智能化監(jiān)控系統(tǒng)云存儲建設設計方案

1、智能化監(jiān)控系統(tǒng)云存儲建設設計方案 1.6.1 概述隨著視頻技術的不斷突破，攝像機的分辨率從最早的CIFF、D1，升級到720p、1080p,如今已經(jīng)可以達到 4K超 高清標準(3840X2160)。然而，隨著視頻監(jiān)控點位覆蓋越來 越完善，數(shù)量也越來越多，動輒幾百路上千路的高清或超高 清視頻存儲需求，給系統(tǒng)帶來了巨大挑戰(zhàn)。目前， 視頻存儲系統(tǒng)主要有兩種模式： 分布式存儲和集中 存儲。1)分布式存儲采用 DVR 、 NVR 等小型存儲設備，每臺 存儲設備管理一定數(shù)量的前端點位并實現(xiàn)相應點位錄像的 存儲，綜合管理平臺通過 DVR 、 NVR 實現(xiàn)對前端點位的管 理和訪問。采用這種方式的存儲系統(tǒng)，每臺

2、硬盤錄像機之間相互獨 立，通過 RAID 、熱備等冗余技術實現(xiàn)容災，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： 管理和維護困難 。一個上千路的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可能 需要近百臺NVR進行存儲，每臺NVR都有單獨的配置 界面，使用維護過程中需要重復操作，比如配置、做RAID 硬盤維護等。系統(tǒng)可靠性低。一般NVR采用RAID技術來做容災，硬盤出現(xiàn)故障后 RAID降級，需要及時維護，如果不及時 更換硬盤，再有硬盤故障就會導致整個RAID組損壞。同時， RAID 重構效率低下，需要很長時間，風險很大 （比如 3T 的硬盤，系統(tǒng)在保持工作的狀態(tài)下 RAID 恢 復，可能需要兩個星期，期間不

3、僅性能會大大降低， 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 立，不管是查找目標錄像還是數(shù)據(jù)遷移，都需要花費 較多時間。2）傳統(tǒng)的集中存儲通常采用 IPSAN 和外掛磁盤陣列， 通 過流媒體服務器轉發(fā)，將所有前端點位的視頻數(shù)據(jù)存儲到中 心存儲服務器上。因此，采用集中存儲時，需要具備較大的 網(wǎng)絡帶寬，建議采用視頻光纖專網(wǎng)進行傳輸。集中存儲大大提高了系統(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，集中存儲的每臺設備（EVS/ESS需要承擔更多路數(shù)的視頻存儲，但單臺設 備的接入帶寬和磁盤寫入帶寬有限，設備的轉發(fā)和存 儲性能成

4、為我們進行方案設計時主要考慮的問題之數(shù)據(jù)安全性不高。傳統(tǒng)集中存儲主要還是通過RAID技術數(shù)據(jù)容災，而 RAID只能實現(xiàn)磁盤間的冗余，無法做 到設備級，而且RAID技術使用復雜，硬盤出現(xiàn)故障后 RAID降級，需要及時維護，如果不及時更換硬盤，再 有硬盤故障就會導致整個 RAID組損壞。同時，RAID重 構效率低下，需要很長時間，風險很大(比如 3T 的硬 盤，系統(tǒng)在保持工作的狀態(tài)下 RAID恢復，可能需要兩 個星期，期間不僅性能會大大降低，其他硬盤出現(xiàn)損 壞的概率也很高) 。使用不便。 雖然服務器數(shù)量大大減少，但還是需要分 別配置，硬盤或設備出現(xiàn)損壞后需要及時的人為參與 維護，因此對技防人員的人

