國邁執(zhí)法記錄儀管理系統(tǒng)

1、執(zhí)法記錄儀（同步錄音錄像）及云存儲解決方案1項(xiàng)目必要性及需求分析 執(zhí)法記錄是安防監(jiān)控必不可少的重要組成部分。而視頻監(jiān)控系統(tǒng)是執(zhí)法監(jiān)控的主要基礎(chǔ)，它保證了所有活動都在監(jiān)控中心的可視范圍內(nèi)，同時又保證了出現(xiàn)相關(guān)事故后所有視頻錄像文件可供查證，因此，視頻監(jiān)控系統(tǒng)是公安順利執(zhí)法的基礎(chǔ)和保證。在當(dāng)前交通執(zhí)法環(huán)境趨于復(fù)雜，人民群眾對公安人員規(guī)范執(zhí)法期望值越來越高的背景下，進(jìn)一步提升執(zhí)法公信力，推廣使用現(xiàn)代科技執(zhí)法裝備，是基層公安交警部門的必然選擇。隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的飛速發(fā)展，用戶在滿足有線監(jiān)控的同時，對移動監(jiān)控的需求及要求也越來越高，特別是政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位以及長期戶外作業(yè)的特殊行業(yè)，傳統(tǒng)有線監(jiān)控已無法

2、滿足對戶外突發(fā)、特殊事件的處理需求。移動視頻監(jiān)控可以及時、全面、準(zhǔn)確的獲取突發(fā)事件的信息，根據(jù)預(yù)先制定的預(yù)案進(jìn)行正確的指揮調(diào)度，將突發(fā)事件帶來的損害降到最低等優(yōu)勢，從而越來越受到政府和企業(yè)的青睞。執(zhí)法記錄儀是一種具有同步錄音錄像功能的便攜式執(zhí)法取證設(shè)備，對及時收集、固定證據(jù)，記錄各類事件現(xiàn)場處置情況，實(shí)現(xiàn)公正執(zhí)法、文明執(zhí)勤，保護(hù)民警和當(dāng)事人合法權(quán)益，保障民警依法履行職責(zé)，促進(jìn)提高執(zhí)法水平，監(jiān)督執(zhí)法行為提供了重要保障?，F(xiàn)有的公安系統(tǒng)中，仍采用固定的攝像或監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行執(zhí)法過程的采樣和取證，不滿足公安現(xiàn)場執(zhí)法的實(shí)時性、全面性、靈活性原則。全面、系統(tǒng)地更新公安局執(zhí)法記錄的系統(tǒng)就顯得尤為重要。執(zhí)法記錄視

3、頻的整合、存儲以及利用程度是公安執(zhí)法信息化程度的重要標(biāo)志之一，大部分的公安系統(tǒng)中已建成大量、屬于各個部門、基于不同制式標(biāo)準(zhǔn)、不同設(shè)備、不同平臺的執(zhí)法監(jiān)控系統(tǒng)，但目前這些資源并沒有得到有效整合，無法跨平臺、跨部門進(jìn)行集中優(yōu)化處理，這就造成了公安執(zhí)法現(xiàn)有視頻資源利用率低、重復(fù)備份、缺乏統(tǒng)一調(diào)度等不良現(xiàn)象。本項(xiàng)目基于這個現(xiàn)狀旨在建設(shè)一個統(tǒng)一的、高度可靠的公安執(zhí)法記錄應(yīng)用服務(wù)支撐系統(tǒng)，將公安現(xiàn)有的視頻監(jiān)控資源有效整合起來，保證各部門工作有序進(jìn)行。通過構(gòu)建公安執(zhí)法記錄應(yīng)用服務(wù)支撐系統(tǒng)(以下簡稱“系統(tǒng))，將公安可利用的全部視頻資源經(jīng)過優(yōu)化、存儲及處理后，透明地呈現(xiàn)給工作人員，為執(zhí)法監(jiān)控等提供有力支撐。公安

