智能化監(jiān)控系統(tǒng)云存儲(chǔ)建設(shè)設(shè)計(jì)方案

1、智能化監(jiān)控系統(tǒng)云存儲(chǔ)建設(shè)設(shè)計(jì)方案 1.6.1 概述隨著視頻技術(shù)的不斷突破，攝像機(jī)的分辨率從最早的CIFF、D1，升級(jí)到720p、1080p,如今已經(jīng)可以達(dá)到 4K超 高清標(biāo)準(zhǔn)(3840X2160)。然而，隨著視頻監(jiān)控點(diǎn)位覆蓋越來 越完善，數(shù)量也越來越多，動(dòng)輒幾百路上千路的高清或超高 清視頻存儲(chǔ)需求，給系統(tǒng)帶來了巨大挑戰(zhàn)。目前， 視頻存儲(chǔ)系統(tǒng)主要有兩種模式： 分布式存儲(chǔ)和集中 存儲(chǔ)。1)分布式存儲(chǔ)采用 DVR 、 NVR 等小型存儲(chǔ)設(shè)備，每臺(tái) 存儲(chǔ)設(shè)備管理一定數(shù)量的前端點(diǎn)位并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)點(diǎn)位錄像的 存儲(chǔ)，綜合管理平臺(tái)通過 DVR 、 NVR 實(shí)現(xiàn)對(duì)前端點(diǎn)位的管 理和訪問。采用這種方式的存儲(chǔ)系統(tǒng)，每臺(tái)

2、硬盤錄像機(jī)之間相互獨(dú) 立，通過 RAID 、熱備等冗余技術(shù)實(shí)現(xiàn)容災(zāi)，可以滿足基本 的安防需求。但也存在一些問題，主要有如下幾點(diǎn)： 管理和維護(hù)困難 。一個(gè)上千路的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可能 需要近百臺(tái)NVR進(jìn)行存儲(chǔ)，每臺(tái)NVR都有單獨(dú)的配置 界面，使用維護(hù)過程中需要重復(fù)操作，比如配置、做RAID 硬盤維護(hù)等。系統(tǒng)可靠性低。一般NVR采用RAID技術(shù)來做容災(zāi)，硬盤出現(xiàn)故障后 RAID降級(jí)，需要及時(shí)維護(hù)，如果不及時(shí) 更換硬盤，再有硬盤故障就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)RAID組損壞。同時(shí)， RAID 重構(gòu)效率低下，需要很長(zhǎng)時(shí)間，風(fēng)險(xiǎn)很大 （比如3T的硬盤，系統(tǒng)在保持工作的狀態(tài)下RAID恢復(fù)，可能需要兩個(gè)星期，期間不僅性能會(huì)大

3、大降低， 其他硬盤出現(xiàn)損壞的概率也很高） 。數(shù)據(jù)共享不便 。由于系統(tǒng)性能有限，并且數(shù)據(jù)各自獨(dú) 立，不管是查找目標(biāo)錄像還是數(shù)據(jù)遷移，都需要花費(fèi) 較多時(shí)間。2）傳統(tǒng)的集中存儲(chǔ)通常采用 IPSAN 和外掛磁盤陣列， 通 過流媒體服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)，將所有前端點(diǎn)位的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到中 心存儲(chǔ)服務(wù)器上。因此，采用集中存儲(chǔ)時(shí)，需要具備較大的 網(wǎng)絡(luò)帶寬，建議采用視頻光纖專網(wǎng)進(jìn)行傳輸。集中存儲(chǔ)大大提高了系統(tǒng)管理效率和數(shù)據(jù)共享的能力， 但 也存在一些問題：性能瓶頸。 相比于分布式存儲(chǔ)，集中存儲(chǔ)的每臺(tái)設(shè)備（EVS/ESS需要承擔(dān)更多路數(shù)的視頻存儲(chǔ)，但單臺(tái)設(shè) 備的接入帶寬和磁盤寫入帶寬有限，設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)和存 儲(chǔ)性能成為我們進(jìn)行

4、方案設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的問題之?dāng)?shù)據(jù)安全性不高。傳統(tǒng)集中存儲(chǔ)主要還是通過RAID技術(shù)數(shù)據(jù)容災(zāi)，而 RAID只能實(shí)現(xiàn)磁盤間的冗余，無法做 到設(shè)備級(jí)，而且RAID技術(shù)使用復(fù)雜，硬盤出現(xiàn)故障后 RAID降級(jí)，需要及時(shí)維護(hù)，如果不及時(shí)更換硬盤，再 有硬盤故障就會(huì)導(dǎo)致整個(gè) RAID組損壞。同時(shí)，RAID重 構(gòu)效率低下，需要很長(zhǎng)時(shí)間，風(fēng)險(xiǎn)很大(比如 3T 的硬 盤，系統(tǒng)在保持工作的狀態(tài)下 RAID恢復(fù)，可能需要兩 個(gè)星期，期間不僅性能會(huì)大大降低，其他硬盤出現(xiàn)損 壞的概率也很高) 。使用不便。 雖然服務(wù)器數(shù)量大大減少，但還是需要分 別配置，硬盤或設(shè)備出現(xiàn)損壞后需要及時(shí)的人為參與 維護(hù)，因此對(duì)技防人員的人力投入也提

