面向視頻監(jiān)控系統(tǒng)的云存儲(chǔ)運(yùn)維系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

朱世明

視頻監(jiān)控系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)生活中占據(jù)很重要的位置，在很多場(chǎng)合都用到了視頻監(jiān)控，而且對(duì)于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，為了更好地做好安防工作，視頻監(jiān)控系統(tǒng)也是必不可少的。近年來(lái)，很多國(guó)家都開(kāi)始廣泛關(guān)注視頻監(jiān)控技術(shù)，并且在不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，使得視頻監(jiān)控技術(shù)不斷朝著數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展，與此同時(shí)，視頻監(jiān)控畫(huà)面的清晰度也在不斷提升。但是，在這其中也存在著很多問(wèn)題，比如視頻監(jiān)控的畫(huà)質(zhì)清晰度的提升、視頻線路等保存時(shí)間的增長(zhǎng)，所帶來(lái)的結(jié)果必然是視頻監(jiān)控系統(tǒng)在存儲(chǔ)容量上的大幅度增加，這無(wú)疑是給視頻監(jiān)控未來(lái)的發(fā)展道路提供了一個(gè)巨大的障礙。為了更好地解決這個(gè)問(wèn)題，摒棄掉傳統(tǒng)的存儲(chǔ)方式所帶來(lái)的制約，人們開(kāi)始進(jìn)行技術(shù)研究創(chuàng)新，很快人們就迎來(lái)了云存儲(chǔ)的時(shí)代。云存儲(chǔ)憑借其巨大的存儲(chǔ)容量以及較為廣泛的存儲(chǔ)來(lái)源優(yōu)勢(shì)很快地在市場(chǎng)上占據(jù)了一席之地，成為了IT第三次技術(shù)革命的重要組成部分。在這個(gè)追求視頻高清晰、小存儲(chǔ)容量的時(shí)代，云存儲(chǔ)取代傳統(tǒng)的存儲(chǔ)方式稱為視頻監(jiān)控系統(tǒng)的首選已經(jīng)成為一種必然趨勢(shì)。而人們現(xiàn)在所需要做的工作就是解決在進(jìn)行系統(tǒng)的研發(fā)運(yùn)維當(dāng)中所遇到的問(wèn)題，盡最大可能去建立一個(gè)能夠支撐面向視頻監(jiān)控的云存儲(chǔ)操作系統(tǒng)的平臺(tái)。

一、云存儲(chǔ)和視頻監(jiān)控的現(xiàn)狀

云存儲(chǔ)這個(gè)概念實(shí)際上是在云計(jì)算這個(gè)概念的基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的，是目前現(xiàn)存的一種比較新型的存儲(chǔ)技術(shù)，由于其存儲(chǔ)容量大而且來(lái)源較廣而受到廣泛歡迎。云存儲(chǔ)實(shí)際上指的是一種系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或者集群應(yīng)用等功能，利用軟件將很多種類各異的設(shè)備集合起來(lái)聯(lián)合工作，來(lái)提供業(yè)務(wù)訪問(wèn)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。近年來(lái)，云存儲(chǔ)在業(yè)界得到了廣泛地推廣，而相應(yīng)的云計(jì)算也應(yīng)運(yùn)而生。而實(shí)際上云存儲(chǔ)就是一個(gè)以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理為核心的云計(jì)算系統(tǒng)。

就我國(guó)目前的視頻監(jiān)控現(xiàn)狀來(lái)看，視頻監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)大多都是依賴于大型的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)，這種技術(shù)不僅在存儲(chǔ)空間上具有較高的效率，而且在安全性能方面也有很好的效果。目前，大型的專業(yè)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)主要有四種，它們分別是：iSCSI、NAS、SAN以及DAS。

（一） iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)

在進(jìn)行本地?cái)?shù)據(jù)有效傳輸?shù)臅r(shí)候采用的是普通的以太網(wǎng)，這就是iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的特點(diǎn)。就目前的市場(chǎng)情況來(lái)看，如果單純地利用局域網(wǎng)將會(huì)有很大的成本支出，和傳統(tǒng)意義上的傳輸相比較來(lái)說(shuō)不是很劃算。但是傳統(tǒng)意義上的傳輸方式靈活性又不是很好，因此就需要一個(gè)方法，既能夠有效地降低成本支出，同時(shí)又能夠保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的靈活性。

（二）網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)

在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，人們有時(shí)候會(huì)直接將NAS設(shè)備和TCP/ IP網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一管理，這就能夠達(dá)到直接管理網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的效果。如此一來(lái)，在進(jìn)行管理數(shù)據(jù)的存取的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器就可以直接通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（三）存儲(chǔ)局域網(wǎng)

SAN是一種專用網(wǎng)絡(luò)，它獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)之外，直接對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行云存儲(chǔ)。而且隨著不斷的發(fā)展，SAN已經(jīng)在傳輸速率上有了很大的提升，與此同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了讀取數(shù)據(jù)資源的功能。

（四）直接附加存儲(chǔ)

所謂直接附加存儲(chǔ)，指的就是關(guān)于服務(wù)器當(dāng)中連接的實(shí)現(xiàn)是在存儲(chǔ)設(shè)備中，直接利用SCSI接口來(lái)完成的。采用這種方式的好處是在進(jìn)行實(shí)際配置的時(shí)候比較簡(jiǎn)便，同時(shí)所消耗的成本也是非常低的，而且在應(yīng)用的時(shí)候也只需要使用服務(wù)器的一個(gè)外接口SCSI就可以了。

在視頻監(jiān)控中，對(duì)于這四種存儲(chǔ)技術(shù)都有一定的應(yīng)用。但是，相應(yīng)地，也受到了各個(gè)方面的一些制約，為了使得視頻監(jiān)控在未來(lái)能夠更好地發(fā)展，需要人們不斷進(jìn)行研究和技術(shù)創(chuàng)新，希望能夠研發(fā)出更多技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)越的存儲(chǔ)方式。

二、云存儲(chǔ)運(yùn)維系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

（一）云存儲(chǔ)運(yùn)維系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

在這個(gè)云存儲(chǔ)運(yùn)維系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)有效地?cái)?shù)據(jù)管理，首先要根據(jù)具體的應(yīng)用情況來(lái)進(jìn)行分析處理，這其中比較關(guān)鍵的部分就是云存儲(chǔ)的內(nèi)部數(shù)據(jù)管理。具體分為以下幾個(gè)方面：①云存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)量一般都是非常大的，這就給處理帶來(lái)了一定的障礙，但是在實(shí)際當(dāng)中可以在系統(tǒng)中添加信息控制總線的概念，這在一定程度上能夠完善云存儲(chǔ)大數(shù)據(jù)量的特性。②在進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和部署的時(shí)候，一定要充分考慮到實(shí)際的應(yīng)用情況，根據(jù)應(yīng)用對(duì)象的不同進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到多級(jí)管控的效果。③在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候要盡可能使整個(gè)系統(tǒng)具有較高的靈活自主性能，保證整個(gè)運(yùn)維系統(tǒng)在實(shí)際工作的時(shí)候具有較高的效率。

（二）云存儲(chǔ)運(yùn)維系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行云存儲(chǔ)運(yùn)維系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的時(shí)候，要充分了解實(shí)際需求，并且根據(jù)這些需求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，整個(gè)系統(tǒng)有幾個(gè)模塊是必要的：業(yè)務(wù)管理模塊、基礎(chǔ)管理模塊等。業(yè)務(wù)管理模塊主要涉及對(duì)于云平臺(tái)的監(jiān)控和其他的一些操作，而基礎(chǔ)管理模塊則主要是對(duì)系統(tǒng)的一些日常工作進(jìn)行管理。

在了解到需要哪些模塊之后，就需要進(jìn)行分層架構(gòu)的設(shè)計(jì)了。通常系統(tǒng)分層由三個(gè)層次：展現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)層。展現(xiàn)層主要是為了方便全面了解整個(gè)運(yùn)維系統(tǒng)中的各個(gè)方面的信息，此外還要能夠查詢一些指令。而這些都是通過(guò)和用戶之間的交流來(lái)實(shí)現(xiàn)的。業(yè)務(wù)邏輯層則主要是處理信息。至于數(shù)據(jù)層，顧名思義，則重點(diǎn)是對(duì)一些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

（三）相關(guān)技術(shù)研究分析

在面向監(jiān)控系統(tǒng)的云存儲(chǔ)運(yùn)維系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的技術(shù)應(yīng)用中，通常要使用到REST的結(jié)構(gòu)和RPC式架構(gòu)，在本文中，則重點(diǎn)針對(duì)RPC式架構(gòu)展開(kāi)研究分析。

RPC式架構(gòu)在在處理計(jì)算機(jī)請(qǐng)求的時(shí)候，重點(diǎn)是采用網(wǎng)絡(luò)的方式，這就做到了即使對(duì)于底層的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不是很了解也能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。這實(shí)際上是對(duì)遠(yuǎn)程過(guò)程的一種調(diào)用協(xié)議，在這個(gè)協(xié)議中，關(guān)于有效攜帶信息資源的完成主要是通過(guò)分布式網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。主要的過(guò)程是首先通過(guò)客戶端來(lái)調(diào)用進(jìn)程，獲取參數(shù)，之后傳送給服務(wù)器，最后就可以進(jìn)行信息應(yīng)答了。整個(gè)過(guò)程中需要利用到信息總線，同時(shí)還要建立起一個(gè)完善的路由機(jī)制，以便于信息的傳遞。

除了上面所介紹的那些之外，還有兩個(gè)關(guān)鍵之處，那就是信息的輪詢、長(zhǎng)輪詢、中間件。第一，輪詢。它的實(shí)現(xiàn)是在以Web為基礎(chǔ)，在最初無(wú)需客戶介入的時(shí)候，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)客戶端和服務(wù)器之間的聯(lián)通，同時(shí)還能夠發(fā)送請(qǐng)求給服務(wù)器。第二，長(zhǎng)輪詢。它是在輪詢的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一些改進(jìn)。這種改進(jìn)能夠最大限度上降低無(wú)效的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換。第三，信息轉(zhuǎn)發(fā)中間件。這個(gè)保證了系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定。

三、結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)前面的介紹可知，如果在實(shí)際的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)用云存儲(chǔ)，不僅能夠有效獲取相應(yīng)的有用信息，而且能夠準(zhǔn)確地找出故障節(jié)點(diǎn)。更重要的是，能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容量的擴(kuò)充，最終得到一個(gè)不僅性能優(yōu)越，而且可靠性較高的云存儲(chǔ)運(yùn)維系統(tǒng)。在運(yùn)維系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程當(dāng)中，要綜合考慮現(xiàn)實(shí)中可能遇到的各種情況，不斷進(jìn)行運(yùn)維工作的優(yōu)化和完善，使得所設(shè)計(jì)出的云存儲(chǔ)運(yùn)維系統(tǒng)更加符合市場(chǎng)需求，更好地應(yīng)用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中。