视频云存储系统的功能、应用特点和优势分析

一、客户需求与技术难点分析

某人民银行对行内的管理监控非常严格，在整个行内部署了600多个高清摄像机（后期还会增加监控点数量），其中含有多种第三方厂家产品。

本期项目需要监控的区域分为工作区域和生活区域。根据项目要求，云存储系统要满足工作区域的监控点长达365天的移动侦测录像存储，满足生活区域的监控点长达存储90天的移动侦测录像。

在本期项目与用户的沟通交流中可以看出，用户在对于数据存储系统的稳定性、可扩展性、灵活性、以及成本和效率方面都提出非常高的要求。

1、云存储系统稳定性要求

由于银行的行业特色和特定需求，用户对数据的长时间存储提出了很高的要求。如上文所言，用户要求工作区域的重点录像数据存储达到365天，生活区域的录像数据存储达到90天。这就对视频云存储系统的稳定性提出了很到的要求，能够实现录像数据的长时间存储，并能做到多点故障录像不中断、数据不丢失。

2、云存储系统兼容性要求

本期项目前端摄像机一部分采用了其他国外厂家设备，要求云存储系统能支持第三方前端的接入。用户提出不仅要能实现IPC的数据接入存储，而且还要在实现接入的前提下，提供较高的稳定性和保障性。

3、存储策略的多样性要求

该银行按照高清摄像机的区域不同，要求工作区域的数据存储1年，生活区域的数据要求存储90天。另外又将工作区域划分为两种不同存储性质的监控区域：金库（全天移动侦测录像）和清分、销毁工作区域（白天10个小时定时录像，晚上14个小时移动侦测录像）。这就要求云存储能满足多种录像类型和多种存储周期的数据存储。

4、云存储系统可扩展性要求

由于本期项目为视频云存储一期项目，生活区域的前端点位数还没有完全确定数量。后续随着高清摄像头的增加和存储容量的扩充，要求存储设备支持在线动态扩展，新增的存储设备挂载上线后能够直接融入现有云存储系统中，容量直接被用户使用。

5、云存储系统灵活性要求

该银行要求云存储系统分配的存储空间能够灵活、自由调整，在分配完成后要能够方便地扩大存储空间或减小存储空间，而这个需求在传统存储系统上基本不能实现，视频云存储系统很好的解决了这个问题。

6、成本和存储效率要求

本期项目中的存储设备数量有限，采用多台DS_ASH4多存储设备，因此每台设备的存储容量空间就显得格外珍贵。在过去，使用传统存储系统的过程中往往出现一台设备上的存储容量用不完，但又不能分配给另一批前端用于数据存储。这时往往面临的选择要么放弃这部分容量空间而形成浪费，要么对业务系统进行切割以适应这部分小容量空间的使用，这样整个系统的管理和维护就非常的复杂。因此用户要求在云存储系统中要实现不调整业务系统，并且没有存储容量空间的浪费。

二、项目解决方案

1、系统架构

视频云存储系统架构由视频云存储管理服务器和视频云存储存储设备组成。视频云存储管理服务器负责系统内资源管理、存储节点管理、集群管理、策略调度、运维监控等工作，是整个系统的控制指挥核心；视频云存储存储设备是前端数据取流、存储业务执行的基础设备。

通过管理信息与存储数据分离的多平面设计，可以保证前端的数据流直接写入存储设备，以节省用户的流媒体服务器数量，同时优化存储结构、减少存储故障瓶颈。

该项目的视频云存储系统在设计方面，考虑到系统整体的运行效率、稳定性、可扩展性等因素，部署了2台管理服务器组成视频云存储管理HA共同负责整个视频云存储系统的业务响应、资源协调、策略调度等工作。

视频云存储的存储设备部署方面，由于前端高清摄像头数量及存储周期规划，整个项目共采购了多台存储设备。由多台DS_ASH4多高性能存储设备组成统一的存储资源池，共同对外提供存储服务。

系统拓扑示意如下图所示：

2、系统功能

该银行项目中视频云存储系统提供了一套深度贴合用户需求的存储系统，其先天的基因中就融入了面向应用的特质，将安防行业常见应用功能（如：视屏录像、下载、检索、锁定覆盖等）封装在存储系统软件内部，持续地为用户提供高效、灵活、可靠的专业级存储服务。具体功能包括：

1）视频存储功能

*视频录像：根据用户制定的录像计划以及指定的录像类型和录像通道，系统自动保存录像数据，存储相关资源，并能实现在断网情况下的数据补录、动态修改录像类型，以及按照指定的循环覆盖策略进行周期覆盖。

