云技術(shù)及其在視頻存儲中的應(yīng)用

文/雷玉堂

云存儲的出現(xiàn)，突破傳統(tǒng)存儲方式的性能和容量瓶頸，使云存儲提供商能夠聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備，而形成異常強(qiáng)大的存儲能力，實(shí)現(xiàn)性能與容量的線性擴(kuò)展，讓海量數(shù)據(jù)的存儲成為了可能，從而讓企業(yè)擁有相當(dāng)于整片云的存儲能力，成功地解決了視頻存儲的難題。本文論述云技術(shù)的基本概念，云存儲與云計(jì)算的關(guān)系，云存儲在視頻存儲中的優(yōu)勢，以及云技術(shù)在視頻存儲中的應(yīng)用。

云技術(shù)或云計(jì)算這個名詞可能是借用了量子物理中的“電子云”(Electron Cloud)，它強(qiáng)調(diào)說明計(jì)算的彌漫性、無所不在的分布性和社會性特征。量子物理上有“電子云”， 因?yàn)樵谠雍酥車\(yùn)動的電子是沒有規(guī)律的,是彌漫空間的、云狀的存在，描述電子的運(yùn)動不是牛頓經(jīng)典力學(xué)而是一個概率分布的密度函數(shù)，用薛定諤波動方程來描述，特定的時間內(nèi)粒子位于某個位置的概率有多大，這跟經(jīng)典力學(xué)的提法就完全不一樣。

電子云有以下特性，概然性、彌漫性、同時性等等，云計(jì)算可能的確是來自電子云的概念，前幾年就有所謂“無所不在的計(jì)算”，IBM有一個無所不在的計(jì)算叫“Ubiquitous”，MS(Bill) ，不久也跟著提出一個無所不在的計(jì)算“Pervade”，人們開始對無所不在的計(jì)算又有了新的認(rèn)識，現(xiàn)在說是“Omnipresent”。但是，云計(jì)算的確不是純粹的商業(yè)炒作，的確會改變信息產(chǎn)業(yè)的格局，許多人已經(jīng)用上了Google Doc和Google Apps，用上了許多遠(yuǎn)程軟件應(yīng)用如Office字處理，而不是用自己本地機(jī)器上安裝這些應(yīng)用軟件，以后誰還會花錢買Office軟件呢?還有許多企業(yè)應(yīng)用如電子商務(wù)應(yīng)用，例如要寫一個交易程序，Google的企業(yè)方案就包含了現(xiàn)成的模板，一個銷售人員根本沒學(xué)習(xí)過高級語言程序設(shè)計(jì)（如用Netbeans編程）也能做出來。這種計(jì)算和產(chǎn)業(yè)動向是符合開源精神的，符合SaaS(Software as a Service)趨勢。

只要你能夠訪問網(wǎng)絡(luò)，并且有一臺連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，你就不需要大型硬件。你能夠在任何時間從任何地點(diǎn)訪問你的數(shù)據(jù)，你的成本將下降，你只要支付你需要的東西的費(fèi)用。你的數(shù)據(jù)保存在一個地方，是密封和安全的，你不必再負(fù)責(zé)它的安全。你的碳排放量和對于社區(qū)的影響將大幅度減少。你的數(shù)據(jù)、你的應(yīng)用程序和你的服務(wù)器在你需要的時候都可以使用，沒有基礎(chǔ)設(shè)施或者資本開支的限制。因此，云計(jì)算能夠使用其它方法無法獲得的計(jì)算能力。

云計(jì)算的概念也許對于IT經(jīng)理是有魅力的，但是，像許多顛覆當(dāng)前做事方法的想法一樣，云計(jì)算也存在一些阻力。在當(dāng)前的氣候中應(yīng)用云計(jì)算的最誘人的理由是，它有可能大幅度減少能源消耗和浪費(fèi)，而耗費(fèi)能源和浪費(fèi)正是當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的特點(diǎn)。

云計(jì)算實(shí)際上包含多種技術(shù)，例如軟件即服務(wù)（SaaS）和硬件即服務(wù)（HaaS）。當(dāng)然，云應(yīng)用的關(guān)鍵在于我們從第三方那里合并進(jìn)來的眾多服務(wù)，第三方為我們提供應(yīng)用，豐富了用戶體驗(yàn)，節(jié)省了代碼成本。只要有可能，在適當(dāng)?shù)牡胤将@取這些發(fā)布者的服務(wù)水平協(xié)議就很重要，尤其是易變的服務(wù)接口。

由于很多公司在現(xiàn)有設(shè)備上投資很大，因此許多人認(rèn)為可以采用混合模式來引入云計(jì)算，即在公司內(nèi)部，或稱為“私有云”中完成一部分計(jì)算需要。百度預(yù)計(jì)越來越多的企業(yè)將會使用云計(jì)算。百度的目標(biāo)是讓更多人和公司適應(yīng)Google Apps，并已經(jīng)向一些大學(xué)免費(fèi)提供Google Apps。

最簡單的云計(jì)算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中已經(jīng)隨處可見，例如搜尋引擎、網(wǎng)絡(luò)信箱等，使用者只要輸入簡單指令即能得到大量信息。未來如手機(jī)、GPS等行動裝置都可以透過云計(jì)算技術(shù)，發(fā)展出更多的應(yīng)用服務(wù)。進(jìn)一步的云計(jì)算不僅只做資料搜尋、分析的功能，未來如分析DNA結(jié)構(gòu)、基因圖定序、解析癌癥細(xì)胞等，都可以透過這項(xiàng)技術(shù)輕易達(dá)成。

云技術(shù)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一種高級形式的利用而已。而且，網(wǎng)絡(luò)也只是比以前更快了，也許會多了IPV6，而TCP/IP本身沒有變化。其實(shí)，云計(jì)算的結(jié)果就是復(fù)雜的協(xié)議統(tǒng)統(tǒng)略去，成為計(jì)算中心的內(nèi)部事務(wù)。將來，終端計(jì)算機(jī)就會跟電視一樣，沒有任何數(shù)據(jù)處理功能，完全只是畫面的呈現(xiàn)。也不再會有光盤的發(fā)行了，也不需要U盤來拷貝文件了。文件也不需要下載了。有了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理中心，資源的利用率也會顯著提高。

