云存儲是在云計算概念上延伸和發(fā)展出來的一個新的概念,是一種新興的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù),是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能,將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作,共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問功能的系統(tǒng)。
一、云存儲是一種提供大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲和分布式計算的業(yè)務(wù)應(yīng)用架構(gòu)體系
云存儲即通過基于云的數(shù)據(jù)存儲部署模式,應(yīng)用分布式的計算方法,將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來,有效合理地進行資源和數(shù)據(jù)的統(tǒng)一計算和數(shù)據(jù)處理。而終端用戶通過遠程或類似虛擬接入桌面的軟件應(yīng)用和程序接口方式集中訪問云存儲的數(shù)據(jù)資源和業(yè)務(wù)系統(tǒng),從而實現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲和接入環(huán)境下高效快速的資源分析和數(shù)據(jù)處理。其核心技術(shù)在于云計算技術(shù)的應(yīng)用,單臺存儲設(shè)備無論在容量上還是性能上都會遭遇到瓶頸,利用分布式的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),使得龐大的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備和軟硬件服務(wù)資源可以通過網(wǎng)絡(luò)的方式協(xié)同工作和計算,圍繞云存儲數(shù)據(jù)存儲和管理的核心應(yīng)用,提供數(shù)據(jù)資源和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)。
云存儲的關(guān)鍵業(yè)務(wù)是如何面對海量數(shù)據(jù)的存儲和管理。其中虛擬化和存儲池技術(shù)擺脫了傳統(tǒng)設(shè)備形態(tài)的容量利用、擴展和管理,簡化存儲以及容量的應(yīng)用方式,存儲設(shè)備都能夠通過標準的、虛擬化的接入方式即可完成容量擴展,從而實現(xiàn)低成本的容量接入。對使用者而言,使用虛擬化桌面等方式接入就能完成數(shù)據(jù)的訪問和管理,各種形態(tài)存儲設(shè)備組成的巨大存儲容量在用戶端看來僅僅是單一的一個存儲池。
二、存儲與視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展存在密不可分的聯(lián)系
到目前為止,安防行業(yè)歷經(jīng)多個視頻存儲階段的發(fā)展過程,監(jiān)控系統(tǒng)的模擬化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化三個階段都分別出現(xiàn)了不同形態(tài)的監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲 系 統(tǒng)。 從 早 先 的 VCR 到 D VR、混 合 D VR, 到 N VR 和 SAN 存 儲 網(wǎng)絡(luò),尤其是在現(xiàn)階段,大規(guī)模高清和網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的部署,要求呈現(xiàn)更高品質(zhì)的視頻圖像以及精準的智
能數(shù)據(jù)分析和挖掘。在監(jiān)控視頻上,從原先的“看得見”到現(xiàn)在的“看得清、看得遠、看明白”,從人工的圖像監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析到使用智能分析技術(shù)轉(zhuǎn)向智能化的實時視頻分析和智能監(jiān)控,通過對海量視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的計算和處理,已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)高清視頻畫質(zhì)的細節(jié)分析,智能挖掘出類似特征和行為的數(shù)據(jù),為事件決策和業(yè)務(wù)分析提供精準的數(shù)據(jù)依據(jù)。
