一、概述
縱觀當(dāng)前安防行業(yè)現(xiàn)狀,IP化、高清化、智能化、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面的發(fā)展隨著眾多標(biāo)志性項(xiàng)目的落地已經(jīng)得到廣泛認(rèn)同。SDT(安防大數(shù)據(jù))將是未來安防發(fā)展的方向,云存儲技術(shù)作為大數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ),在提升安防行業(yè)存儲系統(tǒng)優(yōu)勢同時(shí),安防市場對于云存儲的需求也越來越明晰。目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,以及高清視頻的大規(guī)模應(yīng)用,對視頻監(jiān)控系統(tǒng)中需要存儲的數(shù)據(jù),以及數(shù)據(jù)應(yīng)用的復(fù)雜程度都在不斷提高。視頻數(shù)據(jù)需要長時(shí)間持續(xù)地保存到存儲系統(tǒng)中,并要求隨時(shí)可以調(diào)用,因此對存儲系統(tǒng)的可靠性和性能線性增長等方面都提出了強(qiáng)烈數(shù)據(jù)至上,云存儲兩大發(fā)展趨勢的要求。
安防行業(yè)作為一個(gè)具有自身特點(diǎn)和特色的行業(yè),在云存儲技術(shù)與安防行業(yè)特點(diǎn)的結(jié)合、調(diào)整、優(yōu)化上充滿期待。而具有通用性的常規(guī)云存儲系統(tǒng)卻將云存儲作為存儲端獨(dú)立出來,割裂與具體行業(yè)、具體應(yīng)用的聯(lián)系,在整個(gè)安防系統(tǒng)中僅充當(dāng)數(shù)據(jù)讀寫、存儲、安全保障等基本角色。通用云存儲系統(tǒng)通過提供IT化的數(shù)據(jù)讀寫方式,要求應(yīng)用端適應(yīng)存儲的工作模式,從而增加了應(yīng)用端的開發(fā)任務(wù),拉長視頻存儲的業(yè)務(wù)流程,抑制了對云存儲合理的優(yōu)化可能。因此云存儲若要在安防行業(yè)中壯大、發(fā)展,除了要繼承其本質(zhì)的特點(diǎn)優(yōu)勢外,更應(yīng)深入了解安防行業(yè)特點(diǎn)和需要,并積極參與到從前端到存儲整個(gè)端到端的數(shù)據(jù)路徑優(yōu)化工作中來。
二、云存儲架構(gòu)區(qū)分
目前在行業(yè)中應(yīng)用的云存儲系統(tǒng)從架構(gòu)上整體區(qū)分主要有兩類,即全對稱云存儲架構(gòu)和非全對稱云存儲架構(gòu)兩種。全對稱云存儲架構(gòu)中所有節(jié)點(diǎn)的硬件、軟件、功能均相同,即其元數(shù)據(jù)模塊和數(shù)據(jù)模塊均在同一臺存儲設(shè)備中。在該架構(gòu)下所有存儲設(shè)備地位相同,通過云存儲軟件系統(tǒng)將存儲設(shè)備進(jìn)行整合,共同提供服務(wù)。而非全對稱云存儲架構(gòu)多采用將元數(shù)據(jù)模塊獨(dú)立部署在服務(wù)器上,數(shù)據(jù)模塊則部署在存儲設(shè)備上,通過云存儲軟件系統(tǒng)控制系統(tǒng)的整體服務(wù),并將信令流和業(yè)務(wù)流進(jìn)行分離提供云存儲服務(wù)。雖然架構(gòu)上有較大區(qū)別,但是云存儲提供服務(wù)的本質(zhì)并沒有太大的差別。統(tǒng)一的服務(wù)提供能力、虛擬化的空間使用方式、分布式的存儲模式、業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)度和容災(zāi)等是衡量云存儲基本屬性的幾個(gè)方面。
三、安防云存儲發(fā)展方向
具備了上述特點(diǎn)存儲系統(tǒng)雖然自身完成了云化的過程,但其進(jìn)入安防行業(yè)后又進(jìn)一步進(jìn)行分化,在與安防業(yè)務(wù)特點(diǎn)結(jié)合時(shí)走向了不同的兩條道路。
“拿來主義”
