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云存储技术:让“安防云”应用不再飘渺

[日期:2014-11-28] 来源:C114中国通信网  作者: [字体: ]

  

  基于云技术的存储方案

  云存储是在云计算(cloudcomputing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念,是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。随着网络技术的发展和带宽的提高,云存储在视频监控前景越来越广阔;云存储作为未来发展的风向标,主要有以下优势:

  成本优势

  云存储不是存储,而是服务;就如同云状的广域网和互联网一样,云存储对使用者来讲,不是指某一个具体的设备,而是指一个由许许多多个存储设备和服务器所构成的集合体。使用者使用云存储,并不是使用某一个存储设备,而是使用整个云存储系统带来的一种数据访问服务。这样使用者无需在服务器,硬盘等后端存储设备上投资更多,只需投资部分服务费用,大大减少成本的投入;

  存储智能化,效率更高

  所有的存储资源被整合在一起,用户看到的是单一的存储空间;同时云存储大大提高了存储效率,通过虚拟化技术解决了存储空间的浪费,可以自动重新分配数据,提高了存储空间的利用率;例如用户需要500T的存储空间,他只需要租用500T的服务,如果需要增加空间,只需提高租用空间;

  数据检索更迅速

  针对系统中会产生PB级海量监控数据,存储设备的数量达数十台上百台,因此管理方式的科学高效显得十分重要。云存储可提供基于集群管理技术的多设备集中管理工具,具有设备集中监控、集群管理、系统软硬件运行状态的监控、主动报警,图像化系统检测等功能。在海量视频存储检索应用中,检索性能尤为重要。传统文件系统中,文件检索采用的是“目录->子目录->文件->定位”的检索步骤,在海量数据的高清视频监控,目录和文件数量十分可观,这种检索模式的效率就会大打折扣。采用序号文件定位可以有效解决该问题。

  云存储可以提供非常高的的系统冗余和安全性。当在线存储系统出现故障后,热备机可以立即接替服务,当故障恢复时,服务和数据回迁;若故障机数据需要调用,可以将故障机的磁盘插入到冷备机中,实现所有数据的立即可用。

  作为未来安防存储发展的一种趋势,目前,云存储厂商正在将各类搜索、应用技术和云存储相结合,以便能够向企业提供一系列的数据服务;但是,云存储的发展状况仍受限于以下几个因素:

  网络带宽的限制,真正的云存系统将会是一个多区域分布、遍布全国、甚至于遍布全球的庞大公用系统,使用者需要通过ADSL、DDN等宽带接入设备来连接云存储。只有宽带网络得到充足的发展,使用者才有可能获得足够大的数据传输带宽,实现大量容量数据的传输,真正享受到云存储服务,否则只能是空谈;

  数据安全性,从云计算诞生,安全性一直是企业实施云计算首要考虑的问题之一,同样,在云存储方面,安全仍是首要考虑的问题。许多用户对云存储的安全要求甚至高于它们自己的架构所能提供的安全水平。既便如此,面对如此高的不现实的安全要求,许多大型的可信赖的云存储厂商也在努力满足它们的要求,构建比多数企业数据中心安全得多的数据中心,并通过可与NSA(美国国家安全局)媲美的加密层和保护层来保护存储中的数据。如今,用户通常发现云存储具有更少的安全漏洞,而且云存储所提供的安全性水平要比用户自己的数据中心所能提供的安全水平还要高。

  应用存储的发展,云存储不仅仅是存储,更多的是应用。应用存储是一种在存储设备中集成了应用软件功能的存储设备,它不仅具有数据存储功能,还具有应用软件功能,可以看作是服务器和存储设备的集合体。应用存储技术的发展可以大量减少云存储中服务器的数量,从而降低系统建设成本,减少系统中由服务器造成单点故障和性能瓶颈,减少数据传输环节,提供系统性能和效率,保证整个系统的高效稳定运行。

  同时云存储还要面对web2.0技术、应用存储技术、文件系统、P2P、数据压缩、CDN技术、虚拟化技术的限制。云储存技术的成熟,还有很长的路要走。

  结束语

  随着高清监控的发展,用户的要求从看的见到看得清。高清视频海量数据对存储系统的稳定性、扩展性、检索能力、节能环保、成本等各方面都有很高要求,未来的安防市场的布局将会有两个趋势:一个是小规模的视频监控系统,以NVR为主;另一个是大规模的视频监控系统,将会以云存储为主。