4、執(zhí)法記錄應(yīng)用服務(wù)支撐系統(tǒng)是以分散記錄，集中控制、管理為目的，將前端視頻記錄，傳輸?shù)皆拼鎯ο到y(tǒng)，通過在線點(diǎn)播方式直接獲取視頻流，構(gòu)成一個完整的執(zhí)法全程記錄、保存、查看系統(tǒng)。公安執(zhí)法記錄應(yīng)用服務(wù)支撐系統(tǒng)能完成公安系統(tǒng)通過云傳輸?shù)姆绞剑咝У厣蟼饔涗泝x記錄的視頻信息，并將這些數(shù)據(jù)安全可靠地保存在市局的云存儲中，當(dāng)需要調(diào)取的時候，通過在線點(diǎn)播方式直接獲取視頻流，本地不進(jìn)行視頻緩存，以進(jìn)一步提升安全性。通過這個系統(tǒng)，可迅速了解和掌握監(jiān)控區(qū)域動態(tài)情況，增強(qiáng)公安局應(yīng)對各種突發(fā)事件的處置能力，提高公安機(jī)關(guān)打防控效能，彌補(bǔ)人防不足，方便事后調(diào)查取證和專案偵察，有效預(yù)防和打擊街面犯罪，最大限度壓縮犯罪空間，增強(qiáng)威

5、懾力。2系統(tǒng)方案2.1視頻采集方案2.1.1執(zhí)法記錄儀簡介執(zhí)法規(guī)范化是執(zhí)法管理的核心，為了加強(qiáng)執(zhí)法規(guī)范化建設(shè)，確保公正文明執(zhí)法、有效解決執(zhí)法突出問題、提高執(zhí)法質(zhì)量和執(zhí)法履職能力，執(zhí)法記錄儀作為執(zhí)法取證工作的配套裝備，發(fā)揮著重要作用。執(zhí)法記錄儀充分利用信息化手段，將提高執(zhí)法科技化水平作為加強(qiáng)執(zhí)法規(guī)范化建設(shè)的切入點(diǎn)，通過把先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)引入到公安機(jī)關(guān)的執(zhí)法工作中來，有利于促進(jìn)執(zhí)法行為規(guī)范化，提高公安執(zhí)法的效率和水平，減少執(zhí)法中不作為和亂作為。主要功能：將記錄儀攝錄的執(zhí)法資料自動拷貝，并將資料信息自動上傳至指定服務(wù)器，上傳完畢后自動將記錄儀中資料刪除，對已拷貝執(zhí)法資料做整理，并上傳至后臺電子證據(jù)管理

6、系統(tǒng)，全過程中可對已接入執(zhí)法記錄儀進(jìn)行充電。2.2云存儲方案2.2.1,cStor簡介采用業(yè)界已經(jīng)成熟的cStor云存儲資源管理系統(tǒng)，在多臺普通商用服務(wù)器上構(gòu)建高性能高可靠云存儲系統(tǒng)，作為本次系統(tǒng)云數(shù)據(jù)中心存儲平臺，其應(yīng)用部署示意圖如下圖所示。圖4 cStor云存儲資源管理系統(tǒng)部署示意圖在執(zhí)法記錄儀系統(tǒng)建設(shè)中，云存儲系統(tǒng)屬于基礎(chǔ)平臺支撐層，用于視頻集中存儲和共享，實(shí)現(xiàn)對視頻的統(tǒng)一管理和高效應(yīng)用。將數(shù)據(jù)邏輯集中物理分散，以提供多并發(fā)高吞吐帶寬，最大程度降低系統(tǒng)訪問瓶頸。下面具體說明cStor云存儲系統(tǒng)的基本組成和主要功能。2.2.3系統(tǒng)功能描述cStor云存儲資源管理系統(tǒng)從功能上劃份為三大部分：