由于越來越多的監(jiān)控應(yīng)用趨向視頻圖像的高清顯示、 海量的數(shù)據(jù)存儲、多元信息融合、信息智能挖掘、大規(guī)模數(shù)據(jù)的智能分析及決策、云計算等多種先進技術(shù),尤其在平安城市、智慧城市以及跨地域的大規(guī)模行業(yè)應(yīng)用當中,對于這些行業(yè)中海量高清視頻數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的需求,意味著數(shù)據(jù)存儲能力和計算性能的大幅度提升,要求存儲產(chǎn)品具備高性能、高容量、高可靠性以及可擴展性,同時實現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的深度結(jié)合,滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻數(shù)據(jù)管理的特殊業(yè)務(wù)應(yīng)用。
在大規(guī)模的高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中,首先是滿足海量高清的視頻數(shù)據(jù)存儲,高清視頻數(shù)據(jù)如 720P、1080P、5M P、8M P 等 高 分 辨 率I PC 的接入,大路數(shù)并發(fā)大碼流的實時數(shù)據(jù)讀寫,對存儲的性能也是很大挑戰(zhàn),在海量高清部署的環(huán)境下,充分考慮到整體方案中存儲性能的影響,需要云存儲具備高容量以及可伸縮的容量擴展能力,單臺存儲設(shè)備通過 JBO D 方式或集群方式,使用SAS 接口、eSATA 接口等單機容量擴展技術(shù),級聯(lián)或外接擴展柜的方式提升單機系統(tǒng)容量,也可以通過虛擬化和存儲池技術(shù),把多臺形態(tài)各異的存儲設(shè)備虛擬化成單臺大容量的虛擬存儲設(shè)備。
其次, 在大規(guī)模高清存儲部署中,提高磁盤利用效率,降低磁盤空間消耗,通過數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、磁盤碎片整理技術(shù)、TH I N 數(shù)據(jù)精簡技術(shù)、磁盤壞道避讓技術(shù)等,在海量數(shù)據(jù)存儲的環(huán)境中,降低磁盤故障率,減少磁盤容量空間的浪費,從而可以有效縮減后期維護成本。
另外,從整個高清視頻監(jiān)控解決方案上來看,云存儲體系并不是存儲設(shè)備的簡單堆積。云存儲作為視頻數(shù)據(jù)存儲和管理的中心節(jié)點,與整體解決方案融合,優(yōu)化視頻數(shù)據(jù)管理,所有高清視頻數(shù)據(jù)的存儲節(jié)點都可以作為應(yīng)用系統(tǒng)的互備節(jié)點和管理節(jié)點,在海量部署的監(jiān)控系統(tǒng)中,無疑提高了整個解決方案系統(tǒng)抗災(zāi)難能力,保證了系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。
三、在核心技術(shù)的應(yīng)用上,云存儲加速安防高清化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢
云存儲必須以其高效能的海量數(shù)據(jù)存儲和容量管理為核心應(yīng)用,與安防應(yīng)用系統(tǒng)融合,其主要核心技術(shù)包括虛擬化技術(shù)、數(shù)據(jù)安全存儲和保護技術(shù),智能分布式視頻數(shù)據(jù)篩選、分析和計算等技術(shù)。
虛擬化技術(shù)就是把眾多存儲設(shè)備虛擬化成單一的便于管理的邏輯設(shè)備形態(tài),物理磁盤分割成虛擬磁盤,將虛擬磁盤深化采用細粒度管理和虛擬磁盤操作技術(shù),從而獲得更高更靈活的管理效率、性能和容量空間 ,通過虛擬化磁盤分配技術(shù),提高磁盤利用率。
存儲虛擬化技術(shù)很好地解決了當前各種形態(tài)設(shè)備的存儲容量的統(tǒng)一管理和磁盤容量的動態(tài)分割,實現(xiàn)存儲設(shè)備和存儲空間的靈活、智能、自動化管理,云存儲中的存儲設(shè)備數(shù)量龐大且基于網(wǎng)絡(luò)的異地分布。現(xiàn)在的存儲設(shè)備類型非常豐富,包括傳統(tǒng)的存儲介質(zhì)、存儲設(shè)備如 I PSAN、FCSAN、NAS、FCI P 等, 不 同 類型和形態(tài)設(shè)備之間的容量管理、設(shè)備管理,對于龐大的存儲云來講都是一個巨大的挑戰(zhàn),所有的存儲資源都必須得到有效的管理和利用。采用虛擬化和存儲池技術(shù),可以把不同類型的存儲設(shè)備虛擬化成為存儲網(wǎng)絡(luò)上的一個節(jié)點,在邏輯結(jié)構(gòu)上消除異構(gòu)形態(tài)設(shè)備的差異,把容量匯聚成一個巨大的虛擬存儲池,并可以更容易地進行邏輯容量分割, 大幅度提升存儲效率,從而能夠輕易解決未來數(shù)據(jù)增長和存儲擴容以及龐大數(shù)據(jù)存儲節(jié)點的管理。
