面向視頻監(jiān)控系統(tǒng)的云存儲運維系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

勞志浩

摘要：隨著數(shù)字化安防技術(shù)的不斷提高，存儲已經(jīng)成為其核心技術(shù)之一，云存儲應(yīng)運而生。現(xiàn)階段云存儲的服務(wù)器，安全性和穩(wěn)定性方面都得到了充分的提升，因此就需要進行云存儲系統(tǒng)的研究，從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的信息交互。文章首先對視頻監(jiān)控的存儲現(xiàn)狀進行了概述；其次對多媒體數(shù)據(jù)的特點進行了分析；最后在實現(xiàn)視頻監(jiān)控的基礎(chǔ)上，設(shè)計和實現(xiàn)了云存儲運維系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控；云存儲；運維系統(tǒng)

在我國的安防系統(tǒng)當中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)是最重要的組成部分之一。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)當中，存在著監(jiān)控點較多、圖像資源比較繁多并且數(shù)據(jù)流量相對較大的特點，因此對于存儲空間有著相當高的要求。在現(xiàn)代化科技不斷發(fā)展的今天，云存儲系統(tǒng)已經(jīng)成為一種新型的存儲服務(wù)，具有存儲量相對較大并目存儲來源相對廣泛的特點，因此在進行系統(tǒng)的研發(fā)和運維當中，需要有效解決其中出現(xiàn)的問題，最終建立起一個可以最大限度支撐云存儲操作系統(tǒng)的平臺。

1.視頻監(jiān)控存儲現(xiàn)狀

在我國現(xiàn)階段的視頻監(jiān)控現(xiàn)狀當中，主要是利用大型的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)進行實現(xiàn)的，其中分別是DAS，NAS，SAN，iSCSI，利用此種方式可以充分地實現(xiàn)高效率的存儲空間，并且在安全性能方面也具有一定程度的可靠性。

1.1直接附加存儲

直接附加存儲，主要是在存儲設(shè)備利用SCSI接口進行服務(wù)器當中的直接連接。在此種方式當中，購置成本是相對較低的，因此在配置方面也相對簡單，在實際的應(yīng)用當中使用方式也并沒有任何差別，只需要服務(wù)器的一個外SCSI口。

1.2網(wǎng)絡(luò)附加存儲

NAS即為一種帶有瘦服務(wù)器的存儲設(shè)備。利用設(shè)備網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的直接管理，其中需要NAs設(shè)備直接連接到TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上進行管理，在此種情況下，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器就可以通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)存取管理數(shù)據(jù)。

1.3存儲局域網(wǎng)

存儲局域網(wǎng)（Storage Area Network，SAN）即為一種獨立于網(wǎng)絡(luò)之外的專用網(wǎng)絡(luò)，對數(shù)據(jù)信息資源進行云存儲。在這個過程當中，經(jīng)過不斷的發(fā)展，已經(jīng)由一般的SAN提高到2-4Gb/S的傳輸速率，并且在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息方面也建立了獨立的網(wǎng)絡(luò)信息庫，從而在根本上實現(xiàn)對數(shù)據(jù)資源的讀取。

1.4iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲

在iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲當中，主要利用普通的以太網(wǎng)來實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)的有效傳輸。在現(xiàn)階段當中，和傳統(tǒng)的傳輸相比較而言，局域網(wǎng)的成本是相對較高的，但是如果利用普通的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)來對數(shù)據(jù)進行傳輸?shù)脑?，就需要在降低網(wǎng)絡(luò)成本的同時提高網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)靈活性能。

在4種存儲技術(shù)當中，視頻監(jiān)控的存儲技術(shù)主要是對主流集的存儲，每一種存儲技術(shù)都需要在一定場合發(fā)揮，但是需要受到不同條件的限制，比如容量、資源以及其價格等多方面。在視頻監(jiān)控得到不斷發(fā)展的今天，需要研究出更為先進的存儲方式。