*视频检索：用户可以按监控点编号、录像类型、时间组合、锁定、标注等条件查询录像数据。

*视频回放：支持根据编码器名称以及时间段、录像类型对录像数据进行回放、回访时间定位，包括快放、慢放、倒序回放、I帧回放及手动停止回放功能。

*视频下载：支持根据编码器名称以及时间段对录像数据进行下载，并能实现断点续传功能。

*视频锁定：支持指定的录像片段进行锁定，锁定后的数据不被循环覆盖掉，并能实现锁定时长到期自动解锁功能。

*视频标注：对录像、图片等数据信息所对应的标签进行打标、存储、备份、修改删除等操作；对标签信息进行查询、检索、筛选工作。

2）录像管理功能

*录像计划管理：关联平台配置好的录像计划，并将录像计划同步到各个存储节点。

*系统侦测录像：根据设定移动侦测区域自动执行相应的录像任务。

*事件录像：根据具体事件执行录像任务，优先级高于定时和移动侦测录像。

3）系统管理功能

*集群化管理：视频录像索引采用集群方式进行一级索引管理，无单点故障，保证索引数据的安全性，并能根据用户的各种查询条件进行快速定位。

*负载均衡管理：集群前端采用虚拟IP技术，对外提供统一的入口IP形式。在集群中根据各种算法，系统将集群访问进行分摊，降低单个节点的访问压力；当单台压力过大时，系统将业务平滑迁移至其他存储节点，达到整个集群间负载均衡目的。

*虚拟化管理：支持将整个存储设备统一管理，虚拟化为存储资源池，且将虚拟资源划分为块进行管理；对用户重要数据，通过虚拟块之间的相互复制技术，达到多份备份目的。

*离散存储管理：将前端数据通过特定算法，平滑分散至各个存储设备上，从而降低大量回放对单台存储节点的压力。

4）运维管理功能：

*系统信息获取：支持系统信息，包括版本、CPU、内存、网卡、磁盘等信息的获取。

*系统故障告警：支持系统故障（CPU、内存等超过阈值）主动告警到运维平台。

*存储设备告警：支持设备故障、掉线会主动告警到运维平台。

3.方案特点和优势

1）全面优化的压力均衡策略

该项目中云存储系统以存储设备集群和管理服务器的业务动态调整策略为基础，根据每台存储设备的性能情况、承担的存储任务压力情况、存储空间的利用情况实时地将600多个高清前端摄像机的视频存储业务均衡平摊到每一台存储设备上。在系统所有设备运行正常的情况下保证每台存储设备承担的存储任务几乎是相同的，可以发挥全系统最大的存储能力以满足视频数据长时间、高稳定的存储要求。如果某台设备出现压力过大的情况，管理服务器会动态将一部分视频存储压力调整到其他存储设备上，以保持整个系统的持续稳定。

2）全集群化的性能提升与容灾备份

云存储系统在该项目中组建了云存储管理双机HA和存储设备集群。集群化的设计和部署使得系统性能与系统容量保持线性增长，不会因为存储容量规模的提升而导致性能无法匹配。同时支持存储设备动态加入集群，实现了实时的容量扩展，为系统规模后续的发展提供了有力的支撑。

管理服务器双机模式设计，既考虑到了系统实际存储规模的需要，也保障了云存储系统的可靠性和高冗余性，保证了管理服务器单点故障不会影响用户业务的持续服务，有力的保证整个系统的可靠性。除了以上设备间的容灾备份外，云存储系统还能提供数据级别的容灾服务，保留数据云内跨设备副本和云间数据备份等。

3）虚拟化存储资源的简洁、灵活性

云存储系统在存储设备容量和资源利用上采用了全域虚拟化的实现方式，打破了单台设备的设备资源和存储资源瓶颈。在具体存储业务执行上，系统会根据当前设备的压力状况合理调配业务资源提高并发存储、读取等业务效率。在存储资源上，虚拟化技术将系统内所有存储设备的存储容量空间进行整合，提供一个逻辑的整体容量空间。在本项目中云存储系统将多台的存储设备容量整合为一个总容量为1344T的存储资源池。存储资源池的内部组成和具体物理分布对上层应用透明，行业平台和用户无需关注。

4）高效的存储空间使用策略

云存储系统的容量空间使用策略是以数据块的形式为基础，整个使用过程透明化。其内部实现是通过流式数据结构将所有实际的存储设备容量进行云存储结构化改造和格式化分割，并有管理服务器集群统一分配。视频数据存储时容量实时调用，可以全面的提供存储空间的使用效率，使得本项目中宝贵的存储空间资源没有任何浪费。

三、客户价值

本期某人行视频云存储系统的成功实施不仅是满足了当前银行视频数据存储的需要，更是提供了一套功能完备、性能优越的云存储解决方案，大大提高了银行内部监控系统的安全性和可靠性。在为客户节省了大量投资的基础上，提供了一套功能完备、性能优越的视频存储解决方案。视频云存储系统无论是从目前行业发展的技术先进性上或者存储业务管理的便捷性上都超预期地满足了用户期望，在充分满足客户项目需求的同时为银行的综合管理能力的提升提供了强有力的技术支持与保障。

四、总结

该项目是海康威视视频云存储系统实施部署的第一个与金融平台对接案例，其整个项目容量规模和应用特点都非常适合云存储的部署，云存储系统的高效性、高可靠性、灵活性在本项目的应用中得到了充分的体现。

根据用户良好的使用反馈和海康威视自身对各个行业的不断探索，我们希望海康视频云存储今后能够为各行业提供一套优秀的、有竞争力的后端存储解决方案，实现行业的全面覆盖。

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