視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng)的功能、應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)分析

一、客戶需求與技術(shù)難點(diǎn)分析

某人民銀行對(duì)行內(nèi)的管理監(jiān)控非常嚴(yán)格，在整個(gè)行內(nèi)部署了600多個(gè)高清攝像機(jī)（后期還會(huì)增加監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量），其中含有多種第三方廠家產(chǎn)品。

本期項(xiàng)目需要監(jiān)控的區(qū)域分為工作區(qū)域和生活區(qū)域。根據(jù)項(xiàng)目要求，云存儲(chǔ)系統(tǒng)要滿足工作區(qū)域的監(jiān)控點(diǎn)長(zhǎng)達(dá)365天的移動(dòng)偵測(cè)錄像存儲(chǔ)，滿足生活區(qū)域的監(jiān)控點(diǎn)長(zhǎng)達(dá)存儲(chǔ)90天的移動(dòng)偵測(cè)錄像。

在本期項(xiàng)目與用戶的溝通交流中可以看出，用戶在對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性、靈活性、以及成本和效率方面都提出非常高的要求。

1、云存儲(chǔ)系統(tǒng)穩(wěn)定性要求

由于銀行的行業(yè)特色和特定需求，用戶對(duì)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)提出了很高的要求。如上文所言，用戶要求工作區(qū)域的重點(diǎn)錄像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)達(dá)到365天，生活區(qū)域的錄像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)達(dá)到90天。這就對(duì)視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了很到的要求，能夠?qū)崿F(xiàn)錄像數(shù)據(jù)的長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)，并能做到多點(diǎn)故障錄像不中斷、數(shù)據(jù)不丟失。

2、云存儲(chǔ)系統(tǒng)兼容性要求

本期項(xiàng)目前端攝像機(jī)一部分采用了其他國外廠家設(shè)備，要求云存儲(chǔ)系統(tǒng)能支持第三方前端的接入。用戶提出不僅要能實(shí)現(xiàn)IPC的數(shù)據(jù)接入存儲(chǔ)，而且還要在實(shí)現(xiàn)接入的前提下，提供較高的穩(wěn)定性和保障性。

3、存儲(chǔ)策略的多樣性要求

該銀行按照高清攝像機(jī)的區(qū)域不同，要求工作區(qū)域的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)1年，生活區(qū)域的數(shù)據(jù)要求存儲(chǔ)90天。另外又將工作區(qū)域劃分為兩種不同存儲(chǔ)性質(zhì)的監(jiān)控區(qū)域：金庫（全天移動(dòng)偵測(cè)錄像）和清分、銷毀工作區(qū)域（白天10個(gè)小時(shí)定時(shí)錄像，晚上14個(gè)小時(shí)移動(dòng)偵測(cè)錄像）。這就要求云存儲(chǔ)能滿足多種錄像類型和多種存儲(chǔ)周期的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

4、云存儲(chǔ)系統(tǒng)可擴(kuò)展性要求

由于本期項(xiàng)目為視頻云存儲(chǔ)一期項(xiàng)目，生活區(qū)域的前端點(diǎn)位數(shù)還沒有完全確定數(shù)量。后續(xù)隨著高清攝像頭的增加和存儲(chǔ)容量的擴(kuò)充，要求存儲(chǔ)設(shè)備支持在線動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，新增的存儲(chǔ)設(shè)備掛載上線后能夠直接融入現(xiàn)有云存儲(chǔ)系統(tǒng)中，容量直接被用戶使用。

5、云存儲(chǔ)系統(tǒng)靈活性要求

該銀行要求云存儲(chǔ)系統(tǒng)分配的存儲(chǔ)空間能夠靈活、自由調(diào)整，在分配完成后要能夠方便地?cái)U(kuò)大存儲(chǔ)空間或減小存儲(chǔ)空間，而這個(gè)需求在傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)上基本不能實(shí)現(xiàn)，視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng)很好的解決了這個(gè)問題。