所謂“云模式”，就是“數(shù)據(jù)中心”模式形象化稱呼。數(shù)據(jù)中心模式在IT領(lǐng)域經(jīng)過若干年的發(fā)展后，核心思想是對信息的操作可以拆解為一段段，利用網(wǎng)絡(luò)連接，將操作分布化，實(shí)現(xiàn)整個操作進(jìn)程在本地和遠(yuǎn)端的靈活分配。如今幾乎所有大型IT系統(tǒng)均已經(jīng)數(shù)據(jù)中心化了，互聯(lián)網(wǎng)本身則進(jìn)一步為數(shù)據(jù)中心提供了最基本的物理載體。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是圖像信息量巨大，要求具有足夠的存儲空間。目前，16路硬盤錄像機(jī)1TB的硬盤大約能連續(xù)錄像26天。以目前高清最基本的720P效果為例，正常錄像需要的硬盤容量大約為4G～8G/路·小時，出于經(jīng)濟(jì)性考慮，降低每小時視頻錄像可壓縮到3GB左右容量。以此為例，按一個月保存時間計(jì)算，8路監(jiān)控大約17T(17000G)容量左右。如果需要幾百、上千路這樣的高清監(jiān)控，如此龐大的視頻文件，有如潮水般地沖擊著存儲系統(tǒng)，對存儲設(shè)備的容量、讀寫性能、可靠性提出了更高要求。因此，一個高效能的視頻監(jiān)控系統(tǒng)必須具備高效能的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，這關(guān)系著數(shù)據(jù)管理的效率、數(shù)據(jù)安全以及數(shù)據(jù)利用的效率。當(dāng)前，存儲已不僅是一個設(shè)備而已，而是已經(jīng)升華到了一個解決方案平臺的地步。大容量的存儲系統(tǒng)并不是存儲設(shè)備的簡單堆積，更需要解決存儲機(jī)制的完備性、存儲標(biāo)準(zhǔn)以及在時間（存儲數(shù)據(jù)處理速度）和空間（存儲容量）上的可使用性等問題，還有大容量存儲系統(tǒng)的可管理性要求等。

云存儲是在云計(jì)算概念上延伸和發(fā)展出來的一個新的概念，是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(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)訪問功能的一個系統(tǒng)。當(dāng)云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲和管理時，云計(jì)算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲設(shè)備，那么云計(jì)算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個云存儲系統(tǒng)，所以云存儲是一個以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)。

云存儲可以實(shí)現(xiàn)存儲完全虛擬化，大大簡化應(yīng)用環(huán)節(jié)，節(jié)省客戶建設(shè)成本，同時，提供更強(qiáng)的存儲和共享功能。云狀存儲中所有設(shè)備對使用者完全透明，任何地方、任何被授權(quán)用戶都可以通過一根接入線與云存儲連接，進(jìn)行空間與數(shù)據(jù)訪問。用戶無需關(guān)心存儲設(shè)備型號、數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、存儲協(xié)議、應(yīng)用接口等，應(yīng)用簡單透明。云存儲對使用者來講，不是指某一個具體的設(shè)備，而是指一個由許許多多個存儲設(shè)備和服務(wù)器所構(gòu)成的集合體。使用者使用云存儲并不是使用某一個存儲設(shè)備，而是使用整個云存儲系統(tǒng)帶來的一種數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。所以嚴(yán)格來講，云存儲不是存儲，而是一種服務(wù)。

云存儲的核心是應(yīng)用軟件與存儲設(shè)備相結(jié)合，通過應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)存儲設(shè)備向存儲服務(wù)的轉(zhuǎn)變。與傳統(tǒng)的存儲設(shè)備相比，云存儲不僅僅是一個硬件，而是一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備、服務(wù)器、應(yīng)用軟件、公用訪問接口、接入網(wǎng)、和客戶端程序等多個部分組成的復(fù)雜系統(tǒng)。各部分以存儲設(shè)備為核心，通過應(yīng)用軟件來對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務(wù)訪問服務(wù)。

云存儲已經(jīng)成為未來存儲發(fā)展的一種趨勢。監(jiān)控云存儲的出現(xiàn)，突破了傳統(tǒng)存儲方式的性能和容量瓶頸，使云存儲提供商能夠聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備，形成異常強(qiáng)大的存儲能力，實(shí)現(xiàn)性能與容量的線性擴(kuò)展，讓海量數(shù)據(jù)的存儲成為了可能，從而讓企業(yè)擁有相當(dāng)于整片云的存儲能力，成功地解決了視頻存儲中難題。本文論述云技術(shù)的基本概念，云存儲與云計(jì)算的關(guān)系，云存儲在視頻存儲中的優(yōu)勢，以及云技術(shù)在視頻存儲中的應(yīng)用。基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（Infrastructure as a Service，IaaS）、成功的項(xiàng)目群管理（Managing Successful Program，MSP）等先進(jìn)的商業(yè)模式，把這強(qiáng)大的計(jì)算能力分布到終端用戶手中。

云計(jì)算的一個核心概念就是通過不斷提高“云”的處理能力，進(jìn)而減少用戶終端的處理負(fù)擔(dān)，最終使用戶終端簡化成一個單純的輸入輸出設(shè)備，并能按需要享受“云”的強(qiáng)大計(jì)算處理能力。

云計(jì)算的基本原理是，使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將與互聯(lián)網(wǎng)更加類似，如圖1所示。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源投入到用戶需要的應(yīng)用上，并根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲系統(tǒng)。

圖1：云計(jì)算是使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上

云技術(shù)的基本概念

云技術(shù)的含義

云技術(shù)（Cloud technology），是基于云計(jì)算（cloud computing）商業(yè)模式應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、整合技術(shù)、管理平臺技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)等的總稱，可以組成資源池，按需所用，靈活便利。實(shí)際上，云技術(shù)就是云計(jì)算技術(shù)。

云計(jì)算是分布式計(jì)算技術(shù)的一種，其最基本的概念，是透過網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動分拆成無數(shù)個較小的子程序，再交由多部服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)，經(jīng)搜尋、計(jì)算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。透過這項(xiàng)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi)，達(dá)成處理數(shù)以千萬計(jì)甚至億計(jì)的信息，達(dá)到和“超級計(jì)算機(jī)”同樣強(qiáng)大效能的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

云計(jì)算是網(wǎng)格計(jì)算(Grid Computing)、分布式計(jì)算(Distributed Computing)、并行計(jì)算(Parallel Computing)、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲、虛擬化、負(fù)載均衡等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。它旨在通過網(wǎng)絡(luò)把多個成本相對較低的計(jì)算實(shí)體整合成一個具有強(qiáng)大計(jì)算能力的完美系統(tǒng)，并借助軟件即服務(wù)（Software as a Service，SaaS）、平臺即服務(wù)（Platform as a Service，PaaS）、