一條道路即拿來主義,將市場上的通用云存儲系統(tǒng)原封不動(dòng)搬入安防行業(yè)。這種方式的初衷是希望利用云存儲系統(tǒng)方便管理、使用簡單、擴(kuò)展性高、可靠性高等優(yōu)勢為安防服務(wù)。然而在實(shí)際使用時(shí)卻發(fā)現(xiàn)并非那么簡單,以視頻錄像為例,傳統(tǒng)使用NVR作為存儲設(shè)備時(shí),管理平臺僅需要下達(dá)錄像指令即可將視頻流直接送入NVR設(shè)備中存儲,在攝像機(jī)與NVR間沒有額外數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)設(shè)備,流程簡單,存儲故障點(diǎn)也僅集中在NVR自身。引入通用型云存儲后雖可以提升存儲端的可靠性,但是再也無法滿足這種短路徑的數(shù)據(jù)存儲方式。其原因在于通用的云存儲系統(tǒng)不具備聯(lián)系攝像機(jī)完成自身取流的功能。
通用型云存儲系統(tǒng)提供服務(wù)的方式是將自身的容量空間通過協(xié)議或者API接口掛接給某臺設(shè)備,因此要完成視頻錄像的整個(gè)流程,監(jiān)控行業(yè)平臺需要引入獨(dú)立設(shè)備來搭建攝像機(jī)與云存儲之間的橋梁。通常的做法是增加流媒體服務(wù)器和存儲轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器,流媒體用于取流轉(zhuǎn)發(fā)、存儲轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器用于與通用型云存儲對接。因此數(shù)據(jù)流的整個(gè)過程由:攝像機(jī)→NVR,變?yōu)閿z像機(jī)→ 流媒體服務(wù)器→存儲轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器→云存儲,整個(gè)數(shù)據(jù)路徑被拉長。雖然由云存儲替代NVR在管理、性能、擴(kuò)展、安全等方面有了全面提升,但是新引入環(huán)節(jié)的保障卻無從談起,需要安防廠商自行保障。
另外寫入通用型云存儲中的數(shù)據(jù)多以文件方式進(jìn)行保存,服務(wù)器將持續(xù)連貫的視頻流轉(zhuǎn)換成大量中斷的視頻片段文件存儲在云存儲系統(tǒng)中。視頻數(shù)據(jù)的特征是流式數(shù)據(jù),生成文件會對數(shù)據(jù)的流式特點(diǎn)造成一定影響,降低數(shù)據(jù)流寫入效率,同時(shí)后期使用和查找視頻文件時(shí)大多采用文件名的方式進(jìn)行查找,定位也并不非常精確。因此通用型云存儲系統(tǒng)在安防行業(yè)中的應(yīng)用雖然提升了存儲系統(tǒng),但是新引入的問題也需要安防廠商設(shè)法克服。
“師夷長技以自強(qiáng)”
云存儲進(jìn)入安防行業(yè)的另一條道路可以概括為“師夷長技以自強(qiáng)”,即繼承云存儲的本質(zhì)優(yōu)點(diǎn),同時(shí)按照安防行業(yè)特點(diǎn)予以改造,以適應(yīng)安防行業(yè)的實(shí)際情況。
1、整體系統(tǒng)架構(gòu)調(diào)整
在適應(yīng)安防行業(yè)的實(shí)際情況上,首先云存儲系統(tǒng)可以通過自身改造獨(dú)立承擔(dān)視頻圖像的取流存儲、預(yù)覽、轉(zhuǎn)發(fā)等多種功能。這樣在整個(gè)系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)的流向可以從攝像機(jī)直接寫入云存儲系統(tǒng)的存儲節(jié)點(diǎn)中,數(shù)據(jù)的分布式存儲則由云存儲系統(tǒng)內(nèi)各存儲節(jié)點(diǎn)自行完成。整個(gè)結(jié)構(gòu)省去了很多中間環(huán)節(jié),只涉及前端和存儲,因此環(huán)節(jié)變少、流程簡化后效率隨之提升,故障環(huán)節(jié)也隨之降低。