7、1)cStor分布式文件系統(tǒng)分布式文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)文件數(shù)據(jù)存儲、可靠性容錯、可伸縮性保證、高可用保證、負(fù)載均衡和流量分擔(dān)等功能。2)存儲訪問接口cStor提供符合POSIX規(guī)范的文件系統(tǒng)訪問接口，通過cStor訪問掛接程序可將云存儲空間掛接為本地目錄或磁盤。同時可提供專用的API接口，支持業(yè)務(wù)應(yīng)用層程序?qū)υ拼鎯ο到y(tǒng)的直接訪問。3)管理監(jiān)控中心管理監(jiān)控中心提供帳戶管理、設(shè)備管理、系統(tǒng)監(jiān)控、卷管理、告警管理、故障管理等功能。下面逐一詳細(xì)介紹各部分系統(tǒng)功能。cStor分布式文件系統(tǒng)cStor分布式文件系統(tǒng)包括卷管理、元數(shù)據(jù)管理、塊數(shù)據(jù)管理服務(wù)。參考上面系統(tǒng)架構(gòu)框圖左側(cè)部分。元數(shù)據(jù)是指文件的

8、名稱、屬性、數(shù)據(jù)塊位置信息等，元數(shù)據(jù)管理通過元數(shù)據(jù)服務(wù)程序完成。因元數(shù)據(jù)訪問頻繁，故系統(tǒng)將元數(shù)據(jù)加載緩存至內(nèi)存中管理，提高訪問效率。由于元數(shù)據(jù)的重要性，元數(shù)據(jù)損壞或丟失則相當(dāng)于文件數(shù)據(jù)丟失，因此實(shí)現(xiàn)了元數(shù)據(jù)服務(wù)器主備雙機(jī)高可用，確保7×24小時不間斷服務(wù)。通過元數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程多機(jī)冗余備份功能，實(shí)現(xiàn)在多臺其它機(jī)器上備份元數(shù)據(jù)，當(dāng)元數(shù)據(jù)服務(wù)器損壞，可以通過備份的元數(shù)據(jù)重新恢復(fù)服務(wù)，切保數(shù)據(jù)可以完整找回。塊數(shù)據(jù)是指文件數(shù)據(jù)被按照一定大小(默認(rèn)64MB)分割而成的多個數(shù)據(jù)塊，分布存儲到不同的存儲節(jié)點(diǎn)服務(wù)器上，并通過編解碼容錯算法產(chǎn)生相應(yīng)的冗余塊。塊數(shù)據(jù)服務(wù)是運(yùn)行在每個存儲節(jié)點(diǎn)服務(wù)器上的塊數(shù)據(jù)管理程

9、序，負(fù)責(zé)使用存儲服務(wù)器上的磁盤空間存儲文件數(shù)據(jù)塊，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的編解碼功能。相比較傳統(tǒng)業(yè)界的云存儲采用塊數(shù)據(jù)簡單備份冗余容錯機(jī)制，編解碼容錯方式大大降低了硬件資源冗余度，提高了磁盤利用率。由一對主備元數(shù)據(jù)服務(wù)器及其所管理的塊數(shù)據(jù)服務(wù)器管理節(jié)點(diǎn)設(shè)備及其所提供的存儲空間稱為一個卷。卷管理服務(wù)器負(fù)責(zé)將多個卷虛擬化整合，對外提供統(tǒng)一的整體訪問云存儲空間。文件系統(tǒng)采用中心服務(wù)器模式分布式存儲架構(gòu)，控制流與數(shù)據(jù)流分離，通過增加存儲節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)采用自動注冊機(jī)制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高可伸縮性，增加或減少存儲節(jié)點(diǎn)規(guī)模，不影響系統(tǒng)正常提供存儲訪問服務(wù)。該系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一調(diào)度，負(fù)載均衡和流量自動分擔(dān)功能，多個存儲節(jié)點(diǎn)同時對外提供

10、數(shù)據(jù)流服務(wù)，系統(tǒng)根據(jù)磁盤空間使用比例進(jìn)行資源優(yōu)化配置。同時在多個不同的存儲節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)根據(jù)空間比例進(jìn)行優(yōu)化配置，數(shù)據(jù)優(yōu)先存儲的空間利用比例相對較低的磁盤或存儲服務(wù)器上。cStor分布式文件系統(tǒng)具有自動冗余重建功能，確保損壞的數(shù)據(jù)塊能夠被解碼或編碼后存儲到在線的正常的存儲服務(wù)器節(jié)點(diǎn)上。存儲訪問接口cStor客戶端掛接程序支持Linux/Unix/Windows/MacOS等操作系統(tǒng)，并且支持POSIX接口規(guī)范，通過客戶端將云存儲系統(tǒng)掛載成本地目錄或磁盤后，用戶可以如同操作本地目錄或磁盤一樣使用云存儲空間。同時，對于基于本地文件系統(tǒng)的應(yīng)用程序，可以不加修改，直接應(yīng)用在云存儲系統(tǒng)上。通

