【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ............................................... 81 圖 27. 視頻圖片混合云存儲(chǔ)物理結(jié)構(gòu)圖 ........................................................ 83 圖 28. 視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng)功能圖 ........................................................................ 84 圖 29. 管理節(jié)點(diǎn)雙機(jī)部署方式 ........................................................................ 88 圖 30. 管理節(jié)點(diǎn)集群部署方式 ........................................................................ 89 圖 31. CVR 直連存儲(chǔ)圖 ................................................................................... 99 圖 32. 視頻云存儲(chǔ)拓?fù)鋱D .............................................................................. 102 ?？低?視頻云存儲(chǔ)解決方案 第 6 頁 第 一 章 概述 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模越來越大，以及高清視頻的大規(guī)模應(yīng)用，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和應(yīng)用的復(fù)雜程度在不斷提高，且視頻數(shù)據(jù)需要長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)地保存到存儲(chǔ)系統(tǒng)中，并要求隨時(shí)可以調(diào)用，對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的可靠性和性能等方面都提出了新的要求。在未來的復(fù)雜系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)將呈現(xiàn)爆炸性的海量增長(zhǎng)，提供對(duì)海 量數(shù)據(jù)的快速存儲(chǔ)及檢索技術(shù)，顯得尤為重要，存儲(chǔ)系統(tǒng)正在成為視頻監(jiān)控技術(shù)未來發(fā)展的決定性因素。 面對(duì)百 PB 級(jí)的海量存儲(chǔ)需求，傳統(tǒng)的 SAN 或 NAS 在容量和性能的擴(kuò)展上會(huì)存在瓶頸。而云存儲(chǔ)可以突破這些性能瓶頸，而且可以實(shí)現(xiàn)性能與容量的線性擴(kuò)展，這對(duì)于追求高性能、高可用性的企業(yè)用戶來說是一個(gè)新選擇。 云存儲(chǔ)是在云計(jì)算（ cloud puting）概念上延伸和發(fā)展出來的一個(gè)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，應(yīng)用存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過應(yīng)用軟件集合起來協(xié)同工作， 共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問功能的一個(gè)系統(tǒng)。所以云存儲(chǔ)可以認(rèn)為是配置了大容量存儲(chǔ)設(shè)備的一個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)。 依據(jù)云存儲(chǔ)的技術(shù)及功能特點(diǎn)，?？低暪緦ｉT針對(duì)大容量視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理以及滿足視頻監(jiān)控領(lǐng)域特殊的應(yīng)用需求，量身設(shè)計(jì)了一套?？低曇曨l云存儲(chǔ)系統(tǒng)（以下文章中稱為海康威視視頻云存儲(chǔ)）。 設(shè)計(jì)原則 視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施主要遵循“技術(shù)先進(jìn)性、應(yīng)用高效性、開放兼容性”等方面的 原則。 1) 采用前瞻性的存儲(chǔ)技術(shù)架構(gòu) 采用以云存儲(chǔ)為核心的 IT 技術(shù)與安防監(jiān)控行業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而針對(duì)性開發(fā)出具有行業(yè)屬性的先進(jìn)視頻 、圖片專有云存儲(chǔ)系統(tǒng)。將云存儲(chǔ)核心技術(shù)如集 ?？低?視頻云存儲(chǔ)解決方案 第 7 頁 群化部署、資源虛擬化整合、分布式流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等技術(shù)應(yīng)用到本套云存儲(chǔ)系統(tǒng)中。