視頻云存儲系統(tǒng)的功能、應(yīng)用特點和優(yōu)勢分析

一、客戶需求與技術(shù)難點分析

某人民銀行對行內(nèi)的管理監(jiān)控非常嚴(yán)格，在整個行內(nèi)部署了600多個高清攝像機(jī)（后期還會增加監(jiān)控點數(shù)量），其中含有多種第三方廠家產(chǎn)品。

本期項目需要監(jiān)控的區(qū)域分為工作區(qū)域和生活區(qū)域。根據(jù)項目要求，云存儲系統(tǒng)要滿足工作區(qū)域的監(jiān)控點長達(dá)365天的移動偵測錄像存儲，滿足生活區(qū)域的監(jiān)控點長達(dá)存儲90天的移動偵測錄像。

在本期項目與用戶的溝通交流中可以看出，用戶在對于數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性、靈活性、以及成本和效率方面都提出非常高的要求。

1、云存儲系統(tǒng)穩(wěn)定性要求

由于銀行的行業(yè)特色和特定需求，用戶對數(shù)據(jù)的長時間存儲提出了很高的要求。如上文所言，用戶要求工作區(qū)域的重點錄像數(shù)據(jù)存儲達(dá)到365天，生活區(qū)域的錄像數(shù)據(jù)存儲達(dá)到90天。這就對視頻云存儲系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了很到的要求，能夠?qū)崿F(xiàn)錄像數(shù)據(jù)的長時間存儲，并能做到多點故障錄像不中斷、數(shù)據(jù)不丟失。

2、云存儲系統(tǒng)兼容性要求

本期項目前端攝像機(jī)一部分采用了其他國外廠家設(shè)備，要求云存儲系統(tǒng)能支持第三方前端的接入。用戶提出不僅要能實現(xiàn)IPC的數(shù)據(jù)接入存儲，而且還要在實現(xiàn)接入的前提下，提供較高的穩(wěn)定性和保障性。

3、存儲策略的多樣性要求

該銀行按照高清攝像機(jī)的區(qū)域不同，要求工作區(qū)域的數(shù)據(jù)存儲1年，生活區(qū)域的數(shù)據(jù)要求存儲90天。另外又將工作區(qū)域劃分為兩種不同存儲性質(zhì)的監(jiān)控區(qū)域：金庫（全天移動偵測錄像）和清分、銷毀工作區(qū)域（白天10個小時定時錄像，晚上14個小時移動偵測錄像）。這就要求云存儲能滿足多種錄像類型和多種存儲周期的數(shù)據(jù)存儲。

4、云存儲系統(tǒng)可擴(kuò)展性要求

由于本期項目為視頻云存儲一期項目，生活區(qū)域的前端點位數(shù)還沒有完全確定數(shù)量。后續(xù)隨著高清攝像頭的增加和存儲容量的擴(kuò)充，要求存儲設(shè)備支持在線動態(tài)擴(kuò)展，新增的存儲設(shè)備掛載上線后能夠直接融入現(xiàn)有云存儲系統(tǒng)中，容量直接被用戶使用。

5、云存儲系統(tǒng)靈活性要求

該銀行要求云存儲系統(tǒng)分配的存儲空間能夠靈活、自由調(diào)整，在分配完成后要能夠方便地擴(kuò)大存儲空間或減小存儲空間，而這個需求在傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)上基本不能實現(xiàn)，視頻云存儲系統(tǒng)很好的解決了這個問題。

6、成本和存儲效率要求

本期項目中的存儲設(shè)備數(shù)量有限，采用多臺DS_ASH4多存儲設(shè)備，因此每臺設(shè)備的存儲容量空間就顯得格外珍貴。在過去，使用傳統(tǒng)存儲系統(tǒng)的過程中往往出現(xiàn)一臺設(shè)備上的存儲容量用不完，但又不能分配給另一批前端用于數(shù)據(jù)存儲。這時往往面臨的選擇要么放棄這部分容量空間而形成浪費，要么對業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行切割以適應(yīng)這部分小容量空間的使用，這樣整個系統(tǒng)的管理和維護(hù)就非常的復(fù)雜。因此用戶要求在云存儲系統(tǒng)中要實現(xiàn)不調(diào)整業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并且沒有存儲容量空間的浪費。