基于云存儲的數(shù)據(jù)安全和保護技術(shù)。云存儲作為海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲中心,存儲資源通過云的方式整合到大存儲系統(tǒng)中,更應(yīng)關(guān)注高清視頻本身的管理能力,必須具備安全可靠的數(shù)據(jù)保護機制,允許合法的授權(quán)用戶進行訪問對應(yīng)的資源,保證任何設(shè)備故障或者災(zāi)難性的事件都不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失。云存儲中不同的數(shù)據(jù)存儲節(jié)點之間互為數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)恢復(fù)機制,實現(xiàn)設(shè)備級、設(shè)備間和存儲容量的冗余備份,現(xiàn)在的數(shù)據(jù)保護技術(shù)在資源管理上有 CDN 內(nèi)容分發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)加密保護技術(shù)和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),在存儲備份和恢復(fù)上有 P2P、V2P物理機和虛擬機間的近線數(shù)據(jù)互備、基于 CDP 本地及遠程的連續(xù)數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)、 重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)、 快照技術(shù)、N+m 設(shè)備級的冗余技術(shù)等,應(yīng)用多硬件架構(gòu)消除設(shè)備內(nèi)部的單點部件故障,通過數(shù)據(jù)安全和保護技術(shù)提升云存儲的數(shù)據(jù)存儲可靠性和安全性。
智能數(shù)據(jù)篩選和分析技術(shù)也是云存儲高效容量管理的發(fā)展趨勢。如何使用分布式的存儲節(jié)點實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)高效的篩選包括對大規(guī)模高清視頻的分類、搜索、預(yù)覽、調(diào)度、智能分析處理等,能夠快速且靈活地調(diào)出預(yù)期的高清視頻數(shù)據(jù),對分片視頻數(shù)據(jù)進行分析和處理,并且重要的關(guān)鍵數(shù)據(jù)長期保存,非關(guān)鍵數(shù)據(jù)可選擇性的降低保存時間,毫無疑問,采用智能分析技術(shù)即可實現(xiàn)對視頻數(shù)據(jù)的智能化分析,提升高清視頻數(shù)據(jù)的管理和處理能力,利用內(nèi)置或者獨立的軟件管理平臺,從設(shè)備資源(包括性能、存儲容量、設(shè)備部件)、視頻和圖像資源的一體化管理和監(jiān)管,實現(xiàn)智能、可視化、自動資源調(diào)度等全方位管理。通過該技術(shù)實現(xiàn)事件的自動分析、預(yù)警、計算和處理,兼顧了視頻分析的精準度、磁盤管理效率、視頻數(shù)據(jù)搜索以及數(shù)據(jù)安全,為人為決策輸出高度精準的數(shù)據(jù)分析依據(jù)。
四、云存儲技術(shù)推動高清監(jiān)控行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進程
隨著安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化和高清化的變化,尤其是平安城市、基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧城市的建設(shè)以及各個行業(yè)應(yīng)用的深度挖掘,海量級的城市規(guī)模和跨地域的監(jiān)控系統(tǒng)對存儲的容量、擴展性、穩(wěn)定性、可靠性、管理型都出現(xiàn)更強烈的需求。云存儲通過云計算、虛擬化等關(guān)鍵技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)海量級的規(guī)模效應(yīng)和彈性擴展,降低運營成本,避免資源浪費。
在存儲的容量管理上,更高容量的存儲設(shè)備可以滿足數(shù)據(jù)快速增長,而PB 級的數(shù)據(jù)存儲產(chǎn)品組成的虛擬化存儲池,可以組成超大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲空間,應(yīng)對海量級的視頻數(shù)據(jù)存儲。
海量的視頻數(shù)據(jù)推動了圖形圖像檢索、智能分析技術(shù)的發(fā)展,單純靠人工的方式去實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的監(jiān)管,無疑是一件高成本低回報的投入,因此,云存儲的海量視頻數(shù)據(jù)需要一種具有快速檢索視頻數(shù)據(jù),通過對海量數(shù)據(jù)的分析和計算,按照期望的預(yù)定策略和計算原則,能夠利用智能分析算法進行視頻數(shù)據(jù)的分析。同樣,智能分析技術(shù)也可以跟其他技術(shù)相融合,與物聯(lián)網(wǎng)、報警系統(tǒng)、自動化等應(yīng)用系統(tǒng)協(xié)同工作,為各種不同應(yīng)用系統(tǒng)的決策處理提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。
