云存儲(chǔ)是在云計(jì)算概念上延伸和發(fā)展出來的一個(gè)新概念,是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能,應(yīng)用存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作,共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問功能的一個(gè)系統(tǒng),其能保證數(shù)據(jù)的安全性,并節(jié)約存儲(chǔ)空間。與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備相比,云存儲(chǔ)不僅僅是一個(gè)硬件,而是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、服務(wù)器、應(yīng)用軟件、公用訪問接口、接入網(wǎng)和客戶端程序等多個(gè)部分組成的復(fù)雜系統(tǒng)。各部分以存儲(chǔ)設(shè)備為核心,通過應(yīng)用軟件來對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問服務(wù)。從嚴(yán)格意義上講,云存儲(chǔ)不是存儲(chǔ),而是服務(wù)。云存儲(chǔ)已經(jīng)成為未來存儲(chǔ)發(fā)展的一種趨勢(shì),云計(jì)算和云存儲(chǔ)技術(shù)將會(huì)掀起一場(chǎng)技術(shù)革命。
安防視頻云存儲(chǔ)現(xiàn)狀
安防存儲(chǔ)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的發(fā)展與安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)本身的發(fā)展有密切聯(lián)系,視頻存儲(chǔ)技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程中,扮演了非常重要的角色。然而隨著高清化、智能化前端技術(shù)的逐漸普及,一些大型視頻監(jiān)控項(xiàng)目的深入建設(shè),用戶對(duì)于視頻存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的要求越來越高。一方面,在大型安防項(xiàng)目中,數(shù)千路甚至上萬路的高清前端接入,對(duì)傳統(tǒng)存儲(chǔ)模式提出了更多的挑戰(zhàn),海量級(jí)的數(shù)據(jù)需要更為安全、高效、可靠的存儲(chǔ)系統(tǒng)為其提供空間;另一方面,海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)帶來大量存儲(chǔ)設(shè)備的部署,需要實(shí)現(xiàn)對(duì)大量存儲(chǔ)設(shè)備統(tǒng)一集中管理以及后期的擴(kuò)容管理,此時(shí)傳統(tǒng)存儲(chǔ)的應(yīng)用顯得捉襟見肘;最后,隨著大型安防系統(tǒng)建設(shè)的深入,用戶的需求不僅僅是提供存儲(chǔ)空間,還需要對(duì)視頻存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的分析,提煉出有價(jià)值的數(shù)據(jù)。而傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)無法很好地填補(bǔ)這一安防需求,基于此,視頻云存儲(chǔ)技術(shù)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用憑借其先天優(yōu)勢(shì)應(yīng)運(yùn)而生。
安防視頻云平臺(tái)
安防行業(yè)視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與其他類型的系統(tǒng)具有自身的特點(diǎn):
1. 安防行業(yè)視頻數(shù)據(jù)連續(xù)不間斷工作特性視頻數(shù)據(jù)一般為7*24小時(shí)連續(xù)寫入,數(shù)據(jù)量大、不間斷、存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng),因此要求存儲(chǔ)系統(tǒng)具有高帶寬,且恒定。容量需求巨大,存儲(chǔ)擴(kuò)展性能要求高,可在線更換故障設(shè)備或進(jìn)行擴(kuò)容。多路并發(fā)讀寫時(shí)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備性能要求非常高。
2. 安防行業(yè)視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)調(diào)閱屬性安防視頻在存儲(chǔ)的同時(shí)有實(shí)時(shí)調(diào)閱的需求,對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫均有較高的要求。同時(shí)安防視頻還具備高存儲(chǔ)低轉(zhuǎn)發(fā)的特性,因此對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的寫入性能有更高的需求。
3. 安防行業(yè)視頻設(shè)備利舊兼容需求經(jīng)過近二十年的高速發(fā)展,安防行業(yè)存在大量的舊有設(shè)備,對(duì)存儲(chǔ)過程需要各類壓縮算法的利舊需求。