云計(jì)算概念是由Google公司提出的，它分為狹義云計(jì)算和廣義云計(jì)算：狹義云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源；廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，這種服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的服務(wù)，也可以是任意其他的服務(wù)，它具有超大規(guī)模、虛擬化、可靠安全等獨(dú)特功效。

“云”是一些可以自我維護(hù)和管理的虛擬計(jì)算資源，通常為一些大型服務(wù)器集群，包括計(jì)算機(jī)服務(wù)器、存儲服務(wù)器、寬帶資源等。云計(jì)算將所有的計(jì)算資源集中起來，并由軟件實(shí)現(xiàn)自動管理，無需人為參與。這使得應(yīng)用提供者無須為繁瑣的細(xì)節(jié)而煩惱，能夠更加專注于自己的業(yè)務(wù)，有利于創(chuàng)新和降低成本。這就好比是從古老的單臺發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)向了電網(wǎng)供電的模式，用戶不需要知道自己用的電來自于哪一家火力發(fā)電廠，或是哪一家水力發(fā)電站。云計(jì)算意味著計(jì)算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費(fèi)用低廉。最大的不同在于，它是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)摹?/p>

云技術(shù)服務(wù)的特征

通常，云計(jì)算服務(wù)應(yīng)該具備以下幾條特征：

①用戶不知道數(shù)據(jù)來源；

②基于虛擬化技術(shù)快速部署資源或獲得服務(wù)；

③實(shí)現(xiàn)動態(tài)的、可伸縮的擴(kuò)展；

④按需求提供資源、按使用量付費(fèi)；

⑤通過互聯(lián)網(wǎng)提供、面向海量信息處理；

⑥用戶可以方便地參與；

⑦形態(tài)靈活，聚散自如；

⑧減少用戶終端的處理負(fù)擔(dān)。

以云計(jì)算為代表的分布式網(wǎng)絡(luò)信息處理技術(shù)正是為了解決互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展所帶來的巨量數(shù)據(jù)存儲與處理需求，而在物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模發(fā)展后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量，將會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)量，海量數(shù)據(jù)的存儲與計(jì)算處理需要云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用。規(guī)?；窃朴?jì)算服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)的前提條件，實(shí)用技術(shù)是云計(jì)算服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)條件。

云技術(shù)的關(guān)鍵

云技術(shù)的一個發(fā)展方向是將實(shí)驗(yàn)室中的云計(jì)算理論與半成熟的理論，如軟件即服務(wù)，或面向服務(wù)架構(gòu)等結(jié)合起來，將企業(yè)應(yīng)用和功能置于云中。例如，與其將一些已經(jīng)成熟的服務(wù)，比如電郵服務(wù)加入到云應(yīng)用中，不如將企業(yè)的供應(yīng)鏈系統(tǒng)加入到云應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)與供應(yīng)商的實(shí)時鏈接。從邏輯上講，企業(yè)可以將業(yè)務(wù)流程和功能分割成小的功能塊，并將其與云技術(shù)結(jié)合，從而創(chuàng)造出個性化的業(yè)務(wù)功能，同時將原先一兩年才能完成的架構(gòu)搭建工作，縮短到數(shù)周或數(shù)個月完成。

有很多方法和理論可以幫助我們捕獲和記錄業(yè)務(wù)流程，如果你曾經(jīng)留意過去十年的管理課程，會發(fā)現(xiàn)Six Sigma , Lean或其它方法論中有很多關(guān)于業(yè)務(wù)流程捕獲和重新建模的內(nèi)容。而對我們的目標(biāo)來說，結(jié)果的重要性要遠(yuǎn)大于采用什么方法進(jìn)行業(yè)務(wù)流程的存檔和記錄。

從IT的角度看，確認(rèn)業(yè)務(wù)過程被正確記錄，是一件很簡單的事情。由于IT部門的人員可能并不熟悉業(yè)務(wù)部門的運(yùn)作流程，因此當(dāng)一個業(yè)務(wù)發(fā)生時，全程跟蹤下來并將流程繪制成流程圖，可以幫助IT人員快速進(jìn)入狀態(tài)。在這中間，尤其要注意的是業(yè)務(wù)部門之間的交接，數(shù)據(jù)單元進(jìn)入IT系統(tǒng)時，以及系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)接口。

便攜式業(yè)務(wù)流程的關(guān)鍵就在于理解這些交接過程并將其進(jìn)行簡化。從宏觀角度，完美的便攜式流程扮演著神秘黑盒子的角色：你將一個定義完整的數(shù)據(jù)單元放入黑盒子，另一端會出來一個同樣定義完整的數(shù)據(jù)單元。當(dāng)你在這個層面理解了業(yè)務(wù)和IT過程，考慮其他問題就簡單多了。當(dāng)某個黑盒子的功能無法滿足企業(yè)需求時，可以很方便地將其更換。與以往大雜燴似的業(yè)務(wù)架構(gòu)相比，新的方法就好像一個可以自由拆卸的自行車，哪個零件壞了，拆下來換上新的就可以了。在基于便攜式業(yè)務(wù)流程的企業(yè)架構(gòu)中，你不再需要與某個外包商簽訂協(xié)議，而是可以隨時將多個“黑盒子”靈活調(diào)整，滿足企業(yè)現(xiàn)有的業(yè)務(wù)需求、財(cái)務(wù)狀況以及戰(zhàn)略方向等。簡單講，你已經(jīng)是一個交響樂隊(duì)的指揮，而不僅僅是個吹號的樂隊(duì)成員了。

當(dāng)前，你企業(yè)中的很多業(yè)務(wù)組件可能都不具備云計(jì)算的功能，不過沒有關(guān)系，一旦你理解了這個層面上的業(yè)務(wù)是如何運(yùn)作的，你就可以自己優(yōu)化一套“黑盒子”，并在時機(jī)成熟時將其與云相結(jié)合。深入理解這個概念，你的企業(yè)將能更加靈活地適應(yīng)商業(yè)環(huán)境的變化。