5、出了較高的要 求。為了解決海量視頻數(shù)據(jù)給技防系統(tǒng)帶來的各種挑戰(zhàn)， 大華 基于對(duì)安防大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的深刻理解和在安防存儲(chǔ)、智能分析 等技術(shù)方面的長(zhǎng)期積累，推出了自主研發(fā)的云存儲(chǔ)系統(tǒng) ExtremeStor。大華云存儲(chǔ)，在技術(shù)架構(gòu)和應(yīng)用性等方面完全 不同于市面上一般通用的云存儲(chǔ)系統(tǒng)，表現(xiàn)出明顯的海量空 間、高可靠、高性能、易使用和強(qiáng)行擴(kuò)展等功能特性。大華云存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件(EFS)是一款集先進(jìn)的分布式技術(shù)、高可靠的容錯(cuò)技術(shù)、智能化的資源調(diào)度管理于一體的數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)系統(tǒng)平臺(tái)軟件，面向海量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，輕松滿足海量 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和彈性變化的業(yè)務(wù)需求。采用先進(jìn)的糾刪碼算 法，存儲(chǔ)的空間利用率可達(dá) 80%以上， 數(shù)

6、據(jù)可靠性達(dá)到 10 個(gè) 9。最小系統(tǒng)即可提供 4GB/s 讀寫能力。存儲(chǔ)容量可彈性 擴(kuò)展至 EB 級(jí)海量空間。 在安防系統(tǒng)中采用云存儲(chǔ)系統(tǒng)做集中存儲(chǔ)， 可以實(shí)現(xiàn)高性 能、高可靠性的安防大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并可對(duì)接大華的安防云計(jì) 算系統(tǒng)，滿足園區(qū)大規(guī)模智能安防監(jiān)控要求。1.6.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.6.2.1 架構(gòu)設(shè)計(jì)云平臺(tái)是集計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、 視 /音頻壓 縮傳輸技術(shù)、安全防范技術(shù)等高新技術(shù)為一體的先進(jìn)系統(tǒng)。 平臺(tái)軟件的控制協(xié)議、傳輸協(xié)議、接口協(xié)議、音視頻格式均 遵循公安部GB/T28181-2011安全防范視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信 息傳輸、交換、控制技術(shù)要求 ，解決了異構(gòu)監(jiān)控系統(tǒng)互連 互通的技術(shù)

7、問題。平臺(tái)采用模塊化設(shè)計(jì)思路，完全遵循 GAT_669.7-2008_ 城市監(jiān)控報(bào)警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) _技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，滿足日益擴(kuò)展的業(yè)務(wù)需 求。采用 B/S 模式和先進(jìn)的 APP 應(yīng)用框架，應(yīng)用了組件化、 動(dòng)態(tài)加載等技術(shù)， 界面直觀、 業(yè)務(wù)明晰、 操作便捷。 采用 SOA 面向服務(wù)體系架構(gòu)， 基于Web2.0技術(shù)和XML協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，便 于被其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成。數(shù)據(jù)與應(yīng)用獨(dú)立、應(yīng)用與控制參數(shù) 獨(dú)立的設(shè)計(jì)，以便于系統(tǒng)的調(diào)整與升級(jí)，適應(yīng)不斷發(fā)展的管 理需求，保證各項(xiàng)技術(shù)可以不斷的更新和升級(jí)以維持系統(tǒng)的先進(jìn)性。云存儲(chǔ)系統(tǒng)為用戶提供了統(tǒng)一的存儲(chǔ)服務(wù)，并提供高效 的SDK和熟悉的訪問接口，應(yīng)用系統(tǒng)可以把重心放在具體的 業(yè)

8、務(wù)開發(fā)上，這樣可以促進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)的持續(xù)有序發(fā)展，發(fā)揮 監(jiān)控系統(tǒng)的最大效能。行業(yè)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)文件服務(wù)Web服務(wù)IPC接入層文件與流接口SDK POSIX NFS/CIFS RESTful MediaSDK MediaSvr系統(tǒng)架構(gòu)圖如下：應(yīng)用服 務(wù)管理層（自動(dòng)化）云存儲(chǔ)架構(gòu)資源層（虛擬化）統(tǒng)一對(duì)象池BucketlBucket2 BucketN設(shè)備層NodelNode2Node3 NodeN大華云存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)圖1.6.2.2 系統(tǒng)組成云存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)部，由元數(shù)據(jù)服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)組 成。元數(shù)據(jù)服務(wù)器支持兩臺(tái)、三臺(tái)及以上形成集群，提供高 可靠的元數(shù)據(jù)服務(wù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)提供高容量、高密度的存儲(chǔ)介質(zhì)和極高的10能力。同時(shí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)支持流媒體 直存功能，具備前端攝像頭產(chǎn)生的視頻流直接存儲(chǔ)到存儲(chǔ)集 群中，避免了中間環(huán)節(jié)的流量、性能開銷，提供高可靠性流 媒體存儲(chǔ)能力，以及強(qiáng)大的媒體轉(zhuǎn)發(fā)能力海量文件快速定位與檢索系統(tǒng)組成圖云存儲(chǔ)系統(tǒng)采用分布式的存儲(chǔ)機(jī)制，將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多臺(tái)獨(dú)立的存儲(chǔ)服務(wù)器上。它采用包括元數(shù)據(jù)管理服務(wù)器(Metadata Server)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器 (Data Node)和客 戶端以及運(yùn)維管理服務(wù)器的結(jié)構(gòu)構(gòu)成海量云存儲(chǔ)系統(tǒng)。在每 個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行云存儲(chǔ)系統(tǒng)的相應(yīng)軟件服務(wù)程序模塊。其中，元數(shù)據(jù)服務(wù)器集群保存系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)文件系統(tǒng)的管理，Metada