安防行業(yè)視頻的上述特性對(duì)基于云存儲(chǔ)的視頻云平臺(tái)相關(guān)技術(shù)要進(jìn)行適配,首先視頻云存儲(chǔ)平臺(tái)需要做到核心業(yè)務(wù)與存儲(chǔ)介質(zhì)解耦,支持多種云存接口,如 CIFS/NFS/REST 等。其次視頻云平臺(tái)可以做到參數(shù)化調(diào)配引擎寫入讀取策略,可快速調(diào)優(yōu)云存性能。最后,視頻云平臺(tái)的存儲(chǔ)引擎具備去中心化結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)基于視頻特性的原子存儲(chǔ)與檢索架構(gòu),在不破壞視頻數(shù)據(jù)完整性的同時(shí),可以根據(jù)精確的幀定位進(jìn)行自定義的視頻數(shù)據(jù)查詢、下載、回放。視頻圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和使用效果會(huì)大幅提升,可與云存儲(chǔ)具備天然適配。
如前所述構(gòu)架在云存儲(chǔ)上安防視頻平臺(tái)就形成安防視頻云平臺(tái),相較于以往,該平臺(tái)應(yīng)具備如下特性:
(1)設(shè)備無限制的兼容性
安防行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,市面上存在大量的已有設(shè)備,無論是設(shè)備類型 DVS、DVR、NVR、IPC, 還 是 編 碼 格 式 H.263、MPEG4、H.264、MJPEG、H.265,抑或是接入方式 SDK、CGI、Onvif、RTSP、28181 等,安防視頻云平臺(tái)作為將來的發(fā)展趨勢(shì),務(wù)須做好前后系統(tǒng)、設(shè)備的無限制兼容能力?;诖诵枨?,安防視頻云平臺(tái)需要設(shè)計(jì)設(shè)備兼容中間協(xié)議層(VSIP)實(shí)現(xiàn)設(shè)備接入與主業(yè)務(wù)隔離、設(shè)備利舊兼容以及設(shè)備對(duì)接的橫向擴(kuò)展能力。
(2)高效存儲(chǔ)性能
如前所述,云存儲(chǔ)具備優(yōu)秀的視頻存儲(chǔ)性能,安防視頻云平臺(tái)要有與之相匹配的技術(shù)框架設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)基于視頻特性的原子存儲(chǔ)與檢索機(jī)制、實(shí)現(xiàn)基于視頻數(shù)據(jù)時(shí)間連續(xù)性的文件組織架構(gòu)、適應(yīng)云存儲(chǔ)的去中心化的存儲(chǔ)架構(gòu)、毫秒級(jí)精確幀定位檢索機(jī)制、極低冗余的視頻數(shù)據(jù)歸檔機(jī)制、FIFO 機(jī)制的報(bào)警錄像機(jī)制等多種核心技術(shù),這些技術(shù)與框架的運(yùn)用,能夠有效發(fā)揮和利用云存儲(chǔ)的性能。
(3)廣泛的應(yīng)用接口
安防視頻云平臺(tái)作為 PaaS 層視頻引擎起到承上啟下的作用,這就要求安防視頻云平臺(tái)具備足夠的開放兼容能力。向下支持多種云存儲(chǔ)訪問接口如 CIFS、NFS、REST等,也支持各個(gè)云廠家個(gè)性化接口,向上支持多種應(yīng)用訪問接口如 GB/T 28181、GA/T 1400.4、HTTP/HTTPS 等。
安防視頻云存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)
安防視頻云存儲(chǔ)相較于傳統(tǒng)的安防存儲(chǔ)設(shè)備具備如下優(yōu)勢(shì):
1.提供更大的存儲(chǔ)空間在線升級(jí)擴(kuò)展
云存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠通過集群技術(shù)很容易獲得 PB 級(jí)以上存儲(chǔ)容量,存儲(chǔ)擴(kuò)展沒有限制可隨時(shí)隨地在線增加存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)來滿足存儲(chǔ)容量擴(kuò)展需求,同時(shí)容量與性能呈線性關(guān)系增漲,對(duì)于客戶端使用無需做任何操作或配置即可完成擴(kuò)容。
2. 極高性能數(shù)據(jù)存取
傳統(tǒng)的存儲(chǔ)設(shè)備性能是有上限的,當(dāng)達(dá)到上限時(shí)就會(huì)出現(xiàn)性能瓶頸,通過云存儲(chǔ)技術(shù)可將存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的帶寬聚合,隨著存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的增加可實(shí)現(xiàn)帶寬的線性增長(zhǎng),理論上帶寬是無限的。同時(shí)云存儲(chǔ)中數(shù)據(jù)文件是拆分成數(shù)據(jù)塊進(jìn)行條帶化存儲(chǔ)在多臺(tái)物理存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)上的,能夠最快速的并發(fā)訪問數(shù)據(jù)。
3. 數(shù)據(jù)訪問安全性保障
云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是加密存儲(chǔ)的,而且數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備上是按照文件塊存儲(chǔ)而無法直接進(jìn)行訪問,保證用戶數(shù)據(jù)的安全性和私密性,通過細(xì)粒度的用戶權(quán)限管理可保證數(shù)據(jù)訪問的安全性。
4. 可實(shí)現(xiàn)空間共享訪問
云存儲(chǔ)系統(tǒng)可以把一個(gè)存儲(chǔ)池共享多個(gè)用戶進(jìn)行訪問;可以提供全域統(tǒng)一命名空間,提供標(biāo)準(zhǔn)訪問接口,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用最佳訪問效率實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理與共享。
5. 高效的集中管理
云存儲(chǔ)是將存儲(chǔ)相關(guān)的軟硬件統(tǒng)一起來的虛擬化管理,通過一個(gè)入口可對(duì)所有的存儲(chǔ)與服務(wù)進(jìn)行配置、管理、監(jiān)控,減少系統(tǒng)管理工作量,提高服務(wù)質(zhì)量和效率,降低管理成本。