和很多值得一做的努力一樣，收集企業(yè)的業(yè)務(wù)流程并確保將其轉(zhuǎn)換為便攜式的業(yè)務(wù)流程是一個說起來容易做起來費(fèi)時的工作。但是，如果你真的希望云技術(shù)能給你的企業(yè)帶來改變，便攜式的業(yè)務(wù)流程是不可缺少的一個前提。當(dāng)你意識到全球用戶和各地的系統(tǒng)功能都需要云技術(shù)相互連接起來時，你才能真正發(fā)現(xiàn)云技術(shù)的實(shí)用價值。

云技術(shù)的趨勢

“云計(jì)算”是一個很時尚的概念，它既不是一種技術(shù)，也不是一種理論，而是一種商業(yè)模式的體現(xiàn)方式。準(zhǔn)確地說，云計(jì)算僅描述了一類棘手的問題，因?yàn)檫@個階段，“計(jì)算與數(shù)據(jù)”蹺蹺板的平衡已發(fā)生變化，即已經(jīng)到“移動計(jì)算比移動數(shù)據(jù)要便宜得多（Moving computation is cheaper than moving data）”。

“數(shù)據(jù)”變得越來越臃腫，用經(jīng)濟(jì)的眼光看，“數(shù)據(jù)”應(yīng)該“固定”下來。想像一下，復(fù)制1PiB（1PiB = 1024TiB）數(shù)據(jù)的成本以及存儲這些數(shù)據(jù)的成本，數(shù)據(jù)變來變?nèi)ザ鴮?dǎo)致的“一致性”問題。諸如搜索、推薦和社會關(guān)系網(wǎng)絡(luò)等這些“新興”的服務(wù)是很耗費(fèi)“數(shù)據(jù)”的，如看似一個簡單搜索請求，卻依賴于一個規(guī)模極為龐大的索引數(shù)據(jù)，處理后輸出卻很小。輸入輸出的數(shù)據(jù)規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于計(jì)算的數(shù)據(jù)處理規(guī)模，幾百個KiB相對幾個PiB，保守點(diǎn)“1 ∶ 1000,000”。比例問題還好理解，然而問題關(guān)鍵卻是云內(nèi)的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，即“數(shù)據(jù)的劃分問題”。盡管“分而治之”是一個古老的原則，而且分布計(jì)算也已經(jīng)發(fā)展了四十多年，然而對這一點(diǎn)，我們的認(rèn)識依然淺得很。

“云計(jì)算”代表了一個時代需求，反映了市場關(guān)系的變化，誰擁有更為龐大的數(shù)據(jù)規(guī)模，誰就可以提供更廣更深的信息服務(wù)，而軟件和硬件影響相對縮小。按照云計(jì)算的最普通的和最雄心勃勃的解釋，它的目標(biāo)是把一切都拿到網(wǎng)絡(luò)上。說得通俗一點(diǎn)，云就是網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)。

當(dāng)如此眾多的機(jī)構(gòu)分布在全國各地和世界各地的時候，當(dāng)如此眾多的人在移動中或者在家里工作的時候，為什么不把你的一些數(shù)據(jù)和處理需求交給第三方，使用手機(jī)、移動電腦或者其它設(shè)備訪問在整個網(wǎng)絡(luò)上的一切東西呢?你的數(shù)據(jù)將由口令保護(hù)，就像在本地網(wǎng)絡(luò)上一樣并且能夠在整個網(wǎng)絡(luò)上加密。這個處理任務(wù)能夠讓第三方虛擬化計(jì)算機(jī)完成，最大限度地使用處理器的能力，大量減少機(jī)構(gòu)和更廣泛的團(tuán)體的碳排放量。

云計(jì)算是使用與日益增長的Linux、高性能計(jì)算和虛擬化等有關(guān)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)的一個領(lǐng)域。對于IBM和HP等公司來說，大型計(jì)算機(jī)的復(fù)蘇和刀片式服務(wù)器的發(fā)展(這兩者都要?dú)w功于Linux的應(yīng)用)以及數(shù)據(jù)中心在能力、數(shù)據(jù)和處理器利用率方面的效率，已經(jīng)使云計(jì)算成為了現(xiàn)實(shí)。

云存儲與云計(jì)算的關(guān)系

云計(jì)算在廣泛應(yīng)用的同時還有云存儲作為其輔助。所謂“云存儲”，就是以廣域網(wǎng)為基礎(chǔ)，跨域、跨路由來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無所不在，無須下載、無須安裝即可直接運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)一種云計(jì)算架構(gòu)。最簡單的云計(jì)算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中已經(jīng)隨處可見，例如搜尋引擎、網(wǎng)絡(luò)信箱等，使用者只要輸入簡單云技術(shù)指令即能得到大量信息。未來如手機(jī)、GPS等行動裝置都可以透過云計(jì)算技術(shù)，發(fā)展出更多的應(yīng)用服務(wù)。2008年11月，廣東電子工業(yè)研究院開始籌建國內(nèi)首個自主產(chǎn)權(quán)的云計(jì)算平臺。如今，這一平臺的服務(wù)企業(yè)已有幾百家，推出了“教育云”、“制造云”、“供應(yīng)鏈云”和“創(chuàng)意云”等應(yīng)用。在推出了一系列私有云的同時，公有云產(chǎn)品也在2010年7月正式推出。

云存儲和云計(jì)算的關(guān)系

云存儲和云計(jì)算之間的關(guān)系還是很好理解的，云存儲和云計(jì)算相比較，可以認(rèn)為是云存儲配置了大容量存儲空間的一個云計(jì)算系統(tǒng)。

云計(jì)算是分布式處理、并行處理和網(wǎng)格計(jì)算的發(fā)展，是透過網(wǎng)絡(luò)將龐大的計(jì)算處理程序自動分拆成無數(shù)個較小的子程序，再交由多臺服務(wù)器所組成的龐大系統(tǒng)，經(jīng)計(jì)算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。通過云計(jì)算技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者可以在數(shù)秒之內(nèi)，處理數(shù)以千萬計(jì)甚至億計(jì)的信息，達(dá)到和“超級計(jì)算機(jī)”同樣強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

云計(jì)算系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)是將運(yùn)行在PC上、或單個服務(wù)器上的獨(dú)立的、個人化的運(yùn)算遷移到一個數(shù)量龐大服務(wù)器“云”中，由這個云系統(tǒng)來負(fù)責(zé)處理用戶的請求，并輸出結(jié)果，它是一個以數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理為核心的系統(tǒng)。