  云,一个让人看得见,摸不到的东西;同样,云技术,让许多人听得多,懂得少的技术。然而在信息技术迅猛发展的今天,云技术已然成为一种趋势,属于资源的高度整合,复用的典型手段。然而作为云技术的典型应用,云存储让我们有了实际的概念,让安防这块“云”不再飘渺。安防作为中国的朝阳行业,当然不能落下脚步,尤其在视频监控领域。

  随着高清技术的普及,720P、1080P视频已经遍地开花,同时基于对清晰度的追求,时候智能分析的处理,500W、800W、甚至上千万更高分辨率的摄像机开始崭露头角;如此高清的监控,问题也伴随而来;高清视频数据动辄几G到几十G的文件,对存储设备的容量、读写性能、可靠性、扩展性等都提出了更高的要求,对于存储厂商而言也面临着更大的挑战;如何在视频监控系统中选用适宜的数据存储解决方案,显得格外重要。站在系统建设角度考虑,需要充分考虑功能集成度、数据安全性、数据稳定性,系统可扩展性、性能及成本各方面因素。

  高清监控系统码率大、数据量大、可靠性要求较高,主要体现在如下几个方面:要求较高的并发读写能力,海量视频数据的检索及智能分析能力,可靠安全的数据保护能力,灵活便捷的空间扩展能力等。

  面对以上高清存储的挑战,让我们看看有哪些存储解决方案:

  节点式存储系统

  节点NVR架构主要面向小型高清监控系统,高清前端数量一般在几十路以内。系统建设中没有大型的存储监控中心机房,存储容量相对较小,用户体验度、系统功能集成度要求较高。为应对此种监控系统,天地伟业公司M7系列节点式NVR,融合双HDMI本地高清显示、代理转发、丰富UI界面以及智能分析功能,不但可以存储16路高清视频图像,而且在视频数据的智能分析、快速检索定位方面都做了深度优化。此种架构面向小型系统,接入高清前端的路数较少,不同节点视频数据无法共享,但系统功能集成度高,可以作为大型系统中的分布节点来应用部署。在市场应用层面,超市、店铺、小型企业、政法行业中基本管理单元等应用较为广泛。

  集中式存储系统

  平台SAN架构主要面向中大型高清监控系统,前端路数成百上千甚至上万。

  一般多采用IPSAN或FCSAN搭建高清视频存储系统。作为监控平台的重要组成部分,前端监控数据通过录像存储管理模块存储到SAN中。

  此种架构接入高清前端路数相对节点NVR有了较高提升,具备快捷便利的可扩展性,技术成熟。对于IPSAN而言,虽然在ISCSI环节数据并发读写传输速率有所消耗,但其凭借扩展性良好、硬件平台通用、海量数据可充分共享等优点,仍然得到很多客的青睐。天地伟业IPSAN硬件配置冗余电源、支持RAID0、1、5、6技术,可确保用户高清视频数据可靠安全;多网口支持负载均衡功能,可有效应对高清系统的并发读写。

  FCSAN在行业用户、封闭存储系统中应用较多,比如县级或地级市高清监控项目,大数据量的并发读写对千兆网络交换提出了较大的挑战,但应用FCSAN构建相对独立的存储子系统,可以有效解决上述问题。

  面对视频监控系统大文件、随机读写的特点,平台SAN架构系统不同存储单元之间的数据共享冗余方面还有待提高;从高性能服务器转发视频数据到存储空间的策略,从系统架构而言也增加了隐患故障点、ISCSI带宽瓶颈导致无法充分利用硬件数据并发性能、接入前端数据较少。上述问题催生了平台NVR架构解决方案。

  天地伟业平台NVR架构以存储系统作为数据管理存储的核心环节,减少了存储服务器的部署,前端的视频监控数据直接写入存储单元中,监控平台及客户端可以从存储单元中直接读取或调用视频数据。

  该方案在系统架构上省去了存储服务器,消除了上文提到的性能瓶颈和单点故障隐患。大幅度提高存储系统的写入和检索速度;同时也彻底消除了传统文件系统由于供电和网络的不稳定带来的文件系统损坏等问题。

  平台NVR中存储的数据可同时供多个客户端随时查询,点播,当用户需要查看多个已保存的视频监控数据时,可通过授权的视频监控客户端直接查询并点播相应位置的视频监控数据进行历史图像的查看。由于数据管理服务器具有监控系统所有监控点的录像文件的索引,因此通过平台CMS授权,视频监控客户端可以查询并点播整个监控系统上所有监控点的数据,这个过程对用户而言也是透明的。

  在目前高清系统大范围普及的情况下,平台型NVR逐步占据更加重要的地位,在部署方面适合中大型监控系统。

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