6. 總成本 TCO 低
隨著存儲(chǔ)規(guī)模擴(kuò)展而得到的帶寬和容量提升,使得存儲(chǔ)的單位成本相對(duì)降低。云存儲(chǔ)系統(tǒng)不僅降低存儲(chǔ)成本,同時(shí)能夠降低管理成本,減少管理工作量提高服務(wù)質(zhì)量和效率,降低整體成本。
安防視頻云存儲(chǔ)將來的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
安防視頻云存儲(chǔ)必須以其高效能的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和容量管理為核心應(yīng)用,與安防視頻云平臺(tái)等應(yīng)用系統(tǒng)融合,其主要核心技術(shù)包括虛擬化技術(shù)、數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)和保護(hù)技術(shù),智能分布式視頻數(shù)據(jù)篩選、分析和計(jì)算等技術(shù),數(shù)據(jù)冗余技術(shù),異地容災(zāi)等技術(shù)。
1. 虛擬化技術(shù)
云存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)很好地解決了各種形態(tài)設(shè)備存儲(chǔ)容量的動(dòng)態(tài)分割,實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備和存儲(chǔ)空間的靈活、智能、自動(dòng)化管理。虛擬化與存儲(chǔ)池技術(shù)可以把多種存儲(chǔ)設(shè)備虛擬化成存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)節(jié)點(diǎn),在邏輯結(jié)構(gòu)上消除異構(gòu)形態(tài)設(shè)備的差異,大幅度提升存儲(chǔ)效率,從而能夠解決未來數(shù)據(jù)增長(zhǎng)和存儲(chǔ)擴(kuò)容以及龐大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的管理,隨著視頻數(shù)據(jù)逐步上云,云存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)需要越來越健壯。
2. 數(shù)據(jù)安全存儲(chǔ)和保護(hù)技術(shù)
基于云存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)安全和保護(hù)技術(shù),云存儲(chǔ)作為海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)中心必須更加高度關(guān)注視頻數(shù)據(jù)本身的管理能力,必須具備安全可靠的數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制,允許合法授權(quán)用戶訪問權(quán)限對(duì)應(yīng)的資源,保證在任何突發(fā)事件下的數(shù)據(jù)完整性維護(hù)。
3. 智能數(shù)據(jù)篩選和分析技術(shù)
將來云存儲(chǔ)具備越來越強(qiáng)的計(jì)算能力實(shí)現(xiàn)大規(guī)模視頻數(shù)據(jù)的分類、搜索、預(yù)覽、調(diào)度以及智能分析等,能夠快速精準(zhǔn)地調(diào)閱關(guān)鍵視頻點(diǎn),對(duì)重點(diǎn)視頻片段進(jìn)行處理分析,實(shí)現(xiàn)不同價(jià)值視頻數(shù)據(jù)的分類存儲(chǔ)。可實(shí)現(xiàn)事件的自動(dòng)分析、預(yù)警、計(jì)算和處理,兼顧視頻分析的精準(zhǔn)度、磁盤管理效率、視頻數(shù)據(jù)搜索以及數(shù)據(jù)安全,為數(shù)據(jù)決策輸出高精準(zhǔn)度數(shù)據(jù)分析依據(jù)。
4. 更高效的數(shù)據(jù)冗余技術(shù)
目前很多云存儲(chǔ)系統(tǒng)采用多副本方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余提升數(shù)據(jù)可靠性,這對(duì)于海量安防云存儲(chǔ)來說,副本方式建設(shè)成本太高,無法接受,因此必須采用更為先進(jìn)的數(shù)據(jù)冗余技術(shù),在降低冗余度的同時(shí)提高數(shù)據(jù)可靠性。
5. 高效的異地容災(zāi)技術(shù)
當(dāng)前的異地容災(zāi)技術(shù)主要針對(duì)計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和輕量級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ),而對(duì)于海量安防數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng),由于成本太高尚無更好的實(shí)現(xiàn)方案,因此需要更新的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)此類海量安防視頻數(shù)據(jù)的異地容災(zāi)機(jī)制,提高安防系統(tǒng)整體可靠性。
結(jié)束語
現(xiàn)在信息科技已經(jīng)進(jìn)入“云”時(shí)代,云存儲(chǔ)具有動(dòng)態(tài)擴(kuò)展、無限 I/O 性能、海量存儲(chǔ)空間、高可靠性、高資源利用率、通用性強(qiáng)、維護(hù)性高等諸多優(yōu)勢(shì),這些特性決定了云存儲(chǔ)正在以前所未有的速度迅速擴(kuò)張。隨著安防領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展,云存儲(chǔ)進(jìn)入安防業(yè)務(wù)系統(tǒng)已成必然趨勢(shì)。