云存儲是在云計(jì)算概念上延伸和發(fā)展出來的一個新的概念，是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(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)訪問功能的一個系統(tǒng)。當(dāng)云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲和管理時，云計(jì)算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲設(shè)備，那么云計(jì)算系統(tǒng)就轉(zhuǎn)變成為一個云存儲系統(tǒng)，所以云存儲是一個以數(shù)據(jù)存儲和管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)。

云存儲系統(tǒng)與云計(jì)算系統(tǒng)的架構(gòu)模型

云存儲系統(tǒng)與云計(jì)算系統(tǒng)的架構(gòu)模型，如圖2所示。

圖2：云存儲系統(tǒng)與云計(jì)算系統(tǒng)的架構(gòu)模型

從架構(gòu)模型來看，云存儲系統(tǒng)比云計(jì)算系統(tǒng)多了一個存儲層，同時，在基礎(chǔ)管理也多了很多與數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)安全有關(guān)的功能，而兩者在訪問層和應(yīng)用接口層則是完全相同的。與云計(jì)算系統(tǒng)相比，云存儲可以認(rèn)為是配置了大容量存儲空間的一個云計(jì)算系統(tǒng)。

云技術(shù)在視頻存儲中的優(yōu)勢

傳統(tǒng)存儲技術(shù)的缺陷

傳統(tǒng)的存儲技術(shù)是把所有數(shù)據(jù)都當(dāng)作對企業(yè)同等重要和同等有用來進(jìn)行處理，所有的數(shù)據(jù)集成到單一的存儲體系之中，以滿足業(yè)務(wù)持續(xù)性需求。但是在面臨大數(shù)據(jù)難題時顯得捉襟見肘：

成本激增問題。在大型項(xiàng)目中，前端圖像信息采集點(diǎn)過多，單臺服務(wù)器承載量有限，就造成需要配置幾十臺、甚至上百臺服務(wù)器的狀況。這就必然導(dǎo)致建設(shè)成本、管理成本、維護(hù)成本、能耗成本的急劇增加;

磁盤碎片問題。由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)往往采用回滾寫入方式，這種無序的頻繁讀寫操作，導(dǎo)致了磁盤碎片的大量產(chǎn)生。隨著使用時間的增加，將嚴(yán)重地影響整體存儲系統(tǒng)的讀寫性能，甚至導(dǎo)致存儲系統(tǒng)被鎖定為只讀，而無法寫入新的視頻數(shù)據(jù);

性能問題。由于數(shù)據(jù)量的激增，數(shù)據(jù)的索引效率也變得越來越為人們關(guān)注。而動輒上TB的數(shù)據(jù)。甚至是幾百TB的數(shù)據(jù)，在索引時往往需要花上幾分鐘的時間。

云存儲技術(shù)的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)存儲相比，云存儲具有以下優(yōu)點(diǎn)：

管理容易且方便。對云存儲管理者來說，即使再多的存儲服務(wù)器也只是一臺存儲設(shè)備，管理人員只需在整體硬盤容量快用完時，增加采購存儲服務(wù)器即可滿足現(xiàn)有的存儲需求。而每臺存儲服務(wù)器的使用狀況都可以很方便地在一個管理界面上看到。而云存儲服務(wù)則可以很方便地在原有基礎(chǔ)上擴(kuò)展服務(wù)空間，滿足需求。

此外，存儲管理還可以實(shí)現(xiàn)自動化和智能化，所有的存儲資源被整合到一起，客戶看到的僅是單一存儲空間，因而管理容易方便。

成本低。目前，企業(yè)在數(shù)據(jù)存儲上所付出的成本是相當(dāng)大的，而且這個成本還在隨著數(shù)據(jù)的暴增而不斷增加。為了減少這一成本壓力，許多企業(yè)將大部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到云存儲上，使所有的升級維護(hù)任務(wù)都由云存儲服務(wù)提供商來完成，從而節(jié)約了企業(yè)存儲系統(tǒng)管理員上的成本壓力。這樣，就能花很少的價錢獲得最優(yōu)的數(shù)據(jù)存儲服務(wù)。

此外，云存儲還能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模效應(yīng)和彈性擴(kuò)展，降低運(yùn)營成本，避免資源浪費(fèi)。

可擴(kuò)展性強(qiáng)。云存儲架構(gòu)采用的是并行擴(kuò)容方式，當(dāng)容量不夠時，只需采購新的存儲服務(wù)器，容量即可增加，而且?guī)缀鯖]有上限控制，這就是云存儲服務(wù)強(qiáng)大的可擴(kuò)展性。

使用容易。如果你將數(shù)據(jù)存儲在云存儲系統(tǒng)，你就可以從任何有互聯(lián)網(wǎng)接入的地方得到這些數(shù)據(jù)。你根本不需要隨身攜帶一個物理存儲設(shè)備，或使用相同的計(jì)算機(jī)來保存和檢索你的信息。

負(fù)載均衡。云存儲能自動將工作任務(wù)均勻分配到不同的存儲服務(wù)器上，從而可避免因個別存儲服務(wù)器工作量過大而造成性能瓶頸，這樣可使整個存儲系統(tǒng)發(fā)揮最大的功效。

量身定制。這主要是針對私有云。云服務(wù)提供商專門為單一的企業(yè)客戶提供一個量身定制的云存儲服務(wù)方案，或者可以是企業(yè)自己的IT機(jī)構(gòu)來部署一套私有云服務(wù)架構(gòu)。私有云不但能為企業(yè)用戶提供最優(yōu)質(zhì)的貼身服務(wù)，而且還能在一定程度上降低安全風(fēng)險。

存儲效率高。通過虛擬化技術(shù)解決了存儲空間的浪費(fèi)，可以自動重新分配數(shù)據(jù)，從而提高了存儲空間的利用率，存儲效率高。同時具備負(fù)載均衡、故障冗余功能。

靈活性強(qiáng)。今天你的公司使用200TB的存儲容量，那么就支付200TB的費(fèi)用。突然，公司明天要額外添加34TB的容量，這時省去對基礎(chǔ)設(shè)施升級的麻煩，您只需在結(jié)算周期前，對服務(wù)提供商支付額外的容量費(fèi)用。如果對部分?jǐn)?shù)據(jù)的需要是暫時的，很簡單，從云中刪除不需要的數(shù)據(jù)，從而降低了整體業(yè)務(wù)使用量和費(fèi)用，因而靈活性強(qiáng)。而以往企業(yè)內(nèi)部的基礎(chǔ)存儲設(shè)施，卻不具備存儲容量范圍快速轉(zhuǎn)換和預(yù)算靈活性的優(yōu)點(diǎn)。