二、項目解決方案

1、系統(tǒng)架構(gòu)

視頻云存儲系統(tǒng)架構(gòu)由視頻云存儲管理服務(wù)器和視頻云存儲存儲設(shè)備組成。視頻云存儲管理服務(wù)器負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)資源管理、存儲節(jié)點管理、集群管理、策略調(diào)度、運維監(jiān)控等工作，是整個系統(tǒng)的控制指揮核心；視頻云存儲存儲設(shè)備是前端數(shù)據(jù)取流、存儲業(yè)務(wù)執(zhí)行的基礎(chǔ)設(shè)備。

通過管理信息與存儲數(shù)據(jù)分離的多平面設(shè)計，可以保證前端的數(shù)據(jù)流直接寫入存儲設(shè)備，以節(jié)省用戶的流媒體服務(wù)器數(shù)量，同時優(yōu)化存儲結(jié)構(gòu)、減少存儲故障瓶頸。

該項目的視頻云存儲系統(tǒng)在設(shè)計方面，考慮到系統(tǒng)整體的運行效率、穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性等因素，部署了2臺管理服務(wù)器組成視頻云存儲管理HA共同負(fù)責(zé)整個視頻云存儲系統(tǒng)的業(yè)務(wù)響應(yīng)、資源協(xié)調(diào)、策略調(diào)度等工作。

視頻云存儲的存儲設(shè)備部署方面，由于前端高清攝像頭數(shù)量及存儲周期規(guī)劃，整個項目共采購了多臺存儲設(shè)備。由多臺DS_ASH4多高性能存儲設(shè)備組成統(tǒng)一的存儲資源池，共同對外提供存儲服務(wù)。

系統(tǒng)拓?fù)涫疽馊缦聢D所示：

2、系統(tǒng)功能

該銀行項目中視頻云存儲系統(tǒng)提供了一套深度貼合用戶需求的存儲系統(tǒng)，其先天的基因中就融入了面向應(yīng)用的特質(zhì)，將安防行業(yè)常見應(yīng)用功能（如：視屏錄像、下載、檢索、鎖定覆蓋等）封裝在存儲系統(tǒng)軟件內(nèi)部，持續(xù)地為用戶提供高效、靈活、可靠的專業(yè)級存儲服務(wù)。具體功能包括：

1）視頻存儲功能

*視頻錄像：根據(jù)用戶制定的錄像計劃以及指定的錄像類型和錄像通道，系統(tǒng)自動保存錄像數(shù)據(jù)，存儲相關(guān)資源，并能實現(xiàn)在斷網(wǎng)情況下的數(shù)據(jù)補(bǔ)錄、動態(tài)修改錄像類型，以及按照指定的循環(huán)覆蓋策略進(jìn)行周期覆蓋。

*視頻檢索：用戶可以按監(jiān)控點編號、錄像類型、時間組合、鎖定、標(biāo)注等條件查詢錄像數(shù)據(jù)。

*視頻回放：支持根據(jù)編碼器名稱以及時間段、錄像類型對錄像數(shù)據(jù)進(jìn)行回放、回訪時間定位，包括快放、慢放、倒序回放、I幀回放及手動停止回放功能。