同時(shí)充分考慮安防監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展需要，該套云存儲(chǔ)系統(tǒng)需要能夠支撐未來大數(shù)據(jù)處理、智能分析處理等云計(jì)算技術(shù)的需要，實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)系統(tǒng)在安防監(jiān)控領(lǐng)域的先進(jìn)性和前瞻性。 2) 專注與應(yīng)用結(jié)合的設(shè)計(jì)方式 本套云存儲(chǔ)系統(tǒng)是針對(duì)安防監(jiān)控行業(yè)內(nèi)視頻數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)存儲(chǔ)而設(shè)計(jì)的，對(duì)視頻數(shù)據(jù)的具體業(yè)務(wù)應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的應(yīng)用分析后，從系統(tǒng)底層的流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一直到上層的應(yīng)用調(diào)度策略設(shè)計(jì)都必須站在應(yīng)用的角度考慮存儲(chǔ)。 云存儲(chǔ)系統(tǒng)需要 明確自己作為應(yīng)用的支撐這一深層次的角色定位，而不能再停留在傳統(tǒng)存儲(chǔ)和通用的文件云存儲(chǔ)僅僅是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的這一較低的層次認(rèn)識(shí)。因此專注于視頻和圖片的應(yīng)用是本套視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng)的重要設(shè)計(jì)原則。 3) 提供開放和兼容的系統(tǒng)環(huán)境 云存儲(chǔ)系統(tǒng)的開放性和兼容性是需要考慮的重要原則，本套云存儲(chǔ)系統(tǒng)要成為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的專業(yè)存儲(chǔ)系統(tǒng)，就必須要考慮到與標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用平臺(tái)的無縫對(duì)接和第三方標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)設(shè)備的兼容性問題。 本套云存儲(chǔ)系統(tǒng)需要對(duì)應(yīng)用平臺(tái)提供統(tǒng)一的接口，可在不同的行業(yè)中與其應(yīng)用平臺(tái)進(jìn)行良好的互動(dòng)，對(duì)用戶的應(yīng)用提供優(yōu)秀的數(shù)據(jù)保障。同時(shí)對(duì)于第三方標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)設(shè)備，云存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)該做到良好的兼容性，以保護(hù)用戶的前期投入提供一個(gè)開放、公平的系統(tǒng)環(huán)境。 設(shè)計(jì)目標(biāo) ?？低曇曨l云存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)其一是視頻和圖片數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)方面能夠很好的滿足用戶需求；其二是為用戶應(yīng)用數(shù)據(jù)提供高效、穩(wěn)定、快速的服務(wù)；其三是系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)便捷、可靠的統(tǒng)一管理及運(yùn)維。 1) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) ?？低曇曨l云存儲(chǔ) 系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn) 百 PB級(jí)的海量存儲(chǔ)，突破傳統(tǒng)的 SAN或 NAS在容量和性能的擴(kuò)展上存在的瓶頸，實(shí)現(xiàn)性能與容量的線性擴(kuò)展，滿足用戶對(duì)高性能、高可用性的需求。 海康威視 視頻云存儲(chǔ)解決方案 第 8 頁 視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng) 通過 集群智能化 部署 設(shè)計(jì) ，不同于傳 統(tǒng)視頻存儲(chǔ)的部署模式，系統(tǒng) 性能全面提升，而且不再存在單機(jī)故障及性能瓶頸應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)高效實(shí)用的 存儲(chǔ)系統(tǒng) 。 2) 應(yīng)用服務(wù) ?？低曇曨l云存儲(chǔ) 系統(tǒng)是一套 貼合用戶需求 而設(shè)計(jì)視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng) ， 其先天的基因中就融入了面向應(yīng)用的特質(zhì)，在不斷發(fā)展的趨勢(shì)下這種面向應(yīng)用的特質(zhì)會(huì)不斷 地為用戶提供高效、靈活、可靠 的專業(yè)級(jí)存儲(chǔ)服務(wù)。 