)斷自我提(ti)升:數(shu)據存(cun)(cun)儲(chu)廠(chang)商(shang)(shang)(shang)(shang)應該多了(le)解安(an)(an)(an)防(fang)(fang)(fang)視(shi)頻(pin)監(jian)控業(ye)(ye)務,了(le)解業(ye)(ye)務模型的(de)差異(yi),使(shi)通用(yong)(yong)云存(cun)(cun)儲(chu)更符合(he)安(an)(an)(an)防(fang)(fang)(fang)視(shi)頻(pin)監(jian)控行業(ye)(ye)的(de)實際(ji)需(xu)求(qiu)(qiu);安(an)(an)(an)防(fang)(fang)(fang)廠(chang)商(shang)(shang)(shang)(shang)則應該在提(ti)供多種數(shu)據訪問接口(kou),滿(man)(man)足用(yong)(yong)戶多樣化業(ye)(ye)務需(xu)求(qiu)(qiu)上(shang)多下功(gong)夫,相互取長(chang)補短,滿(man)(man)足用(yong)(yong)戶實際(ji)使(shi)用(yong)(yong)需(xu)求(qiu)(qiu)才是(shi)產(chan)(chan)品獲得(de)市(shi)場(chang)占有(you)(you)率的(de)制勝法寶。而硬盤(pan)(pan)廠(chang)商(shang)(shang)(shang)(shang)也要針對安(an)(an)(an)防(fang)(fang)(fang)視(shi)頻(pin)監(jian)控存(cun)(cun)儲(chu)市(shi)場(chang)提(ti)供容量更大、穩定(ding)性更高(gao)、具(ju)有(you)(you)更高(gao)性價比的(de)硬盤(pan)(pan)產(chan)(chan)品,促使(shi)整個(ge)(ge)安(an)(an)(an)防(fang)(fang)(fang)云存(cun)(cun)儲(chu)的(de)價格更加(jia)具(ju)有(you)(you)市(shi)場(chang)競爭力(li)。
可以預見,隨著(zhu)越來越多(duo)基于海量數據(ju)的(de)高清(qing)視頻監控(kong)業務應(ying)用依托云(yun)存儲(chu)架構解決方(fang)案,云(yun)存儲(chu)在安(an)防領域未來的(de)市場(chang)應(ying)用將更(geng)加寬廣。