五、云存儲技術(shù)仍需要不
斷改進和優(yōu)化,以滿足視頻存儲的技術(shù)需求云存儲大解決方案下的視頻監(jiān)控存儲設(shè)備的兼容性問題。當前視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲有基于不同類型產(chǎn)品的解決方案,例如 N VR 支持前端基于視頻流協(xié)議的視頻直存產(chǎn)品,具有本地化的數(shù)據(jù)存儲性能,因此,如何將N VR 和 I PS 在視頻存儲和管理上,通過一種簡化的部署模式,實現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的分布式和集中式存儲的同步機制,消除異構(gòu)設(shè)備之間的差異性就十分關(guān)鍵。
云存儲的數(shù)據(jù)和管理安全。云存儲很好解決了存儲容量和擴展的問題,然而,海量數(shù)據(jù)采用一種基于云端的大管理體系,所有的數(shù)據(jù)都在單一的管理平面,意味著數(shù)據(jù)面臨來自內(nèi)部和外部的風(fēng)險。一旦出現(xiàn)非法入侵和破壞行為,會對整個云存儲體系產(chǎn)生災(zāi)難性的破壞,因此,云存儲的部署必須充分考慮來自內(nèi)部和外部的可能會影響到數(shù)據(jù)安全的行為,在數(shù)據(jù)遭受破壞和災(zāi)難之前,做好預(yù)防措施。
云存儲在與視頻監(jiān)控技術(shù)結(jié)合上,還需要進一步提升。由于云存儲面臨的海量視頻數(shù)據(jù),而真正有效能的關(guān)鍵數(shù)據(jù)非常稀少,因此急需通過容量管理、視頻分析等技術(shù)實現(xiàn)關(guān)鍵視頻數(shù)據(jù)的管理,提高容量利用率,以及關(guān)鍵視頻數(shù)據(jù)的高可靠性保護。
另外, 云存儲的設(shè)備是不同形態(tài)、不同性能的設(shè)備,無論是在設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定都會存在差異,云存儲部署應(yīng)充分考慮到設(shè)備差異對數(shù)據(jù)存儲會有的影響,對異構(gòu)設(shè)備進行合理管理和資源分配,使得海量部署環(huán)境下圖3的云存儲設(shè)備能夠為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供高效的數(shù)據(jù)協(xié)同計算和管理工作。
六、未來,云存儲應(yīng)用空間將加大
視頻監(jiān)控技術(shù)不僅僅作為監(jiān)控的技術(shù)手段,同樣也是很多企業(yè)業(yè)務(wù)流程實現(xiàn)自動化監(jiān)管的一種手段,可以降低企業(yè)的運營成本,因此安防監(jiān)控未來不僅僅是安全監(jiān)控的一部分,更是社會活動和生活服務(wù)的一部分,智慧城市、智慧醫(yī)療、智慧校園、智慧家居、物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等的完善和成熟將結(jié)合安防監(jiān)控技術(shù),通過智能感知、檢測、自動化跟蹤、事件預(yù)警和決策支撐等技術(shù)提供非常便捷和的生活方式。這也意味著不久的將來,龐大的用于提供社會服務(wù)的城市級甚至跨城域的數(shù)據(jù)中心亟需建設(shè)。
同時,安防運營服務(wù)也會是未來安防行業(yè)和領(lǐng)域的重要組成部分。安防行業(yè)的業(yè)務(wù)模式發(fā)生改變,專業(yè)的安防運營服務(wù)業(yè)成為當前正在興起的一種服務(wù)模式,包括專業(yè)的監(jiān)控中心、防護中心、智能分析服務(wù)平臺以及服務(wù)云。安防運營朝向服務(wù)模式的變化,通過云的安防監(jiān)控服務(wù)模式,無論是行業(yè)、企業(yè)還是個人都可以根據(jù)自身需要定制相關(guān)的專業(yè)安防運營服務(wù),例如家庭,可以定制家庭看護、老人和孩子看護服務(wù),商店可以定制安全監(jiān)控,企業(yè)可以定制流程監(jiān)管等服務(wù)。
可以預(yù)見,隨著越來越多基于海量數(shù)據(jù)的高清視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)應(yīng)用依托云存儲架構(gòu)解決方案,云存儲在安防領(lǐng)域未來的市場應(yīng)用將更加寬廣。(原標題:基于云技術(shù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢)