淺析監(jiān)控云存儲技術(shù)

□ 文 /左雄偉

作者單位：深圳市安尼數(shù)字技術(shù)有限公司

隨著超高清和智能化應(yīng)用于安防行業(yè)越發(fā)廣泛，業(yè)界就已經(jīng)把如何存儲解決大數(shù)據(jù)量的問題提到了研發(fā)攻關(guān)重點。由于IT行業(yè)云技術(shù)的較快發(fā)展與應(yīng)用，很多企業(yè)為了對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理，于是就引入了云的概念，云儲存便開啟了它奇幻漂流之旅。云儲存作為安防發(fā)展的重要技術(shù)根據(jù)，為安防行業(yè)發(fā)展鋪路。

監(jiān)控存儲要滿足新時期需求

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要特點是圖像信息量巨大，要求具有足夠的存儲空間。硬盤錄像機(jī)錄像占用存儲容量與圖像質(zhì)量、攝像機(jī)的路數(shù)、需要保存錄像時間、錄像機(jī)圖像壓縮比（這又與壓縮采用的格式和圖像變化情況有關(guān)）等因素有關(guān)。目國內(nèi)DVR多數(shù)采用的是簡化的H.264或MPEG4壓縮技術(shù)，在同等的圖像質(zhì)量，H.264的數(shù)據(jù)壓縮比能比DVD系統(tǒng)中使用的MPEG-2高2～3倍，比老的MPEG-4高1.5～2倍。圖像質(zhì)量是CIF水平時，采用H.264技術(shù)，硬盤消耗率大約為100M/路·小時，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算，8路監(jiān)控大約17T（17000G）容量左右。那么可以試想一下，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，有如潮水般的沖擊著存儲系統(tǒng)，對存儲設(shè)備的容量，讀寫性能、可靠性提出了更高要求。

當(dāng)下視頻監(jiān)控涉及到巨量數(shù)據(jù)的采集、存儲和使用。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。在電信級別的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)中，對于數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的要求，一般說來要滿足六個方面的要求：

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的重要特點之一是大量集中的數(shù)據(jù)存儲和分散化的前端應(yīng)用。因此，存儲系統(tǒng)必須具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸能力，否則將會影響數(shù)據(jù)存儲和利用的效率；

海量數(shù)據(jù)存儲需求和快速的增長變化的特點，要求存儲系統(tǒng)在必須能夠滿足電信級別數(shù)據(jù)監(jiān)控的海量存儲要求外，同時又必須具備良好的擴(kuò)展性能，應(yīng)對數(shù)據(jù)量飛速增長對于存儲空間擴(kuò)大的需求；

由于監(jiān)控系統(tǒng)一般要求實時的錄像輸入，所以這種實時錄像輸入對盤陣的數(shù)據(jù)寫能力提出了較高的要求，否則在寫速度達(dá)不到要求的情況下，數(shù)據(jù)大量集中在緩存中，最終將會導(dǎo)致緩存數(shù)據(jù)溢出以致主機(jī)死機(jī)；

監(jiān)控錄像需要在間隔一段時間后對數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，在數(shù)據(jù)刪除后，會有一定時間的間隔數(shù)據(jù)不能立即寫入，這時候數(shù)據(jù)都是保存在緩存里，較大的緩存可以保證更多的數(shù)據(jù)滯留在緩存中，等待向硬盤空間的重新寫入；

隨時可能出現(xiàn)的監(jiān)控錄像調(diào)用和檢索的要求，有時甚至是多個用戶的同時調(diào)用要求；

電信級龐大的存儲需求決定了對存儲良好管理性的要求。簡單有序的管理性可以幫助用戶降低運營維護(hù)的成本，同時也是系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要保障。對于電信級別系統(tǒng)而言，良好的穩(wěn)定性是必需的，如果缺乏穩(wěn)定性，則會給眾多用戶帶來巨大困擾，甚至帶來巨大的損失。

作為圖像數(shù)據(jù)和報警事件記錄的載體，存儲的重要性是不言而喻的，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)以及在時間和空間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。

云存儲解決未來安防應(yīng)用難題

監(jiān)控云存儲的出現(xiàn)，突破傳統(tǒng)存儲方式的性能和容量瓶頸，滿足新時期監(jiān)控需求，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，成功解決存儲難題。

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。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)云計算系統(tǒng)運算和處理的核心是大量數(shù)據(jù)的存儲和管理時，云計算系統(tǒng)中就需要配置大量的存儲設(shè)備，那么云計算系統(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算系統(tǒng)。

提到先進(jìn)的存儲技術(shù)就不能不講到云存儲。這是一種具有很大誘惑性的存儲技術(shù)，云存儲可以實現(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)。另外，云存儲更多的是應(yīng)用。應(yīng)用存儲是一種在存儲設(shè)備中集成了應(yīng)用軟件功能的存儲設(shè)備，它不僅具有數(shù)據(jù)存儲功能，還具有應(yīng)用軟件功能，可以看作是服務(wù)器和存儲設(shè)備的集合體。應(yīng)用存儲技術(shù)的發(fā)展可以大量減少云存儲中服務(wù)器的數(shù)量，從而降低系統(tǒng)建設(shè)成本，減少系統(tǒng)中由服務(wù)器造成單點故障和性能瓶頸，減少數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)，提供系統(tǒng)性能和效率，保證整個系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行。

結(jié)束語

隨著監(jiān)控攝像頭的大量部署，導(dǎo)致企業(yè)需要存儲大量的視頻文件，嚴(yán)重占用企業(yè)的私有的存儲空間，由此在視頻監(jiān)控行業(yè)催生了對云存儲的需求。云存儲不僅能夠節(jié)省企業(yè)私有的存儲空間，將視頻文件存儲在云端，此外，集中式云存儲，對于跨區(qū)域的視頻搜索更加便利。不僅是云存儲，目前流行的大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)，對于視頻監(jiān)控行業(yè)的視頻數(shù)據(jù)智能分析也會提供更多的技術(shù)支持。云存儲、大數(shù)據(jù)這些高新技術(shù)，將會引領(lǐng)著視頻行業(yè)企業(yè)再一次轉(zhuǎn)型升級。