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云存儲新技術發展和應用
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文章來源:成都安全防范網 - 為成都安防行業服務    添加人:成都安全防范網 - 為成都安防行業服務    添加時間:2016-07-15 15:14:14

一、概述

在安防領域,云存儲技術作為近年興起的存儲技術已廣泛被各行業用戶、各大廠商所接受。同時隨著大家對云存儲的理解不斷加深,對云存儲所展現出的存儲優勢的深度認同,根植于安防領域熱土之上的云存儲技術也在隨著時代發展不斷演進和創新。

起初,云存儲作為在存儲領域興起的一種新技術,將復雜的存儲架構和組織管理封裝在系統內部,而對上層系統提供統一、靈活、安全的“云存儲服務”,由此將存儲建設從系統建設上升到服務建設,對于存儲的關注也達到空前的高度。然而隨著需求的不斷加深,以及對“服務”定義的多元化,云存儲技術也如落入平靜湖面的石子,激蕩出一層又一層的波瀾。 

二、云存儲的現狀與創新

在安防行業中,存儲的存在形式較為多樣,傳統如DVR/NVR、SAN、NAS等。各種存儲方案的存在均滿足于安防行業特定場景變化的需要和受力于市場作用的結果。云存儲技術作為存儲技術中的一項重大革新,在安防行業中的多項場景應用中填補了空白,同時隨著技術創新的不斷深化,在傳統建設領域上的應用上也出現的云存儲的身影。

在滿足小型視頻監控的需求時,用戶通常會傾向于DVR或者NVR,當規模再大一些時會使用SAN或者NAS存儲方案。而隨著規模的不斷加大,龐大存儲系統的整合、資源利用率的提升、存儲服務獲取和管理的便利性等方面傳統存儲方式的弊端也非常明顯,而云存儲的產品化應用無疑是行業中的亮點。

隨著云存儲技術的發展創新,以及對多種用戶場景的兼顧和調整。云存儲的創新方向有以下3個方面:1、云存儲安防化發展與創新;2、云存儲小型化發展與創新;3、云存儲安防民用化的發展與創新。不同發展方向指向不同用戶場景需要,云存儲技術無論如何演進,以用戶為中心的理念從未改變。 

三、云存儲安防化發展與創新

雖然明確運用云存儲技術作為主流存儲技術應用于安防行業的共識并未改變,然而通用云存儲在具體業務使用時卻忽視了與安防行業的整合。因此迫切需要通過云存儲技術與安防具體業務進行整合、優化、創新可提升整體業務的耦合度,優化存儲流程,降低環節消耗。具體云存儲安防化的思路下可以從以下幾個方案進行優化。

整體系統架構調整

在視頻圖像監控系統的整體結構調整上,首先云存儲系統可以通過將流媒體業務內置,進而可以獨立承擔視頻圖像的取流存儲、預覽、轉發等多種功能。這樣在整個系統中,數據的流向可以從攝像機直接寫入云存儲系統的存儲節點中,數據的分布式存儲則由云存儲系統內各存儲節點自行完成。整個結構省去了很多中間環節,只涉及前端和存儲,因此環節變少、流程簡化后效率隨之提升,故障環節也隨之降低。

另外云存儲系統同樣可以針對視頻圖像存儲技術進行面向應用的定制工作,如視頻圖像存儲的周期性管理、錄像補錄、索引管理、錄像完整性檢測等多種視頻圖像與存儲相關的內容都可以整合入云存儲系統。從而釋放上層業務系統的系統資源,簡化整個視頻圖像存儲結構。

視頻效率優化

云存儲系統同樣可以針對視頻圖像的數據特點進行優化工作。從數據特點上分析視頻圖像數據是典型的流式數據,流式數據產生時其數據容量的大小就無法估量,如果不限定錄像的保留周期,則一個攝像頭產生的數據將是源源不斷的生成,容量也是無法估計的。因此采用一般文件的存儲方式就會將視頻數據人為切成大量的視頻片段,破壞其完整性。

在現實的使用場景中,視頻圖像當然不會無限制地保留下去。以錄像數據保留30天為例,原來源源不斷的視頻數據會形成一個以30天數據量為總容量,以時間為周長的圓周。數據在這個30天的圓周上周而復始,不斷循環寫入。那么針對視頻圖像的這種數據特點,云存儲系統可以不再采用視頻片段文件這種非流式數據的存儲方式,改而使用更符合流式數據特點的存儲方式。一個攝像頭30天內的數據以圓周形式進行存儲,數據量則為寫滿圓周的總周長,同時在圓周上以秒或者更細粒度為單位標注時間坐標。那么在不破壞數據完整性同時,可以根據精確的時間點坐標進行自定義的數據定位、查詢、下載、回放。視頻圖像數據的存儲和使用效果會大幅提升。 