3) 統(tǒng)一管理及運(yùn)維 視頻云存儲(chǔ)系統(tǒng)具有高效靈活的空間管理能力， 通過全系統(tǒng)分層集群的設(shè)計(jì)將系統(tǒng)的管理資源進(jìn)行整合，并根據(jù)負(fù)載均衡算法提供全高效并發(fā)處理機(jī)制，提高了系統(tǒng)的整體性能。 視頻云存儲(chǔ) 系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備和資源的運(yùn) 行情況進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控 ， 以標(biāo)準(zhǔn)的 SNMP協(xié)議與運(yùn)維服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互， 能夠非常便捷的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體運(yùn)維 。 術(shù)語及縮略語解釋 術(shù)語解釋 云存儲(chǔ)： 是與云計(jì)算同時(shí)興起的一個(gè)概念。云存儲(chǔ)一般包含兩個(gè)含義： 1）云存儲(chǔ)是云計(jì)算的存儲(chǔ)部分，即虛擬化的、易于擴(kuò)展的存儲(chǔ)資源池。用戶通過云計(jì)算使用存儲(chǔ)資源池，但不是所有的云計(jì)算的存儲(chǔ)部分都是可以分離的。 2）云存儲(chǔ)意味著存儲(chǔ)可以作為一種服務(wù)，通過網(wǎng)絡(luò)提供給用戶，用戶可以通過若干種方式來使用存儲(chǔ)。 云計(jì)算：（ Cloud Computing） 是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，通過這種方式，共 享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備。 雙機(jī)熱備 （雙機(jī)容錯(cuò)） ： 就是對(duì)于重要的服務(wù)，使用兩臺(tái)服務(wù)器，互相備份，共同執(zhí)行同一服務(wù)。當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，可以由另一臺(tái)服務(wù)器承擔(dān)服務(wù)任務(wù)，從而在不需要人工干預(yù)的情況下，自動(dòng)保證系統(tǒng)能持續(xù)提供服務(wù) 。 ?？低?視頻云存儲(chǔ)解決方案 第 9 頁 集群（ cluster）技術(shù) ： 是一種較新的技術(shù) ,通過集群技術(shù)，可以在付出較低成本的情況下獲得在性能、可靠性、靈活性方面的相對(duì)較高的收益，其任務(wù)調(diào)度則是集群系統(tǒng)中的核心技術(shù)。 虛擬化： 是指計(jì)算元件在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)行，是一 種多設(shè)備虛擬整合、虛擬 應(yīng)用的技術(shù)；是一種 簡(jiǎn)化 了 管理，優(yōu)化資源的解決方案。 負(fù)載均衡： 一種 分布式 計(jì)算機(jī) 處理 技術(shù)，用來平衡電腦各部件或大型電腦、服務(wù)器各主機(jī)的資源使用率 。 I 幀：表示關(guān)鍵幀， 可以理解為這一幀畫面的完整保留；解碼時(shí)只需要本幀數(shù)據(jù)就可以完成 。 ： 是 MPEG4 標(biāo)準(zhǔn)所定義的最新，同時(shí)也是技術(shù)含量最高 、代表最新技術(shù)水平的視頻編碼格式之一， 最具價(jià)值的部分無疑是更高的數(shù)據(jù)壓縮比。 720P： 是美國電影電視工程師協(xié)會(huì) （ SMPTE） 制定的高等級(jí)高清數(shù)字電視的格式標(biāo)準(zhǔn)，有效顯示格式為 1280 720， P 是 Progressive,逐行的意思 。 1080P： 是美國電影電視工程師協(xié)會(huì) （ SMPTE） 制定的高等級(jí)高清數(shù)字電視的格式標(biāo)準(zhǔn)，有效顯示格式為 19201080， P 是 Progressive,逐行的意思 。 英文 /縮略語解釋 A AFP： Apple 公司開發(fā)的 文件協(xié)議 API（ Application Programming Interface），稱為應(yīng)用編程接口，就是軟件系統(tǒng)不同組成部分銜接的約定。 軟件的規(guī)模日益龐大，常常會(huì)需要把復(fù)雜的系統(tǒng)劃分成小的組成部分，編程接口的設(shè)計(jì)十分重要。 ASSN（ Asynchronous Storage Service Node） 第三方存儲(chǔ)服務(wù)節(jié)點(diǎn) ASS（ Asynchronous Storage Service）異構(gòu)存儲(chǔ)軟件 C CIFS（ Common Inter File System） 通用 Inter 文件系統(tǒng)在 windows主機(jī)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)文件共享 ， 是通過使用微軟公司自己的 CIFS 服務(wù)實(shí)現(xiàn)的。 ?？低?