由于云存儲服務(wù)越來越成熟，各種規(guī)模的企業(yè)也開始利用數(shù)據(jù)存儲外包的優(yōu)勢。云存儲服務(wù)極大地降低了企業(yè)的存儲基礎(chǔ)設(shè)施成本和運(yùn)營成本，大大削減了管理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲所需工時，其存儲靈活性也是無法比擬的。

此外，云控制器提供異常靈活的復(fù)制功能，加上超快速的容量添加能力，您可以輕松地將數(shù)據(jù)從一個服務(wù)器遷移到另一個服務(wù)器。

數(shù)據(jù)安全。如果你曾經(jīng)搭建過數(shù)據(jù)中心，會知道物理安全的地方在哪里。未經(jīng)授權(quán)的人經(jīng)過幾個物理安全網(wǎng)關(guān)，竊取公司數(shù)據(jù)的幾率是很小的。如果檢查任意一個云存儲供應(yīng)商提供的服務(wù)，你會發(fā)現(xiàn)，這些數(shù)據(jù)中心不僅阻止不必要的物理訪問，并且遇到任何自然和人為災(zāi)難時，依然會正常工作。

除了物理安全，對企業(yè)來說重要的是保護(hù)公司數(shù)據(jù)，阻止惡意訪問。越來越多的廠商提供云存儲網(wǎng)關(guān)設(shè)備，無論是遠(yuǎn)程云存儲還是本地應(yīng)用，都旨在提供高性能的數(shù)據(jù)安全。網(wǎng)關(guān)用來處理前端的數(shù)據(jù)存儲過程。實(shí)際上，數(shù)據(jù)是存儲在服務(wù)提供商的一些基礎(chǔ)架構(gòu)中，如Rackspace、AT&T、i365、AmazonS3等。

備份、災(zāi)難恢復(fù)不再困難。備份、災(zāi)難恢復(fù)的流程和要求變得越來越復(fù)雜、昂貴和費(fèi)時。云存儲服務(wù)，可以明顯降低此成本和復(fù)雜性。如果在云中存儲大數(shù)據(jù)，可以把數(shù)據(jù)復(fù)制到多個分散的位置上。

云存儲技術(shù)在安防領(lǐng)域的優(yōu)勢特點(diǎn)

云存儲技術(shù)在安防領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)包括：

監(jiān)控云存儲更多地會利用視頻監(jiān)控托管服務(wù)，為客戶提供私有云服務(wù)，用于較小規(guī)模的部署，如家庭、商店；

提供安防云服務(wù)將會由企業(yè)自主定制、云服務(wù)商提供需要的基礎(chǔ)架構(gòu)、服務(wù)、軟硬資源等；

數(shù)據(jù)中心模式將會被引入并逐漸成為安防產(chǎn)業(yè)的主流形態(tài)。

傳統(tǒng)的存儲模式已經(jīng)不再適應(yīng)當(dāng)代數(shù)據(jù)暴增的現(xiàn)實(shí)問題，如何讓新興的云存儲發(fā)揮它應(yīng)有的能力，在解決安全、兼容等問題上，我們還需要不斷地努力。

云技術(shù)在視頻存儲中的應(yīng)用

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，利用網(wǎng)絡(luò)為平臺，集成最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字處理技術(shù)的全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)逐漸開始流行，并且占據(jù)了越來越多的市場。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的出現(xiàn)大大提高了圖像質(zhì)量，解決了傳統(tǒng)監(jiān)控中圖像效果的難題，改變了傳統(tǒng)復(fù)雜的連接方式，接入和實(shí)施更簡單便捷。但是同時出現(xiàn)了龐大的存儲需求以及網(wǎng)絡(luò)方面的壓力等問題。

雖然H.264壓縮技術(shù)已將視頻壓縮至最小化，但仍然是治標(biāo)不治本的做法，仍然困擾著網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控行業(yè)。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)對存儲的需求

存儲容量空間巨大且富有彈性。視頻監(jiān)控的特點(diǎn)之一是視頻圖像信息量巨大，存儲容量隨著畫面質(zhì)量的提高、畫面尺寸的增大、視頻線路的增加都會成倍增長。據(jù)預(yù)測，2012年高清產(chǎn)品可能超過標(biāo)清成為市場主流，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)將繼續(xù)保持高速增長的態(tài)勢。因此在存儲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中要綜合考慮當(dāng)下和未來一段時間數(shù)據(jù)容量的變化，為不久后的高清時代做好充足的準(zhǔn)備。以720P高清視頻攝像資料為例，每小時視頻錄像可壓縮到3GB左右，按一個月保存時間要求計(jì)算，可以得到這樣一個數(shù)據(jù)：

3GB/小時×24小時×30天×1路=2.16T

而一般的監(jiān)控系統(tǒng)攝像路數(shù)都是幾百乃至上千路，那么一個擁有500路高清視頻攝像，需要保存30天的監(jiān)控系統(tǒng)所需的最少存儲容量是1PB。加之今后一段時間內(nèi)，高清和超高清攝像的出現(xiàn)，系統(tǒng)的容量更加龐大。因此在設(shè)計(jì)時還要充分考慮存儲容量的彈性增長空間。

要求存儲性能高。大型聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控都需要7×24小時不間斷的視頻數(shù)據(jù)采集，分散的前端應(yīng)用，攝像機(jī)的高清化趨勢都要求系統(tǒng)能滿足大流量數(shù)據(jù)長時間、連續(xù)不間斷地讀寫，需要10G級的I/0能力。為保證系統(tǒng)高速穩(wěn)定的運(yùn)行，需要系統(tǒng)能完成自動負(fù)載均衡的功能。

要求快速檢索定位。在視頻監(jiān)控實(shí)際應(yīng)用中，用戶普遍感覺到數(shù)據(jù)量龐大，以及由此帶來的對特定對象搜索定位需要耗費(fèi)大量的人力和時間的問題，并且還難以保證不遺漏重要關(guān)鍵信息，因此監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)際利用率并不高。在海量視頻監(jiān)控中，亟需一種可以準(zhǔn)確快速找到目標(biāo)對象的檢索途徑。