6、成本和存儲(chǔ)效率要求

本期項(xiàng)目中的存儲(chǔ)設(shè)備數(shù)量有限，采用多臺(tái)DS_ASH4多存儲(chǔ)設(shè)備，因此每臺(tái)設(shè)備的存儲(chǔ)容量空間就顯得格外珍貴。在過去，使用傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的過程中往往出現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備上的存儲(chǔ)容量用不完，但又不能分配給另一批前端用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。這時(shí)往往面臨的選擇要么放棄這部分容量空間而形成浪費(fèi)，要么對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行切割以適應(yīng)這部分小容量空間的使用，這樣整個(gè)系統(tǒng)的管理和維護(hù)就非常的復(fù)雜。因此用戶要求在云存儲(chǔ)系統(tǒng)中要實(shí)現(xiàn)不調(diào)整業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并且沒有存儲(chǔ)容量空間的浪費(fèi)。

二、項(xiàng)目解決方案

1、系統(tǒng)架構(gòu)

視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)由視頻云存儲(chǔ)管理服務(wù)器和視頻云存儲(chǔ)存儲(chǔ)設(shè)備組成。視頻云存儲(chǔ)管理服務(wù)器負(fù)責(zé)系統(tǒng)內(nèi)資源管理、存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)管理、集群管理、策略調(diào)度、運(yùn)維監(jiān)控等工作，是整個(gè)系統(tǒng)的控制指揮核心；視頻云存儲(chǔ)存儲(chǔ)設(shè)備是前端數(shù)據(jù)取流、存儲(chǔ)業(yè)務(wù)執(zhí)行的基礎(chǔ)設(shè)備。

通過管理信息與存儲(chǔ)數(shù)據(jù)分離的多平面設(shè)計(jì)，可以保證前端的數(shù)據(jù)流直接寫入存儲(chǔ)設(shè)備，以節(jié)省用戶的流媒體服務(wù)器數(shù)量，同時(shí)優(yōu)化存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、減少存儲(chǔ)故障瓶頸。

該項(xiàng)目的視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方面，考慮到系統(tǒng)整體的運(yùn)行效率、穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性等因素，部署了2臺(tái)管理服務(wù)器組成視頻云存儲(chǔ)管理HA共同負(fù)責(zé)整個(gè)視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)響應(yīng)、資源協(xié)調(diào)、策略調(diào)度等工作。

視頻云存儲(chǔ)的存儲(chǔ)設(shè)備部署方面，由于前端高清攝像頭數(shù)量及存儲(chǔ)周期規(guī)劃，整個(gè)項(xiàng)目共采購了多臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備。由多臺(tái)DS_ASH4多高性能存儲(chǔ)設(shè)備組成統(tǒng)一的存儲(chǔ)資源池，共同對(duì)外提供存儲(chǔ)服務(wù)。

系統(tǒng)拓?fù)涫疽馊缦聢D所示：

2、系統(tǒng)功能

該銀行項(xiàng)目中視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng)提供了一套深度貼合用戶需求的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其先天的基因中就融入了面向應(yīng)用的特質(zhì)，將安防行業(yè)常見應(yīng)用功能（如：視屏錄像、下載、檢索、鎖定覆蓋等）封裝在存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件內(nèi)部，持續(xù)地為用戶提供高效、靈活、可靠的專業(yè)級(jí)存儲(chǔ)服務(wù)。具體功能包括：

1）視頻存儲(chǔ)功能

*視頻錄像：根據(jù)用戶制定的錄像計(jì)劃以及指定的錄像類型和錄像通道，系統(tǒng)自動(dòng)保存錄像數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)相關(guān)資源，并能實(shí)現(xiàn)在斷網(wǎng)情況下的數(shù)據(jù)補(bǔ)錄、動(dòng)態(tài)修改錄像類型，以及按照指定的循環(huán)覆蓋策略進(jìn)行周期覆蓋。

*視頻檢索：用戶可以按監(jiān)控點(diǎn)編號(hào)、錄像類型、時(shí)間組合、鎖定、標(biāo)注等條件查詢錄像數(shù)據(jù)。

*視頻回放：支持根據(jù)編碼器名稱以及時(shí)間段、錄像類型對(duì)錄像數(shù)據(jù)進(jìn)行回放、回訪時(shí)間定位，包括快放、慢放、倒序回放、I幀回放及手動(dòng)停止回放功能。

*視頻下載：支持根據(jù)編碼器名稱以及時(shí)間段對(duì)錄像數(shù)據(jù)進(jìn)行下載，并能實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)續(xù)傳功能。

*視頻鎖定：支持指定的錄像片段進(jìn)行鎖定，鎖定后的數(shù)據(jù)不被循環(huán)覆蓋掉，并能實(shí)現(xiàn)鎖定時(shí)長(zhǎng)到期自動(dòng)解鎖功能。