四、云存儲小型化發展與創新

常規云存儲方案多采用集中存儲方式,因此適應的安防場景多為中大型視頻監控項目。然而安防應用場景并非全部都能夠做到集中存儲,大量小型項目、或者要求數據就近存儲的場景對于云存儲的大規模集中存儲方式提出了嚴峻的挑戰。

在滿足小型化場景的情況下,特定場景的需求對云存儲架構提出了更多要求,云存儲需要對自身的架構進行再次定義和調整以滿足場景客觀需求,同時又必須保障其架構的延續性以滿足長期規劃。即要求少量存儲設備也能夠構建云存儲系統,同時隨著業務規模的不斷擴大與延伸,云存儲也需要具備由小至大的線性擴展使用架構的靈活調整。再則小型化場景的需求對存儲系統的成本也有較高的要求,這一點也需要重點考慮。

因此云存儲系統的小型化方案就必須聚焦在低成本、高擴展這兩點上。在低成本上利用3臺,甚至更少的小盤位存儲節點,通過元數據模塊的內嵌、存儲業務功能的集成將若干存儲節點通過集群方式構建小型云存儲系統。小型云存儲系統需要繼承安防云存儲架構的優勢,在業務邏輯、數據路徑、安全性上繼續保持安防云存儲的建設方式,提供專業的安防云存儲服務。同時大量小型云存儲的部署客觀上滿足了就近存儲的需求,加之安防應用平臺、云存儲調度中心的統一管理與調度,彼此之間又可以形成互動、互聯,有效滿足了分布式存儲的需要。因此發展小型化云存儲可以進一步滿足安防行業豐富的場景需求,對集中式的云存儲方案進行強有力的補充。 

五、云存儲安防民用化的發展與創新

安防行業關注到民用市場的需要,但真正進入這一領域相對于傳統公安、交通等領域而言要晚很多。同時民用市場對于存儲的具體需求,以及民用市場的實際特點與傳統的安防行業特點又表現出明顯差異。

在傳統安防領域建設存儲系統,其原則是依據當前業務量、存儲容量需要有步驟的進行建設。在建設設計之初就非常明確系統中的并發業務量和容量需要,且長時間保持一個滿負荷穩定狀態,因此云存儲的設計建設就由理可依,按照實際需要建設即可。而民用市場的出現則完全打破了這一建設模式,民用市場對于存儲的彈性要求非常大,因為整個市場的高速發展表現出一種前所未有的擴張方式,存儲系統需要及時隨著用戶量的增加不斷進行擴展。同時即使在一天內云存儲系統所面臨的并發壓力也不再恒定,而是隨著用戶習慣呈現出波峰波谷,可能某個時刻大量用戶數據會呈井噴式的涌向云存儲系統,照成云存儲系統超負荷運行。而又在某個時刻數據存儲量持續下降,云存儲以非常輕的負荷在運行。

基于以上特點,如果采用安防傳統的云存儲建設思路,則需要按照峰值設計云存儲系統,而這樣又會在大量時間造成云存儲系統資源浪費。因此在此應用場景上更關注于云存儲系統的并發性能彈性,更關注于對數據緩存的處理。在響應波峰高并發壓力的同時節省不必要的額外開銷則是云存儲系統建設的目標。云存儲系統的負載均衡策略可用最大程度上激發系統并發處理能力,同時通過各節點業務緩存、及時反饋,在策略上快速響應用戶的存儲需要,也將數據進行緩沖處理并逐步消化壓力,以滿足場景需要。同時民用市場的云存儲建設作為公共云存儲實際場景,可以有效降低終端用戶的使用門檻,吸引更多用戶關注和使用云存儲服務。 

六、總結

云存儲技術的發展與創新是一個長期持續的過程,技術生長的土壤需要不斷注入用戶需求的養分。隨著云存儲在安防行業的持續深入,對于安防行業的理解愈發全面,我們將發現仍然有無限廣闊的空間等待我們的開發。

未來安防分析大數據化、應用云端化,云存儲作為大數據的基石仍然有很多可以進步和優化的空間。如何與安防大數據相互配合、相輔相成共同發展,為大數據應用貢獻自身的技術價值也深深值得我們探索。無論未來云存儲技術能夠走多遠,始終離不開對安防行業需求的不斷探索和不斷滿足。十年磨一劍,未來云存儲的發展與創新依然值得人們滿懷期待。

 
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