要求數(shù)據(jù)安全。視頻資料根據(jù)重要等級，有不同的保存時間要求，從一個星期、三個月到半年、一年不等。在保存時間內(nèi)要求數(shù)據(jù)完整，并且能隨時進(jìn)行方便地查詢和處理。

要求有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式。安防行業(yè)的前端設(shè)備在最近幾年迅速鋪開，但是由于缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)，從而帶來品牌繁多、格式各異的難題，給視頻資料的接入和調(diào)用帶來很多的不便，導(dǎo)致一些視頻數(shù)據(jù)的浪費(fèi)。

基于存儲虛擬化技術(shù)的云存儲系統(tǒng)

在云存儲中，通過存儲虛擬化方法，把不同廠商、不同型號、不同通信技術(shù)、不同類型的存儲設(shè)備互聯(lián)起來，將系統(tǒng)中各種異構(gòu)的存儲設(shè)備映射為一個統(tǒng)一的存儲資源池。存儲虛擬化技術(shù)能夠?qū)Υ鎯Y源進(jìn)行統(tǒng)一分配管理，又可以屏蔽存儲實(shí)體間的物理位置以及異構(gòu)特性，實(shí)現(xiàn)了資源對用戶的透明性，降低了構(gòu)建、管理和維護(hù)資源的成本，從而提升云存儲系統(tǒng)的資源利用率。

從總體來說，存儲虛擬化技術(shù)可概括為基于主機(jī)虛擬化、基于存儲設(shè)備虛擬化和基于存儲網(wǎng)絡(luò)虛擬化三種技術(shù)方法。

基于主機(jī)的虛擬化存儲。其核心技術(shù)是通過增加一個運(yùn)行在操作系統(tǒng)下的邏輯卷管理軟件，將磁盤上的物理塊號映射成邏輯卷號，并以此實(shí)現(xiàn)把多個物理磁盤陣列映射成一個統(tǒng)一的虛擬的邏輯存儲空間（邏輯塊），以實(shí)現(xiàn)存儲虛擬化的控制和管理。從技術(shù)實(shí)施層面看，基于主機(jī)的虛擬化存儲不需要額外的硬件支持，便于部署，只通過軟件即可實(shí)現(xiàn)對不同存儲資源的存儲管理。但是，虛擬化控制軟件也導(dǎo)致了此項(xiàng)技術(shù)的主要缺點(diǎn)：首先，軟件的部署和應(yīng)用影響了主機(jī)性能；其次，各種與存儲相關(guān)的應(yīng)用通過同一個主機(jī)，存在越權(quán)訪問的數(shù)據(jù)安全隱患；最后，通過軟件控制不同廠家的存儲設(shè)備存在額外的資源開銷，進(jìn)而降低系統(tǒng)的可操作性與靈活性。

基于存儲設(shè)備的虛擬化技術(shù)。它依賴于提供相關(guān)功能的存儲設(shè)備的陣列控制器模塊，常見于高端存儲設(shè)備，其主要應(yīng)用針對異構(gòu)的SAN存儲構(gòu)架。此類技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是不占主機(jī)資源，技術(shù)成熟度高，容易實(shí)施；缺點(diǎn)是核心存儲設(shè)備必須具有此類功能，且消耗存儲控制器的資源，同時由于異構(gòu)廠家磁盤陣列設(shè)備的控制功能被主控設(shè)備的存儲控制器接管，導(dǎo)致其高級存儲功能將不能使用。

基于存儲網(wǎng)絡(luò)虛擬化的技術(shù)。其核心是在存儲區(qū)域網(wǎng)中增加虛擬化引擎，以實(shí)現(xiàn)存儲資源的集中管理，一般具體實(shí)施是通過具有虛擬化支持能力的路由器或交換機(jī)實(shí)現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，存儲網(wǎng)絡(luò)虛擬化又可以分為帶內(nèi)虛擬化與帶外虛擬化兩類，二者主要的區(qū)別在于：帶內(nèi)虛擬化使用同一數(shù)據(jù)通道傳送存儲數(shù)據(jù)和控制信號；而帶外虛擬化使用不同的通道傳送數(shù)據(jù)和命令信息?；诖鎯W(wǎng)絡(luò)的存儲虛擬化技術(shù)架構(gòu)合理，不占用主機(jī)和設(shè)備資源；但是其存儲陣列中設(shè)備的兼容性需要嚴(yán)格驗(yàn)證，與基于設(shè)備的虛擬化技術(shù)一樣，由于網(wǎng)絡(luò)中存儲設(shè)備的控制功能被虛擬化引擎所接管，導(dǎo)致存儲設(shè)備自帶的高級存儲功能將不能使用。

表1：三種存儲虛擬化技術(shù)對比

下面對三種存儲虛擬化技術(shù)進(jìn)行了分析對比，如表1所示。

基于存儲虛擬化技術(shù)的視頻云存儲系統(tǒng)在視頻監(jiān)控中應(yīng)用的架構(gòu)，如圖3所示。

圖3：基于存儲虛擬化技術(shù)的視頻云存儲系統(tǒng)在視頻監(jiān)控中應(yīng)用的架構(gòu)

云技術(shù)在視頻存儲中的應(yīng)用

云存儲的出現(xiàn)、突破了傳統(tǒng)的存儲方式的性能、容量的瓶頸，該技術(shù)能夠聯(lián)結(jié)網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲設(shè)備，以便形成非常強(qiáng)大的存儲能力，實(shí)現(xiàn)了性能與容量的大幅擴(kuò)展，使海量數(shù)據(jù)存儲成為了可能，讓企業(yè)擁有了相當(dāng)于整片云的存儲能力，而不用去管實(shí)際的存儲方式，從而解決了視頻存儲難題。

云存儲使存儲完全虛擬化，這樣可以大大簡化應(yīng)用的環(huán)節(jié)，從而為客戶節(jié)省了建設(shè)成本，并且向客戶提供了更穩(wěn)定的存儲性能以及更強(qiáng)大的共享功能，云存儲中的設(shè)備對使用者完全透明，任何地方在被授權(quán)的情況下都可以通過網(wǎng)絡(luò)與云存儲進(jìn)行連接。進(jìn)行空間與數(shù)據(jù)訪問。用戶不必關(guān)心存儲設(shè)備的型號、網(wǎng)絡(luò)、存儲協(xié)議、應(yīng)用接口等細(xì)節(jié)，應(yīng)用簡單而透明。