*視頻標(biāo)注：對(duì)錄像、圖片等數(shù)據(jù)信息所對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽進(jìn)行打標(biāo)、存儲(chǔ)、備份、修改刪除等操作；對(duì)標(biāo)簽信息進(jìn)行查詢、檢索、篩選工作。

2）錄像管理功能

*錄像計(jì)劃管理：關(guān)聯(lián)平臺(tái)配置好的錄像計(jì)劃，并將錄像計(jì)劃同步到各個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)。

*系統(tǒng)偵測(cè)錄像：根據(jù)設(shè)定移動(dòng)偵測(cè)區(qū)域自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的錄像任務(wù)。

*事件錄像：根據(jù)具體事件執(zhí)行錄像任務(wù)，優(yōu)先級(jí)高于定時(shí)和移動(dòng)偵測(cè)錄像。

3）系統(tǒng)管理功能

*集群化管理：視頻錄像索引采用集群方式進(jìn)行一級(jí)索引管理，無單點(diǎn)故障，保證索引數(shù)據(jù)的安全性，并能根據(jù)用戶的各種查詢條件進(jìn)行快速定位。

*負(fù)載均衡管理：集群前端采用虛擬IP技術(shù)，對(duì)外提供統(tǒng)一的入口IP形式。在集群中根據(jù)各種算法，系統(tǒng)將集群訪問進(jìn)行分?jǐn)偅档蛦蝹€(gè)節(jié)點(diǎn)的訪問壓力；當(dāng)單臺(tái)壓力過大時(shí)，系統(tǒng)將業(yè)務(wù)平滑遷移至其他存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，達(dá)到整個(gè)集群間負(fù)載均衡目的。

*虛擬化管理：支持將整個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備統(tǒng)一管理，虛擬化為存儲(chǔ)資源池，且將虛擬資源劃分為塊進(jìn)行管理；對(duì)用戶重要數(shù)據(jù)，通過虛擬塊之間的相互復(fù)制技術(shù)，達(dá)到多份備份目的。

*離散存儲(chǔ)管理：將前端數(shù)據(jù)通過特定算法，平滑分散至各個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上，從而降低大量回放對(duì)單臺(tái)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的壓力。

4）運(yùn)維管理功能：

*系統(tǒng)信息獲取：支持系統(tǒng)信息，包括版本、CPU、內(nèi)存、網(wǎng)卡、磁盤等信息的獲取。

*系統(tǒng)故障告警：支持系統(tǒng)故障（CPU、內(nèi)存等超過閾值）主動(dòng)告警到運(yùn)維平臺(tái)。

*存儲(chǔ)設(shè)備告警：支持設(shè)備故障、掉線會(huì)主動(dòng)告警到運(yùn)維平臺(tái)。

3.方案特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

1）全面優(yōu)化的壓力均衡策略

該項(xiàng)目中云存儲(chǔ)系統(tǒng)以存儲(chǔ)設(shè)備集群和管理服務(wù)器的業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)調(diào)整策略為基礎(chǔ)，根據(jù)每臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的性能情況、承擔(dān)的存儲(chǔ)任務(wù)壓力情況、存儲(chǔ)空間的利用情況實(shí)時(shí)地將600多個(gè)高清前端攝像機(jī)的視頻存儲(chǔ)業(yè)務(wù)均衡平攤到每一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備上。在系統(tǒng)所有設(shè)備運(yùn)行正常的情況下保證每臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備承擔(dān)的存儲(chǔ)任務(wù)幾乎是相同的，可以發(fā)揮全系統(tǒng)最大的存儲(chǔ)能力以滿足視頻數(shù)據(jù)長(zhǎng)時(shí)間、高穩(wěn)定的存儲(chǔ)要求。如果某臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)壓力過大的情況，管理服務(wù)器會(huì)動(dòng)態(tài)將一部分視頻存儲(chǔ)壓力調(diào)整到其他存儲(chǔ)設(shè)備上，以保持整個(gè)系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定。

