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云存储技术在安防领域的应用
2012/8/22 8:40:00   中国安防行业网   汪玉学   关键字:安防,云存储,云架构      浏览量:
云计算的核心理念是通过不断提高“云”的处理能力,进而减少用户终端的处理负担,最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备,并能按需享受“云”的强大计算处理能力。云计算在安防领域的应用将使安防进入一个全新的时代,极大地解决安防存储难题,为安防技术的应用与发展提供强大的驱动力。

    一、安防存储的现状及存在问题

    近几年来,我国安防视频监控产业取得了巨大的发展,随着“平安城市”、“奥运会”、“世博会”“大运会”“世园会”等重大项目的开展,视频监控产品在交通、海关、金融、公安等领域得到了广泛的应用。

    目前,我国安防视频监控正在逐步实现从模拟监控到数字监控,再到网络监控的转变。在数字安防视频监控日益成熟的今天,存储系统作为视频监控的重要组成部分,已经越来越被用户所关注。众所周知,视频存储经历了从最初的VHS制式的视频磁带录像机(VCR)到目前普遍使用的硬盘录像(DVR)方式,最终可能将实现全数字的网络录像机(NVR)或“直接录像到iSCSI”,还有DAS、NAS、SAN方式等。这几种方式在目前视频监控应用中是较多的几类,并且在各自的应用中都发挥着不可替代的作用。但在实际应用中视频存储主要有两大模式:一是对于节点不是太多的中小型应用中,NVR是未来的主要发展方向;二是大型的视频监控系统中,视频管理平台+SAN存储(以ISCSI存储为主)仍是大型监控系统的主要选择。

    视频存储技术在视频监控从模拟向数字化发展的进程中扮演了非常重要的角色,也开创了一个数字存储时代。然而,视频监控规模的扩大和增长集成化的需求,其硬盘容量、拓展能力和集成能力等都成为了视频存储无法逾越的瓶颈。同时,面对海量存储的需求,要求监控数据是7×24小时写入,存放时间从7天、15天甚至到1年,数据量随时间增加线性增长。对于“平安城市”、“奥运会”“世园会”等重大工程而言,接入的路数是成千上万的,这对于传统存储模式提出了更多的挑战。为此,如何确保数据的一致性、安全性和可靠性,如何实现不同数据的集中管理,如何实现网络上的数据集中访问,如何实现不同主机类型的数据访问和保护等等。所有这些都呼唤着新的网络存储技术及产品的出现,无疑云计算的出现为安防视频存储带来了新的契机。

    二、云存储原理及架构

    云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新概念,是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。

    云存储系统的结构模型由4层组成:存储层、基础管理层.应用接口层、访问层。

    存储层是云存储最基础的部分。存储设备可以是FC光纤通道存储设备,可以是NAS和iSCSI等IP存储设备,也可以是SCSI或SAS等DAS存储设备。云存储中的存储设备往往数量庞大且分布在不同地域,彼此之间通过广域网、互联网或者FC光纤通道网络连接在一起。存储设备之上是一个统一存储设备管理系统,可以实现存储设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理,以及硬件设备的状态监控和故障维护。

    基础管理层是云存储最核心的部分,也是云存储中最难以实现的部分。基础管理层通过集群、分布式文件系统和网格计算等技术,实现云存储中多个存储设备之间的协同工作,使多个的存储设备可以对外提供同一种服务,并提供更大、更强、更好的数据访问性能。CDN内容分发系统、数据加密技术保证云存储中的数据不会被未授权的用户所访问,同时,通过各种数据备份和容灾技术和措施可以保证云存储中的数据不会丢失,保证云存储自身的安全和稳定。

    应用接口层是云存储最灵活多变的部分。不同的云存储运营单位可以根据实际业务类型;开发不同的应用服务接口;提供不同的应用服务。比如视频监控应用平台、IPTV和视频点播应用平台、网络硬盘引用平台,远程数据备份应用平台等。

    访问层也就是云存储系统的用户。任何一个授权用户都可以通过标准的公用应用接口来登录云存储系统,享受云存储服务。其云存储运营单位不同,云存储提供的访问类型和访问手段也不同。

    云存储架构技术的成熟和发展,极大地促进了云存储的广泛应用,更为原有存储系统的升级改造提供了新的技术和新的服务。当前云存储系统架构可以提供更为灵活的接入方式,不论是个人客户端还是企业客户端,都可以通过D2D2C(磁盘一磁盘一云)的云模式连接云存储数据中心的服务模块,并建立IDC数据备份中心,其系统可以支持存储容量的扩充及其他功能的扩展。另外,云存储系统架构可用与大型分布式文件系统进行文件管理,并实现跨数据中心的容灾管理。

    三、云存储的特点

    云存储作为云计算系统的数据存储和管理的核心,主要用于存储和传输数据,提供数据调用和共享,内嵌访问协议包、存储节点认证许可等,并且云存储设备的数据和容量可根据实际需要采灵活扩张,可在系统运行中进行在线的容量增加,可满足客户高可靠、高性能、文件共享等存储需求,其特点主要有以下几个方面:

    (1)可同时高并发读取数据。

    (2)高安全:数据一次性存三份儿,当一组数据丢失,其余两组数据完全实时备份。

    (3)跨平台:不论云主机使用何种操作系统,各个平台都直接可通过云存储进行数据交互。

    (4)高灵活:构建在多层文件系统之上,根据策略决定存储位置,文件根据策略自动进行冗余存储。

    (5)高负载:内置负载均衡功能。

    (6)易于管理:无需运维人员维护设备,只需使用云存储服务。

    (7)随时随地无限扩容。

    (8)灾难恢复和磁盘到磁盘备份。

    (9)广域网内客共享文件传输。

    (10)服务器的整合与归档、分级存储与集群运算。

    四、云存储技术在安防领域的应用

    云存储不仅仅是存储,更多的是应用。应用存储是一种在存储设备中集成了应用软件功能的存储设备,它不仅具有数据存储功能,还具有应用软件功能,可以看作是服务器和存储设备的集合体。应用存储技术的发展可以大量减少云存储中服务器的数量,从而降低系统建设成本;减少系统中由服务器造成单点故障和性能瓶颈,减少数据传输环节,提供系统性能和效率,保证整个系统的高效稳定运行。

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