*視頻下載：支持根據(jù)編碼器名稱以及時間段對錄像數(shù)據(jù)進(jìn)行下載，并能實現(xiàn)斷點續(xù)傳功能。

*視頻鎖定：支持指定的錄像片段進(jìn)行鎖定，鎖定后的數(shù)據(jù)不被循環(huán)覆蓋掉，并能實現(xiàn)鎖定時長到期自動解鎖功能。

*視頻標(biāo)注：對錄像、圖片等數(shù)據(jù)信息所對應(yīng)的標(biāo)簽進(jìn)行打標(biāo)、存儲、備份、修改刪除等操作；對標(biāo)簽信息進(jìn)行查詢、檢索、篩選工作。

2）錄像管理功能

*錄像計劃管理：關(guān)聯(lián)平臺配置好的錄像計劃，并將錄像計劃同步到各個存儲節(jié)點。

*系統(tǒng)偵測錄像：根據(jù)設(shè)定移動偵測區(qū)域自動執(zhí)行相應(yīng)的錄像任務(wù)。

*事件錄像：根據(jù)具體事件執(zhí)行錄像任務(wù)，優(yōu)先級高于定時和移動偵測錄像。

3）系統(tǒng)管理功能

*集群化管理：視頻錄像索引采用集群方式進(jìn)行一級索引管理，無單點故障，保證索引數(shù)據(jù)的安全性，并能根據(jù)用戶的各種查詢條件進(jìn)行快速定位。

*負(fù)載均衡管理：集群前端采用虛擬IP技術(shù)，對外提供統(tǒng)一的入口IP形式。在集群中根據(jù)各種算法，系統(tǒng)將集群訪問進(jìn)行分?jǐn)?，降低單個節(jié)點的訪問壓力；當(dāng)單臺壓力過大時，系統(tǒng)將業(yè)務(wù)平滑遷移至其他存儲節(jié)點，達(dá)到整個集群間負(fù)載均衡目的。

*虛擬化管理：支持將整個存儲設(shè)備統(tǒng)一管理，虛擬化為存儲資源池，且將虛擬資源劃分為塊進(jìn)行管理；對用戶重要數(shù)據(jù)，通過虛擬塊之間的相互復(fù)制技術(shù)，達(dá)到多份備份目的。

*離散存儲管理：將前端數(shù)據(jù)通過特定算法，平滑分散至各個存儲設(shè)備上，從而降低大量回放對單臺存儲節(jié)點的壓力。

4）運維管理功能：

*系統(tǒng)信息獲?。褐С窒到y(tǒng)信息，包括版本、CPU、內(nèi)存、網(wǎng)卡、磁盤等信息的獲取。

*系統(tǒng)故障告警：支持系統(tǒng)故障（CPU、內(nèi)存等超過閾值）主動告警到運維平臺。

*存儲設(shè)備告警：支持設(shè)備故障、掉線會主動告警到運維平臺。

3.方案特點和優(yōu)勢

1）全面優(yōu)化的壓力均衡策略

該項目中云存儲系統(tǒng)以存儲設(shè)備集群和管理服務(wù)器的業(yè)務(wù)動態(tài)調(diào)整策略為基礎(chǔ)，根據(jù)每臺存儲設(shè)備的性能情況、承擔(dān)的存儲任務(wù)壓力情況、存儲空間的利用情況實時地將600多個高清前端攝像機(jī)的視頻存儲業(yè)務(wù)均衡平攤到每一臺存儲設(shè)備上。在系統(tǒng)所有設(shè)備運行正常的情況下保證每臺存儲設(shè)備承擔(dān)的存儲任務(wù)幾乎是相同的，可以發(fā)揮全系統(tǒng)最大的存儲能力以滿足視頻數(shù)據(jù)長時間、高穩(wěn)定的存儲要求。如果某臺設(shè)備出現(xiàn)壓力過大的情況，管理服務(wù)器會動態(tài)將一部分視頻存儲壓力調(diào)整到其他存儲設(shè)備上，以保持整個系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定。