2）全集群化的性能提升與容災(zāi)備份

云存儲(chǔ)系統(tǒng)在該項(xiàng)目中組建了云存儲(chǔ)管理雙機(jī)HA和存儲(chǔ)設(shè)備集群。集群化的設(shè)計(jì)和部署使得系統(tǒng)性能與系統(tǒng)容量保持線性增長(zhǎng)，不會(huì)因?yàn)榇鎯?chǔ)容量規(guī)模的提升而導(dǎo)致性能無法匹配。同時(shí)支持存儲(chǔ)設(shè)備動(dòng)態(tài)加入集群，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)的容量擴(kuò)展，為系統(tǒng)規(guī)模后續(xù)的發(fā)展提供了有力的支撐。

管理服務(wù)器雙機(jī)模式設(shè)計(jì)，既考慮到了系統(tǒng)實(shí)際存儲(chǔ)規(guī)模的需要，也保障了云存儲(chǔ)系統(tǒng)的可靠性和高冗余性，保證了管理服務(wù)器單點(diǎn)故障不會(huì)影響用戶業(yè)務(wù)的持續(xù)服務(wù)，有力的保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。除了以上設(shè)備間的容災(zāi)備份外，云存儲(chǔ)系統(tǒng)還能提供數(shù)據(jù)級(jí)別的容災(zāi)服務(wù)，保留數(shù)據(jù)云內(nèi)跨設(shè)備副本和云間數(shù)據(jù)備份等。

3）虛擬化存儲(chǔ)資源的簡(jiǎn)潔、靈活性

云存儲(chǔ)系統(tǒng)在存儲(chǔ)設(shè)備容量和資源利用上采用了全域虛擬化的實(shí)現(xiàn)方式，打破了單臺(tái)設(shè)備的設(shè)備資源和存儲(chǔ)資源瓶頸。在具體存儲(chǔ)業(yè)務(wù)執(zhí)行上，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)當(dāng)前設(shè)備的壓力狀況合理調(diào)配業(yè)務(wù)資源提高并發(fā)存儲(chǔ)、讀取等業(yè)務(wù)效率。在存儲(chǔ)資源上，虛擬化技術(shù)將系統(tǒng)內(nèi)所有存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)容量空間進(jìn)行整合，提供一個(gè)邏輯的整體容量空間。在本項(xiàng)目中云存儲(chǔ)系統(tǒng)將多臺(tái)的存儲(chǔ)設(shè)備容量整合為一個(gè)總?cè)萘繛?344T的存儲(chǔ)資源池。存儲(chǔ)資源池的內(nèi)部組成和具體物理分布對(duì)上層應(yīng)用透明，行業(yè)平臺(tái)和用戶無需關(guān)注。

4）高效的存儲(chǔ)空間使用策略

云存儲(chǔ)系統(tǒng)的容量空間使用策略是以數(shù)據(jù)塊的形式為基礎(chǔ)，整個(gè)使用過程透明化。其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是通過流式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將所有實(shí)際的存儲(chǔ)設(shè)備容量進(jìn)行云存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)化改造和格式化分割，并有管理服務(wù)器集群統(tǒng)一分配。視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)容量實(shí)時(shí)調(diào)用，可以全面的提供存儲(chǔ)空間的使用效率，使得本項(xiàng)目中寶貴的存儲(chǔ)空間資源沒有任何浪費(fèi)。

三、客戶價(jià)值

本期某人行視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng)的成功實(shí)施不僅是滿足了當(dāng)前銀行視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的需要，更是提供了一套功能完備、性能優(yōu)越的云存儲(chǔ)解決方案，大大提高了銀行內(nèi)部監(jiān)控系統(tǒng)的安全性和可靠性。在為客戶節(jié)省了大量投資的基礎(chǔ)上，提供了一套功能完備、性能優(yōu)越的視頻存儲(chǔ)解決方案。視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng)無論是從目前行業(yè)發(fā)展的技術(shù)先進(jìn)性上或者存儲(chǔ)業(yè)務(wù)管理的便捷性上都超預(yù)期地滿足了用戶期望，在充分滿足客戶項(xiàng)目需求的同時(shí)為銀行的綜合管理能力的提升提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持與保障。

四、總結(jié)

該項(xiàng)目是?？低?/u>視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)施部署的第一個(gè)與金融平臺(tái)對(duì)接案例，其整個(gè)項(xiàng)目容量規(guī)模和應(yīng)用特點(diǎn)都非常適合云存儲(chǔ)的部署，云存儲(chǔ)系統(tǒng)的高效性、高可靠性、靈活性在本項(xiàng)目的應(yīng)用中得到了充分的體現(xiàn)。