11、常情況下，可以通過在客戶端的基礎(chǔ)上部署FTP、NFS等服務(wù)器的方式，對外提供基于FTP和NFS的數(shù)據(jù)存儲訪問。管理監(jiān)控中心管理監(jiān)控中心為系統(tǒng)管理員配置和維護(hù)cStor云存儲資源管理系統(tǒng)的有效工具，充分體現(xiàn)了系統(tǒng)的可維護(hù)性。管理監(jiān)控中心提供帳戶管理、設(shè)備管理、系統(tǒng)監(jiān)控、卷管理、告警管理、故障管理等功能。以下為部分系統(tǒng)管理界面。l設(shè)備管理l 系統(tǒng)監(jiān)控l 告警信息l 帳戶管理3.2.4cStor主要優(yōu)勢高可靠性 系統(tǒng)中采用廉價的大容量存儲服務(wù)節(jié)點(diǎn)，通過cStor系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和容錯，提供高效、穩(wěn)定服務(wù)。與使用專用服務(wù)器相比，可以將系統(tǒng)構(gòu)建成本節(jié)省5-10倍以上，且規(guī)模越大，優(yōu)勢越

12、明顯。在降低系統(tǒng)的構(gòu)建成本的同時，系統(tǒng)的可靠性不僅沒有收到影響，相反，通過一系列的可靠性保障機(jī)制，使得cStor系統(tǒng)具有高可靠性的特性。 在cStor云存儲系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)具有多個副本(默認(rèn)情況下是2份，可以根據(jù)需要設(shè)置)，任意節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將會自動復(fù)制數(shù)據(jù)副本到新的節(jié)點(diǎn)上，不會丟失數(shù)據(jù)。這樣，在節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無間斷服務(wù)。 同時，元數(shù)據(jù)管理節(jié)點(diǎn)采用雙機(jī)鏡像模式容錯，如果有一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，另一節(jié)點(diǎn)自動接替。高性能cStor采用控制流與數(shù)據(jù)流分離的技術(shù)，數(shù)據(jù)的存儲或讀取實(shí)際上是與各個存儲節(jié)點(diǎn)上并行讀寫;這樣隨著存儲節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增多，整個系統(tǒng)的吞吐量和IO性能將呈線性增長。同時

13、，cStor采用負(fù)載均衡技術(shù)，自動均衡各服務(wù)器負(fù)載，使得各存儲節(jié)點(diǎn)的性能調(diào)節(jié)到最高。在線伸縮cStor云存儲系統(tǒng)擴(kuò)容非常方便，支持不停止服務(wù)的情況下，動態(tài)加入新的存儲節(jié)點(diǎn)，無需任何操作，即實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容;同時，無需人為干預(yù)，也可以摘下任意節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)自動縮小規(guī)模而不丟失數(shù)據(jù)，存儲在此節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)將會重新備份到其他節(jié)點(diǎn)上。通用易用cStor云存儲系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)POSIX接口，無論是哪種操作系統(tǒng)下的應(yīng)用程序，都可以不經(jīng)修改將云存儲當(dāng)成自己的海量磁盤來使用。如：同時，cStor也提供專用的API接口，供開發(fā)人員調(diào)用。智能管理提供基于WEB的管理平臺，所有的管理工作均由cStor管理模塊自動完成，使用人員無需任

