‧ 監控雲端儲存技術淺析

來源:CPS中安網 作者:左雄偉

　　　

高清和智慧應用於安防行業越發廣泛，業界就已經把如何儲存解決大資料量的問題，提到了研發攻關重點。由於IT行業雲技術的較快發展與應用，很多企業為了對資料進行有效的管理，於是就引入了雲端的概念，雲端儲存便開啟了它奇幻漂流之旅。雲端儲存作為安防發展的重要技術根據，為安防行業發展鋪路。

　　

監控儲存要滿足新時期需求

影像監控系統的主要特點是圖像信息量巨大，要求具有足夠的儲存空間。硬碟錄影機錄影佔用儲存容量與圖像品質、攝影機的路數、需要保存錄影時間、錄影機圖像壓縮比(這又與壓縮採用的格式和圖像變化情況有關)等因素有關。

目前現有系統的儲存方式還是以DVR為主， DVR多數採用的是簡化的H.264或MPEG4壓縮技術，在同等的圖像品質，H.264的資料壓縮比能比DVD系統中使用的MPEG-2高2～3倍，比老的MPEG-4高1.5～2倍。圖像品質是CIF水準時，採用H.264技術，硬碟消耗率大約為100M/路•小時，16路硬碟錄影機1TB的硬碟大約能連續錄影26天。

以目前高清最基本的720P效果為例，正常錄影需要的硬碟容量大約為4G~8G/路•小時，出於經濟性考慮，降低每小時錄影可壓縮到3GB左右容量。以此為例，按一個月保存時間計算，8路監控大約17T(17000G)容量左右。那麼可以試想一下，如果需要幾百、上千路這樣的高清監控，如此龐大的影像檔，有如潮水般的衝擊著儲存系統，對存放裝置的容量，讀寫性能、可靠性提出了更高要求。

　　

數位化影像監控涉及到巨量資料的採集、儲存和使用。因此，一個高效能的影像監控系統必須具備高效能的資料儲存系統，這關係著資料管理的效率、資料安全以及資料利用的效率。在電信級別的數位化監控系統中，對於資料儲存系統的要求，一般說來要滿足六個方面的要求：

　　

數位監控系統的重要特點之一是大量集中的資料儲存和分散化的前端應用。因此，儲存系統必須具有較強的資料傳輸能力，否則將會影響資料儲存和利用的效率;

　　

海量資料儲存需求和快速的增長變化的特點，要求儲存系統在必須能夠滿足電信級別資料監控的海量儲存要求外，同時又必須具備良好的擴展性能，應對資料量飛速增長對於存儲空間擴大的需求;

　　

由於監控系統一般要求即時的錄影輸入，所以這種即時錄影輸入對磁碟陣列的資料寫能力提出了較高的要求，否則在寫速度達不到要求的情況下，資料大量集中在緩存中，最終將會導致緩存資料溢出以致主機當機;

　　

監控錄影需要在間隔一段時間後對資料進行刪除，在資料刪除後，會有一定時間的間隔資料不能立即寫入，這時候資料都是保存在緩存裡，較大的緩存可以保證更多的資料滯留在緩存中，等待向硬碟空間的重新寫入;

　　

隨時可能出現的監控錄影調用和檢索的要求，有時甚至是多個用戶的同時調用要求;

　　

電信級龐大的儲存需求決定了對儲存良好管理性的要求。簡單有序的管理性可以幫助用戶降低運營維護的成本，同時也是系統穩定性的重要保障。對於電信級別系統而言，良好的穩定性是必需的，如果缺乏穩定性，則會給眾多用戶帶來巨大困擾，甚至帶來巨大的損失。

　　

作為圖像資料和報警事件記錄的載體，儲存的重要性是不言而喻的，當前，儲存已不僅是一個設備而已，而是已經昇華到了一個解決方案平台的地步。大容量的儲存系統並不是存放裝置的簡單堆積，更需要解決儲存機制的完備性、儲存標準以及在時間和空間上的可使用性等問題，還有大型存放區系統的可管理性要求。