2.多媒體數(shù)據(jù)的特點

在視頻監(jiān)控的存儲過程當中，主要是對信息視頻進行傳輸，在傳輸當中需要充分地在網(wǎng)絡(luò)接口的基礎(chǔ)上完成數(shù)據(jù)的傳輸，從而對客戶的需求進行響應(yīng)，在這個過程當中需要保證視頻信息的完整性以及流暢性。與此同時，還要保證在視頻的傳輸當中對視頻當中所含的信息數(shù)據(jù)都要進行完整的傳輸，比如畫面的配音。在傳輸?shù)倪^程當中，視頻交互的存儲方式可以對其視頻服務(wù)器產(chǎn)生相當大的影響。在視頻信息當中，其中的數(shù)據(jù)量是相當大的，因此進行多媒體文件的處理過程當中，需要充分滿足高容量和高讀寫速度的特點。就是說，在對多媒體的存儲當中，需要保證兩個方面的內(nèi)容完整，其一是必須以恒定的速率播放，否則會引起畫面的抖動；其二，在視頻流中包含的多種信號必須保持同步，如畫面的配音必須與口型一致。在此基礎(chǔ)上，對于視頻信息文件的存儲方式，可以對視頻服務(wù)器當中提供的服務(wù)產(chǎn)生相當巨大的影響，如快進和快倒等功能的實現(xiàn)，需要最大限度地對多媒體的信息流進行完整的傳輸，最終才能保證服務(wù)器當中的信息可以實現(xiàn)準確的分析。

3.運維系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計與技術(shù)研究

3.1系統(tǒng)總體設(shè)計思路

在該系統(tǒng)運維過程當中，需要對云存儲的內(nèi)部進行充分的管理，從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的有效管理，其中的功能和要求可以根據(jù)實際情況來進行定位，在本文當中可以分為以下幾個方面進行分析：

首先，需要根據(jù)實際情況的基礎(chǔ)上進行集中的建設(shè)和部署，從而得到多級管控的現(xiàn)象。比如在對公安系統(tǒng)的視頻監(jiān)控進行云存儲系統(tǒng)進行運維的過程當中，需要了解公安部門中的各級部門進行權(quán)限管控方式，并且還要對系統(tǒng)的部署實用性進行掌握。

其次，在系統(tǒng)方面還需要具備一定的靈活性能，具有相當強烈的自主執(zhí)行力以及實時的提醒能力，并且還要利用運維工作當中的復雜多變性來實現(xiàn)高效率的系統(tǒng)運維工作。此外，還要對系統(tǒng)進行信息控制總線概念的引入，從根本上對云存儲當中數(shù)據(jù)量相對較大的特點進行完善。

3.2系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計

在該系統(tǒng)的總體架構(gòu)當中，需要根據(jù)上文當中了解到的需求進行技術(shù)的設(shè)計，其中需要具備幾個方面的功能模塊，分別是基礎(chǔ)管理模塊、業(yè)務(wù)管理模塊等，在基礎(chǔ)管理模塊當中，需要對系統(tǒng)當中的日常工作進行管理，比如權(quán)限管理、配置管理以及其任務(wù)管理等。在業(yè)務(wù)管理模塊當中，需要對系統(tǒng)當中的云平臺進行監(jiān)控和操作，其中包括集群管理、報警管理、事件管理等。

在該系統(tǒng)當中，需要使用分層的架構(gòu)進行設(shè)計，分別是展現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層以及數(shù)據(jù)層3個方面。在展現(xiàn)層當中，主要通過和用戶的良好操作交流，從而對系統(tǒng)運維當中對信息進行全方位的掌握和了解，并且還要對系統(tǒng)當中的相關(guān)指令進行查詢；在業(yè)務(wù)邏輯層當中，需要對所接收到的指令或者信息進行邏輯系統(tǒng)的處理；在數(shù)據(jù)層當中，主要是對經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)進行持久化的工作。