2）全集群化的性能提升與容災(zāi)備份

云存儲系統(tǒng)在該項目中組建了云存儲管理雙機(jī)HA和存儲設(shè)備集群。集群化的設(shè)計和部署使得系統(tǒng)性能與系統(tǒng)容量保持線性增長，不會因為存儲容量規(guī)模的提升而導(dǎo)致性能無法匹配。同時支持存儲設(shè)備動態(tài)加入集群，實現(xiàn)了實時的容量擴(kuò)展，為系統(tǒng)規(guī)模后續(xù)的發(fā)展提供了有力的支撐。

管理服務(wù)器雙機(jī)模式設(shè)計，既考慮到了系統(tǒng)實際存儲規(guī)模的需要，也保障了云存儲系統(tǒng)的可靠性和高冗余性，保證了管理服務(wù)器單點故障不會影響用戶業(yè)務(wù)的持續(xù)服務(wù)，有力的保證整個系統(tǒng)的可靠性。除了以上設(shè)備間的容災(zāi)備份外，云存儲系統(tǒng)還能提供數(shù)據(jù)級別的容災(zāi)服務(wù)，保留數(shù)據(jù)云內(nèi)跨設(shè)備副本和云間數(shù)據(jù)備份等。

3）虛擬化存儲資源的簡潔、靈活性

云存儲系統(tǒng)在存儲設(shè)備容量和資源利用上采用了全域虛擬化的實現(xiàn)方式，打破了單臺設(shè)備的設(shè)備資源和存儲資源瓶頸。在具體存儲業(yè)務(wù)執(zhí)行上，系統(tǒng)會根據(jù)當(dāng)前設(shè)備的壓力狀況合理調(diào)配業(yè)務(wù)資源提高并發(fā)存儲、讀取等業(yè)務(wù)效率。在存儲資源上，虛擬化技術(shù)將系統(tǒng)內(nèi)所有存儲設(shè)備的存儲容量空間進(jìn)行整合，提供一個邏輯的整體容量空間。在本項目中云存儲系統(tǒng)將多臺的存儲設(shè)備容量整合為一個總?cè)萘繛?344T的存儲資源池。存儲資源池的內(nèi)部組成和具體物理分布對上層應(yīng)用透明，行業(yè)平臺和用戶無需關(guān)注。

4）高效的存儲空間使用策略

云存儲系統(tǒng)的容量空間使用策略是以數(shù)據(jù)塊的形式為基礎(chǔ)，整個使用過程透明化。其內(nèi)部實現(xiàn)是通過流式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將所有實際的存儲設(shè)備容量進(jìn)行云存儲結(jié)構(gòu)化改造和格式化分割，并有管理服務(wù)器集群統(tǒng)一分配。視頻數(shù)據(jù)存儲時容量實時調(diào)用，可以全面的提供存儲空間的使用效率，使得本項目中寶貴的存儲空間資源沒有任何浪費。

三、客戶價值

本期某人行視頻云存儲系統(tǒng)的成功實施不僅是滿足了當(dāng)前銀行視頻數(shù)據(jù)存儲的需要，更是提供了一套功能完備、性能優(yōu)越的云存儲解決方案，大大提高了銀行內(nèi)部監(jiān)控系統(tǒng)的安全性和可靠性。在為客戶節(jié)省了大量投資的基礎(chǔ)上，提供了一套功能完備、性能優(yōu)越的視頻存儲解決方案。視頻云存儲系統(tǒng)無論是從目前行業(yè)發(fā)展的技術(shù)先進(jìn)性上或者存儲業(yè)務(wù)管理的便捷性上都超預(yù)期地滿足了用戶期望，在充分滿足客戶項目需求的同時為銀行的綜合管理能力的提升提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持與保障。

四、總結(jié)

該項目是?？低?/u>視頻云存儲系統(tǒng)實施部署的第一個與金融平臺對接案例，其整個項目容量規(guī)模和應(yīng)用特點都非常適合云存儲的部署，云存儲系統(tǒng)的高效性、高可靠性、靈活性在本項目的應(yīng)用中得到了充分的體現(xiàn)。