　　

雲端儲存解決未來安防應用難題

　　

監控雲端儲存的出現，突破傳統儲存方式的性能和容量瓶頸，滿足新時期監控需求，使雲端儲存提供商能夠聯結網路中大量各種不同類型的存放裝置，形成異常強大的儲存能力，實現性能與容量的線性擴展，讓海量資料的儲存成為了可能，從而讓企業擁有相當於整片雲的儲存能力，成功解決儲存難題。

　　

所謂“雲端模式”，就是資料中心模式形象化稱呼。資料中心模式在IT領域經過若干年的發展後，核心思想是對資訊的操作可以拆解為一段段，利用網路連接，將操作分佈化，實現整個操作進程在本地和遠端的靈活分配。

如今幾乎所有大型IT系統均已經資料中心化了，互聯網本身則進一步為資料中心提供了最基本的物理載體。雲端儲存是在雲端運算概念上延伸和發展出來的一個新的概念，是指通過集群應用、網格技術或分散式檔案系統等功能，將網路中大量各種不同類型的存放裝置，通過應用軟體集合起來協同工作，共同對外提供資料儲存和業務訪問功能的一個系統。

當雲端運算系統運算和處理的核心是大量資料的儲存和管理時，雲端運算系統中就需要配置大量的存放裝置，那麼雲端運算系統就轉變成為一個雲端儲存系統，所以雲端儲存是一個以資料儲存和管理為核心的雲端運算系統。

　　

提到先進的儲存技術就不能不講到雲端儲存。這是一種具有很大誘惑性的儲存技術，雲端儲存可以實現儲存完全虛擬化，大大簡化應用環節，節省客戶建設成本，同時，提供更強的儲存和共用功能。

雲狀儲存中所有設備對使用者完全透明，任何地方、任何被授權使用者都可以通過一根接入線與雲端儲存連接，進行空間與資料訪問。使用者無需關心存放裝置型號、數量、網路結構、儲存協定、應用介面等，應用簡單透明。雲端儲存對使用者來講，不是指某一個具體的設備，而是指一個由許許多多個存放裝置和伺服器所構成的集合體。

使用者使用雲端儲存並不是使用某一個存放裝置，而是使用整個雲端儲存系統帶來的一種資料訪問服務。所以嚴格來講，雲端儲存不是儲存，而是一種服務。

　　

雲端儲存的核心是應用軟體與存放裝置相結合，通過應用軟體來實現存放裝置，向儲存服務的轉變。與傳統的存放裝置相比，雲端儲存不僅僅是一個硬體，而是一個網路設備、存放裝置、伺服器、應用軟體、公用訪問介面、接入網、和用戶端程式等多個部分組成的複雜系統。各部分以存放裝置為核心，通過應用軟體來對外提供資料雲端儲存和業務訪問服務。

另外，雲端儲存更多的是應用。應用儲存是一種在存放裝置中，集成了應用軟體功能的存放裝置，它不僅具有資料儲存功能，還具有應用軟體功能，可以看作是伺服器和存放裝置的集合體。

應用儲存技術的發展可以大量減少雲端儲存中伺服器的數量，從而降低系統建設成本，減少系統中由伺服器造成單點故障和性能瓶頸，減少資料傳輸環節，提供系統性能和效率，保證整個系統的高效穩定運行。

　　

隨著監控攝影機的大量部署，導致企業需要儲存大量的影像檔，嚴重佔用企業的私有的存儲空間，由此在影像監控行業催生了對雲端儲存的需求。雲端儲存不僅能夠節省企業私有的儲存空間，將影像檔儲存在雲端，此外，集中式雲端儲存，對於跨區域的影像搜索更加便利。

不僅是雲端儲存，目前流行的大資料相關技術，對於影像監控行業的影像資料智慧分析也會提供更多的技術支援。雲端儲存、大資料這些高新技術，將會引領著監控行業企業再一次轉型升級。