使用云存儲，最重要的問題是其安全可靠性。如何保證能夠隨時隨地訪問我們所需要的數(shù)據(jù)，如何保證云存儲服務(wù)器是7×24小時不間斷地工作，如何保證我們的數(shù)據(jù)不會被其他的人竊取等，這是我們必須考慮的，也是云存儲是否能夠真正運(yùn)用起來的關(guān)鍵。

安防云的特點(diǎn)和核心思想是通過彈性化的部署，實(shí)現(xiàn)安防應(yīng)用的整合和統(tǒng)一；通過前端視頻采集的即插即用，簡化安防系統(tǒng)的實(shí)施、維護(hù)和管理難度；通過虛擬化的思想，實(shí)現(xiàn)云存儲和按需分配；通過面向服務(wù)的架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)瘦客戶端。從目前來看，云計(jì)算中的虛擬化和SoA架構(gòu)結(jié)合的技術(shù)、開放和標(biāo)準(zhǔn)化的理念，在當(dāng)前和未來的一段時期內(nèi)，對安防監(jiān)控行業(yè)發(fā)展具有積極的推動作用。

安防監(jiān)控?cái)?shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化發(fā)展的方向，越來越明確清晰，這個變化，對用戶帶來的直接影響，就是拉近了用戶端和監(jiān)控前端的距離感；其次數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化是也安防系統(tǒng)“漫步云端”的基礎(chǔ)保障，安防監(jiān)控架構(gòu)和云計(jì)算架構(gòu)有著驚人的相似性，而且成熟度較高，在IaaS層硬盤錄像機(jī)、服務(wù)器、存儲、NVR、視頻監(jiān)控類產(chǎn)品等構(gòu)成基礎(chǔ)架構(gòu)層；在PaaS層，視頻監(jiān)控管理軟件提供平臺化的服務(wù)；在SaaS層，智能化視頻監(jiān)控應(yīng)用提供上層的應(yīng)用支撐。

云存儲系統(tǒng)在智能視頻監(jiān)控中的應(yīng)用架構(gòu)，如圖4所示。

圖4：云存儲系統(tǒng)在智能視頻監(jiān)控中的應(yīng)用架構(gòu)

安防監(jiān)控領(lǐng)域的視頻數(shù)據(jù)則具有非常明顯的特征，其數(shù)據(jù)流依照時間順序持續(xù)產(chǎn)生，并且數(shù)據(jù)量非常龐大。隨著高清和超高清攝像機(jī)的不斷加入，數(shù)據(jù)量的爆炸性增長可想而知。這類長時間、大流量的數(shù)據(jù)在進(jìn)行存儲時對傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)產(chǎn)生了非常大的壓力，傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)在數(shù)據(jù)的存儲上很少考慮到數(shù)據(jù)連續(xù)性問題，在磁盤空間的利用率上也盡可能地將數(shù)據(jù)的存儲粒度降低以滿足P2P式的文件下載訪問需求。而這種方式對視頻流數(shù)據(jù)則極為不利，系統(tǒng)在從存儲中提取數(shù)據(jù)后，需要耗費(fèi)大量資源對數(shù)據(jù)按照時間順序進(jìn)行重組，而且為了提取某段長時間的視頻數(shù)據(jù)磁盤尋址延時和等待延時會幾何級數(shù)地增長，從而造成視頻數(shù)據(jù)提取和分析時間過長，阻礙了安防監(jiān)控應(yīng)用的發(fā)展。

而云存儲系統(tǒng)，則針對監(jiān)控行業(yè)大、小文件存儲的不同應(yīng)用需求，進(jìn)行了全面創(chuàng)新及優(yōu)化：

對不同格式的音視頻數(shù)據(jù)做標(biāo)準(zhǔn)格式的轉(zhuǎn)碼服務(wù)，任何一個授權(quán)用戶在具有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的任何地方都可以簡單地實(shí)現(xiàn)設(shè)備接入，使得分布式的音視頻來源都可以得到充分利用。

提供標(biāo)準(zhǔn)音視頻幀級別的結(jié)構(gòu)化存儲，建立起海量音視頻文件索引系統(tǒng)，從而支持全局?jǐn)?shù)據(jù)搜索、快速定位、播放、回放等功能。幀級別的存儲大大節(jié)約了對特定數(shù)據(jù)內(nèi)容查詢、定位所需要的時間。

專門針對視頻大文件做了存儲優(yōu)化功能，系統(tǒng)采用基于切片的文件分塊存儲，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和所在存儲單元的I/O能力，分布式存放到不同的物理存儲設(shè)備上，提高大數(shù)據(jù)讀寫速率。配合負(fù)載均衡、熱度管理、自動搬遷等策略，使存儲和訪問效率更高。

采用云存儲方式，用戶一般按照實(shí)際需要采購硬件設(shè)備，隨著數(shù)據(jù)量的增大，只需少量采購新存儲設(shè)備，安裝操作系統(tǒng)及云存儲軟件后，打開電源接上網(wǎng)絡(luò)，便能自動被云存儲系統(tǒng)識別，進(jìn)而完成擴(kuò)展，真正做到“按需使用”。

在云存儲中，再多的底層存儲設(shè)備，在用戶眼中也只相當(dāng)于一臺存儲器。用戶在統(tǒng)一管理界面中，通過專用的安全通道進(jìn)行遠(yuǎn)程配置和全系統(tǒng)監(jiān)控，就可知道每臺存儲服務(wù)器的使用狀況，極大地降低了系統(tǒng)管理的復(fù)雜度。顯然，整個系統(tǒng)呈現(xiàn)出智能化、人性化的特點(diǎn)。

結(jié)束語

隨著視頻監(jiān)控技術(shù)快速向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化的方向發(fā)展，海量TB級的高清視頻數(shù)據(jù)的存儲規(guī)模逐漸擴(kuò)大，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備出現(xiàn)了無法克服的瓶頸，因而給云存儲帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)會。

云存儲已經(jīng)成為未來存儲發(fā)展的一種趨勢，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)向云的遷移是大勢所趨，云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)要實(shí)現(xiàn)的是按需分配、自動化、以使用情況付費(fèi)的模式，這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)依賴于數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器、存儲、虛擬化和操作系統(tǒng)等，以組成部分云化過程中的智能調(diào)度和分配。云計(jì)算以其部署迅速、資源利用率高、易管理等特性深受市場關(guān)注。因此，尤其數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化、立體化的全方位的平安城市安防視頻監(jiān)控大系統(tǒng)，更是離不開云技術(shù)。