14、何專業(yè)知識便可以輕松管理整個系統(tǒng)。通過管理平臺，可以對cStor中的所有節(jié)點(diǎn)實(shí)行無間斷監(jiān)控，用戶通過監(jiān)控界面可以清楚地了解到每一個節(jié)點(diǎn)和磁盤的運(yùn)行情況。3.3云傳輸方案3.3.1cTrans簡介cTrans高性能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是由南京云創(chuàng)存儲科技有限公司自主研發(fā)的基于互聯(lián)網(wǎng)的分布式大容量數(shù)據(jù)資源智能傳輸軟件系統(tǒng)，其主要作用是在分布式網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，尤其是跨區(qū)域的廣域網(wǎng)絡(luò)中，克服網(wǎng)絡(luò)帶寬有限、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不夠穩(wěn)定、原始數(shù)據(jù)來源有限等問題，在不同的應(yīng)用或存儲節(jié)點(diǎn)之間快速、穩(wěn)定地共享、分發(fā)和傳輸大容量文件數(shù)據(jù)。cTrans高性能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)適用于各種具有海量數(shù)據(jù)或媒體資源傳輸與分發(fā)需求的行業(yè)和領(lǐng)域。通過對cT

15、rans高性能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用，行業(yè)用戶可以在不改變現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)條件、不增加過多硬件設(shè)備的前提下，實(shí)現(xiàn)對大容量數(shù)據(jù)的高效傳輸與分發(fā)，并且最大限度地提升網(wǎng)絡(luò)的帶寬利用率和數(shù)字資產(chǎn)的使用效率。cTrans高性能數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要依賴于cTrans高速數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，這是一種全新的軟件技術(shù)，它徹底克服了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸軟件例如FTP、HTTP以及WindowsCIFS中的固有瓶頸，實(shí)現(xiàn)了在各種共享和私有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中傳輸速度的最大化。這種技術(shù)可以獲得完美的傳輸效率，不為網(wǎng)絡(luò)延遲和丟包所限制。并且，用戶享有對傳輸速度以及不同傳輸流之間帶寬共享的無以倫比的控制。無論網(wǎng)絡(luò)距離和動態(tài)性能如何，即便是在最困難的網(wǎng)絡(luò)條件下(

16、例如衛(wèi)星、無線和洲際遠(yuǎn)程鏈接)，文件傳輸時間仍然可以得到保障。cTrans具有內(nèi)置的、完整的安全性，包括連接節(jié)點(diǎn)安全驗(yàn)證，傳輸中數(shù)據(jù)加密以及數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證。圖9 執(zhí)法記錄儀云傳輸工具界面示例 3.3.2關(guān)鍵技術(shù) cTrans高性能傳輸解決方案基于高速傳輸協(xié)議cTrans。cTrans是一種全新的應(yīng)用層協(xié)議，特別為企業(yè)關(guān)鍵型文件傳輸所設(shè)計(jì)，可以滿足其所需的高速度、可預(yù)測性和百分之百的安全可靠性。cTrans出眾的性能對所有的網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體皆適用。 cTrans是在用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)之上開發(fā)的應(yīng)用層協(xié)議。和那些基于并行TCP的應(yīng)用不同，cTrans在單個數(shù)據(jù)流上實(shí)現(xiàn)了速度最大化。借助于革新性的

17、文件流線化技術(shù)，cTrans的傳輸速率在分發(fā)大批小文件時同樣可以得到保障。所以cTrans實(shí)現(xiàn)了在高速廣域網(wǎng)上傳輸海量數(shù)據(jù)(和文件大小無關(guān))的傳輸速率最大化。和TCP吞吐率的特性相比，cTrans的傳輸速率完全不受網(wǎng)絡(luò)延遲的影響，并且也對網(wǎng)絡(luò)丟包有很好的魯棒性。如圖1所示，cTrans實(shí)現(xiàn)了傳輸速率的最大化，在某些情況下可以比TCP快千倍。其速率具有可預(yù)測性。例如在10%的丟包情況下，cTrans的吞吐率可以達(dá)到網(wǎng)絡(luò)鏈接帶寬的90%。在極端情況下，cTrans的吞吐率僅為終端系統(tǒng)的吞吐能力(通常是磁盤讀寫吞吐率)所限制。圖10 cTrans傳輸吞吐量與TCP傳輸對比 作為一種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，cTrans具有應(yīng)用層傳輸?shù)耐耆煽啃?。cTrans的可靠性設(shè)計(jì)是基于一種負(fù)反饋的機(jī)制：接收端檢測到丟包并把需要重傳的包信息反饋給發(fā)送端。通過理論優(yōu)