另外云存儲系統(tǒng)同樣可以針對視頻存儲技術(shù)進(jìn)行面向應(yīng)用的定制工作,如視頻數(shù)據(jù)的周期性管理、錄像補(bǔ)錄、索引管理、錄像完整性檢測等多種與存儲相關(guān)的內(nèi)容都可以整合入云存儲系統(tǒng)。從而釋放上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)的系統(tǒng)資源,簡化整個(gè)安防存儲結(jié)構(gòu)。
2、視頻錄像效率優(yōu)化
云存儲系統(tǒng)同樣可以針對視頻的數(shù)據(jù)特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化工作。為避免文件式的存儲方式將視頻數(shù)據(jù)人為切成大量的視頻片段而破壞其完整性,視頻數(shù)據(jù)的存儲方式在云存儲中同樣可以使用流式存儲的方式。這當(dāng)然需要云存儲系統(tǒng)深入了解安防環(huán)境下視頻數(shù)據(jù)的存儲和使用特點(diǎn),對自身的存儲方式進(jìn)行改造。
視頻錄像數(shù)據(jù)以保留30天為例,原來源源不斷的視頻數(shù)據(jù)會形成一個(gè)以30天數(shù)據(jù)量為總?cè)萘浚詴r(shí)間為周長的圓周。數(shù)據(jù)在這個(gè)30天的圓周上周而復(fù)始,不斷循環(huán)寫入。那么針對視頻錄像的這種數(shù)據(jù)特點(diǎn),云存儲系統(tǒng)可以不再采用視頻片段文件這種非流式數(shù)據(jù)的存儲方式,改而使用更符合流式數(shù)據(jù)特點(diǎn)的存儲方式。一個(gè)攝像頭30天內(nèi)的數(shù)據(jù)以圓周形式進(jìn)行存儲,數(shù)據(jù)量則為寫滿圓周的總周長,同時(shí)在圓周上以秒或者更細(xì)粒度為單位標(biāo)注時(shí)間坐標(biāo)。那么在不破壞數(shù)據(jù)完整性同時(shí),可以根據(jù)精確的時(shí)間點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行自定義的數(shù)據(jù)定位、查詢、下載、回放,視頻數(shù)據(jù)的存儲和使用效果會大幅提升。
在安防行業(yè)中,云存儲一大優(yōu)勢體現(xiàn)在大數(shù)據(jù)平臺,以及根據(jù)安防應(yīng)用特性對自身進(jìn)行改造和優(yōu)化。例如?低曇曨l云存儲針對視頻數(shù)據(jù)長時(shí)間不中斷生成以及周期覆蓋等特性,創(chuàng)造性開發(fā)流式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),將視頻數(shù)據(jù)以更高效、更切合方式進(jìn)行存儲,使數(shù)據(jù)存儲效率更高、數(shù)據(jù)檢索更快、系統(tǒng)長期使用性能不下降。云存儲將數(shù)據(jù)的關(guān)鍵信息進(jìn)行初步分析后聯(lián)同數(shù)據(jù)一起存儲。這樣在數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析和應(yīng)用擴(kuò)展時(shí)將不再受到制約,更利于安防大數(shù)據(jù)的發(fā)展。因此隨之而來的安防創(chuàng)新也會更為靈活與豐富,海康威視視頻云存儲與?低昐mart前端以及平臺之間協(xié)同,可提供如:區(qū)域入侵檢測、圖片對比檢索、視頻濃縮等豐富的安防應(yīng)用。
四、總結(jié)
對于安防廠商而言云存儲系統(tǒng)是作為完善存儲端的任務(wù)而被引入的,因此對于云存儲在安防行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用需要投入更多的思考。無論是哪種云存儲模式,使用何種技術(shù)路線,都能夠完成基礎(chǔ)的存儲任務(wù),但是在完成數(shù)據(jù)存儲任務(wù)的同時(shí)如何提升整體效率、降低額外消耗就存在比較大的差異。因此要在發(fā)揮云存儲自身特點(diǎn)優(yōu)勢的同時(shí),關(guān)注具體的行業(yè)數(shù)據(jù)本質(zhì)特征,關(guān)注未來應(yīng)用的發(fā)展需要,不斷融合與優(yōu)化,才能形成一套更貼合用戶需求、更具生命力的安防云存儲系統(tǒng)體系。