3.3相關(guān)技術(shù)研究與比較

在該系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用當中，一般需要應(yīng)用到兩種服務(wù)器的架構(gòu)，其中分別是RPc式架構(gòu)和REST的結(jié)構(gòu)，在本文當中，對RPC式形式的架構(gòu)進行了分別分析。

在RPC架構(gòu)當中，這屬于一種對遠程過程的調(diào)用協(xié)議，主要是利用網(wǎng)絡(luò)的方式來實現(xiàn)對計算機請求的處理，從而實現(xiàn)在對底層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不了解的情況下數(shù)據(jù)的處理。在該協(xié)議當中，在此種方式當中主要是利用分布式的網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)信息資源的有效攜帶。在這個過程當中，需要客戶端對進程進行調(diào)用從而獲取一個進程參數(shù)并傳輸?shù)椒?wù)器當中，之后就可以對信息進行應(yīng)答了。在服務(wù)器當中，進程需要保持睡眠狀態(tài)直到信息被調(diào)用位置。因此在進行信息調(diào)用的時候，需要利用進程的相關(guān)參數(shù)來進行回復。

在這個過程當中，需要利用到信息總線，可以實現(xiàn)不同的機器設(shè)備之間的有效傳輸，其中包括信息文件等。在這個過程當中，需要建立起一套完整的路由機制，在系統(tǒng)當中進行信息的交互，最大限度地實現(xiàn)了信息之間的互通有無。在這個過程當中，信息的傳遞方面可以利用多方面的技術(shù)來進行傳遞，在本文當中對輪詢、長輪詢以及中間件的方式進行了分析。

信息的輪詢，即一種在Web基礎(chǔ)上進行實現(xiàn)的方案和技術(shù)，在早期階段，客戶在不用介入的情況下，就可以實現(xiàn)向服務(wù)器端發(fā)送請求，并且可以最大限度地保證客戶端和服務(wù)器端的良好互通。但是值得注意的是，客戶端在固定的時間間隔內(nèi)就會向服務(wù)器端進行請求的發(fā)送，時間過長或者過短都會造成浪費，因此利用此種方式在一定程度上存在一定的弊端。

在長輪詢方面，主要是利用定時的方式來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的傳輸，是對輪詢方式的一種改善，從根本上減少了無效的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換現(xiàn)象。在此種方式中，服務(wù)器端沒有數(shù)據(jù)需要更新的時候，就會處于一種周期狀態(tài)。服務(wù)器端接收到需要進行數(shù)據(jù)更新的請求之后，就可以進行下一輪的數(shù)據(jù)更新了。利用此種方式，可以從根本上避免無效客戶端和服務(wù)器之間數(shù)據(jù)交換的浪費。

在消息轉(zhuǎn)發(fā)中間件方面，需要利用適應(yīng)性良好和信息量相當巨大的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，從而實現(xiàn)云存儲系統(tǒng)速度快、易擴展以及穩(wěn)定性相對較好的特點，最終滿足數(shù)據(jù)量對于云存儲空間的不斷需求，以便在系統(tǒng)不斷運行的過程中能完成對數(shù)據(jù)信息的有效存儲，減少資源信息的浪費現(xiàn)象。

4.結(jié)語

綜上所述，可以發(fā)現(xiàn)在云存儲的運維系統(tǒng)當中，可以對節(jié)點當中的信息進行技術(shù)的獲取，從而實現(xiàn)對故障節(jié)點的有效判斷，最終實現(xiàn)云存儲的可靠性高、耦合性好以及其他方面的特點。在實際的運維過程當中需要根據(jù)實際情況來對現(xiàn)階段的架構(gòu)進行分析，從而對消息總線的結(jié)構(gòu)進行了解。在今后的發(fā)展當中，需要充分對運維工作進行不斷的優(yōu)化和完善，從而不斷地更新管理工作當中運維系統(tǒng)的需求以及技術(shù)特點。