視頻云存儲(chǔ)解決方案 第 10 頁 CVMN（ Cloud Video Manage Node） 視頻云存儲(chǔ)管理節(jié)點(diǎn) CVSN（ Cloud Video Storage Node）視頻云存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn) CVM（ Cloud Video Manage） 視頻云存儲(chǔ)管理軟件 CVN（ Cloud Video NetSnmp）視頻云存儲(chǔ)運(yùn)維軟件 CVS（ Cloud Video Storage）視頻云存儲(chǔ)軟件 CVA（ Cloud Video Access） 視頻云存儲(chǔ)接入軟件 F FC 協(xié)議（ Fibre Channel） 提高硬盤協(xié)議的傳輸帶寬，側(cè)重于數(shù)據(jù)的快速、高效、可靠傳輸 ， FC 光纖通道擁有自己的協(xié)議層 。 FC SAN 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)為光纖通道 ， 把服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備連接起來的存儲(chǔ)技術(shù)。 FTP（ FileTransferProtocol）文件傳輸協(xié)議 ， 使得主機(jī) 間可以共享文件。 G GUI（ Graphical User Interface 圖形用戶接口）是指采用圖形方式顯示的計(jì)算機(jī)操作用戶界面。 H HotSpare， 當(dāng)一個(gè)正在使用的磁盤發(fā)生故障后 ，一個(gè)空閑、加電并待機(jī)的磁盤將馬上代替此故障盤，此方法就是熱備 。 HTTP （ Hypertext transfer protocol 超文本傳輸協(xié)議 ） 是一種詳細(xì)規(guī)定了瀏覽器和萬維網(wǎng)服務(wù)器之間互相通信的規(guī)則 。 I IO（ Input/Output） 輸入 /輸出 。 IP（ Inter Protocol 網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議 ） 中文 簡(jiǎn)稱為“網(wǎng)協(xié)” ， 就是為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相互連接進(jìn)行通信而設(shè)計(jì)的協(xié)議。 IPC（ IP Camera）網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)名稱縮寫。 IP SAN：是 在傳統(tǒng) IP 以太網(wǎng)上架構(gòu)一個(gè) SAN 存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)把服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備連接起來的存儲(chǔ)技術(shù)。 IP SAN 其實(shí)在 FC SAN 的基礎(chǔ)上再進(jìn)一步，它把 SCSI協(xié)議完全封裝在 IP 協(xié)議之中 即 iSCSI協(xié)議 。 iSCSI 是一種由 IBM 公司研究開發(fā)的，是一個(gè)供硬件設(shè)備使用的可以在 IP ?？低?視頻云存儲(chǔ)解決方案 第 11 頁 協(xié)議的上層運(yùn)行的 SCSI指令集 。 J JPEG（ Joint Photographic Experts Group 聯(lián)合圖像專家 小組） 圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn) 。 M Mibs 網(wǎng)絡(luò)中所有可能的被管理對(duì)象的集合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 N NAS（ Network Storage Technologies）基于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸 。 NFS（ Network File System） 即網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) .網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) 允許一個(gè)系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上與他人共享目錄和文件。 P PB 數(shù)據(jù)單位， 1PB = 1,024 TB = 1,048,576 GB R Raid（ Redundant Arrays of Independent Disks）， 中文為 獨(dú)立 冗余磁盤陣列。 RTSP（ RealTimeStreamingProtocol） 實(shí)時(shí)流傳輸協(xié)議，是 TCP/IP 協(xié)議體系中的一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議。 S SAN（ Storage Area Network） 集中式管理的高速存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)， 由多供應(yīng)商存儲(chǔ)系統(tǒng)、存儲(chǔ)管理軟件、應(yīng)用程序服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)硬件組成。 SAS 是新一代的 SCSI技術(shù)，和現(xiàn)在流行的 SerialATA（ SATA） 硬盤相同，都是采用串行技術(shù)以獲得更高的傳輸速度，并通過縮短連結(jié)線改善內(nèi)部空間等。 SNMP （ Simple Network