5、力投入也提出了較高的要 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 基于對安防大數(shù)據(jù)業(yè)務的深刻理解和在安防存儲、智能分析 等技術方面的長期積累，推出了自主研發(fā)的云存儲系統(tǒng) ExtremeStor。大華云存儲，在技術架構和應用性等方面完全 不同于市面上一般通用的云存儲系統(tǒng)，表現(xiàn)出明顯的海量空 間、高可靠、高性能、易使用和強行擴展等功能特性。大華云存儲系統(tǒng)軟件(EFS)是一款集先進的分布式技術、高可靠的容錯技術、智能化的資源調度管理于一體的數(shù)據(jù)存 儲系統(tǒng)平臺軟件，面向海量的非結構化數(shù)據(jù)，輕松滿足海量 的數(shù)據(jù)存儲和彈性變化的業(yè)務需求。采用先進的糾刪碼算 法，存儲的空間利用率可達 80%

6、以上， 數(shù)據(jù)可靠性達到 10 個 9。最小系統(tǒng)即可提供 4GB/s 讀寫能力。存儲容量可彈性 擴展至 EB 級海量空間。 在安防系統(tǒng)中采用云存儲系統(tǒng)做集中存儲， 可以實現(xiàn)高性 能、高可靠性的安防大數(shù)據(jù)存儲，并可對接大華的安防云計 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)設計1.6.2.1 架構設計云平臺是集計算機應用技術、 網(wǎng)絡通信技術、 視 /音頻壓 縮傳輸技術、安全防范技術等高新技術為一體的先進系統(tǒng)。 平臺軟件的控制協(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、控制技術要求 ，解決了異構監(jiān)控系統(tǒng)互連

7、互通的技術問題。平臺采用模塊化設計思路，完全遵循 GAT_669.7-2008_ 城市監(jiān)控報警聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng) _技術標準，滿足日益擴展的業(yè)務需 求。采用 B/S 模式和先進的 APP 應用框架，應用了組件化、 動態(tài)加載等技術， 界面直觀、 業(yè)務明晰、 操作便捷。 采用 SOA 面向服務體系架構， 基于Web2.0技術和XML協(xié)議標準，便 于被其他業(yè)務系統(tǒng)集成。數(shù)據(jù)與應用獨立、應用與控制參數(shù) 獨立的設計，以便于系統(tǒng)的調整與升級，適應不斷發(fā)展的管 理需求，保證各項技術可以不斷的更新和升級以維持系統(tǒng)的先進性。云存儲系統(tǒng)為用戶提供了統(tǒng)一的存儲服務，并提供高效 的SDK和熟悉的訪問接口，應用系統(tǒng)可以把重心放在

8、具體的 業(yè)務開發(fā)上，這樣可以促進監(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)存儲標準文件服務Web服務IPC接入層文件與流接口SDK POSIX NFS/CIFS RESTful MediaSDK MediaSvr系統(tǒng)架構圖如下：應用服 務管理層（自動化）云存儲架構資源層（虛擬化）統(tǒng)一對象池BucketlBucket2 BucketN設備層NodelNode2Node3 NodeN大華云存儲系統(tǒng)架構圖1.6.2.2 系統(tǒng)組成云存儲系統(tǒng)內部，由元數(shù)據(jù)服務器和數(shù)據(jù)存儲存儲節(jié)點組 成。元數(shù)據(jù)服務器支持兩臺、三臺及以上形成集群，提供高 可靠的元數(shù)據(jù)服務。數(shù)據(jù)存儲節(jié)點提供高容量、高密度的存儲介質和極高的10能力。同時，數(shù)據(jù)存儲節(jié)點支持流媒體 直存功能，具備前端攝像頭產生的視頻流直接存儲到存儲集 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 媒體存儲能力，以及強大的媒體轉發(fā)能力海量文件快速定位與檢索系統(tǒng)組成圖云存儲系統(tǒng)采用分布式的存儲機制，將數(shù)據(jù)分散存儲在多臺獨立的存儲服務器上。它采用包括元數(shù)據(jù)管理服務器(Metadata Server)、數(shù)據(jù)存儲節(jié)點服務器 (Data Node)和客 戶端以及運維管理服務器的結構構成海量云存儲系統(tǒng)。在每 個服務器節(jié)點上運行云存儲系統(tǒng)的相應軟件服務程序模塊。其中，元數(shù)據(jù)服務器集群保存系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)，負責對整個文件系統(tǒng)的管理，Metada