-.z?？低曇曨l云存儲解決方案V2.1-.z閱讀提示一、文檔類別系統(tǒng)應用設計方案二、適用性簡述一、方案重點闡述1、方案對?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)進展了介紹，使受眾能夠對?？低曇曨l云存儲解決方案有整體的了解。2、方案詳細闡述了視頻云存儲的三種場景，針對不同的應用場景進展詳細的視頻云存儲解決方案設計，最終可以根據實際的工程需求，形成可落地的工程軟硬件配置清單。3、方案最后將視頻云存儲與傳統(tǒng)集中存儲進展比照，視頻云存儲與文件云存儲比照，使受眾加深對?？低曇曨l云存儲解決方案的認識。二、方案適用性方案是以推廣、應標和工程設計為目的而提供的系統(tǒng)解決方案，在使用此方案時需要根據具體的工程情況，進展相應內容的選擇及修改，以符合實際應用。請仔細閱讀第二章說明，判斷實際工程應該選擇云存儲應用場景，明確后直接閱讀第三章、第四章或第五章。三、方案受眾：公司解決方案、售前相關人員以及技術人員三、關聯(lián)可參考文檔?視頻云存儲容量計算工具??視頻云存儲配置清單?其他云存儲相關文檔：ftp://hikftp.hikvision.:400\產品資料\01.股份公司\08.視頻云存儲文檔控制序號修訂內容修訂時間修訂人審核人1??？低曇曨l云存儲解決方案V0.8?趙斌王淑文汪渭春王冠2??？低曇曨l云存儲解決方案V1.0?趙斌王淑文汪渭春王冠3?海康威視視頻云存儲解決方案V1.1?汪渭春王冠4??？低曇曨l云存儲解決方案V2.0?王冠廖雄*重5??？低曇曨l云存儲解決方案V2.1?增加圖片直存云存儲方式的描述。王冠6?海康威視視頻云存儲解決方案V2.2?增加驗收內容的章節(jié)2021.03.06王冠正文目錄TOC\o"2-3"\h\z\t"標題1,1"第一章概述81.1系統(tǒng)簡介81.2設計原則81.3設計目標91.4術語及縮略語解釋10術語解釋10英文/縮略語解釋11第二章總體設計152.1需求說明15功能性需求說明15非功能性需求說明162.2技術路線172.3邏輯架構182.4系統(tǒng)特點20高效靈活的空間管理20海量數據的快速檢索21持續(xù)可靠的數據效勞22高可擴展的應用支撐23開放透明的兼容系統(tǒng)242.5應用場景24第三章視頻類云存儲設計263.1系統(tǒng)軟硬件設計26軟件設計26硬件設計343.2系統(tǒng)物理拓撲353.3系統(tǒng)功能設計37視頻存儲功能37錄像管理功能38系統(tǒng)管理功能38運維管理功能393.4系統(tǒng)業(yè)務流程39視頻存儲流程39視頻檢索流程40視頻讀取流程413.5系統(tǒng)工程設計42工程信息收集42云存儲設計流程43云存儲管理效勞器設計44存儲容量計算463.6系統(tǒng)軟硬件總參考清單48第四章圖片類云存儲設計494.1系統(tǒng)軟硬件設計49軟件設計49硬件設計544.2系統(tǒng)物理拓撲554.3系統(tǒng)功能設計57圖片存儲功能57系統(tǒng)管理功能58運維管理功能584.4系統(tǒng)業(yè)務流程59圖片存儲流程59圖片檢索流程61圖片下載流程614.5系統(tǒng)工程設計62工程信息收集62云存儲設計流程63云存儲管理效勞器設計64存儲容量計算664.6系統(tǒng)軟硬件總參考清單67第五章視頻、圖片混合云存儲設計695.1系統(tǒng)軟硬件設計69軟件設計69硬件設計775.2系統(tǒng)物理拓撲775.3系統(tǒng)功能設計79視頻存儲功能79錄像管理功能79圖像存儲功能79系統(tǒng)管理功能80運維管理功能805.4系統(tǒng)業(yè)務流程80視頻業(yè)務流程80圖片業(yè)務流程805.5系統(tǒng)工程設計80工程信息收集80云存儲設計流程81云存儲管理效勞器設計82云存儲存儲設備設計845.6系統(tǒng)軟硬件總參考清單86第六章存儲技術比照分析88存儲技術現狀88存儲技術比照分析94第七章987.1?視頻云存儲容量計算工具?987.2主要硬件產品介紹98存儲管理效勞器98存儲主機99表格目錄TOC\fF\h\z\t"表1"\c表1視頻監(jiān)控云存儲與傳統(tǒng)集中存儲比照表94表2視頻監(jiān)控云存儲與文件云存儲比照表96圖片目錄TOC\h\z\t"題注,圖片"\c圖1.云存儲邏輯架構圖18圖2.CVM軟件架構27圖3.CVS軟件架構29圖4.CVA軟件架構31圖5.ASS軟件架構33圖6.視頻云存儲物理構造圖36圖7.視頻云存儲系統(tǒng)功能圖37圖8.視頻存儲流程40圖9.視頻檢索流程41圖10.視頻讀取流程42圖11.管理節(jié)點雙機部署方式45圖12.管理節(jié)點集群部署方式46圖13.CVM軟件架構50圖14.CVS軟件架構52圖15.ASS軟件架構53圖16.圖片類云存儲系統(tǒng)物理構造56圖17.視頻云存儲系統(tǒng)功能57圖18.圖片直存流程60圖19.圖片非直存流程61圖20.圖片下載流程62圖21.管理節(jié)點雙機部署方式65圖22.管理節(jié)點集群部署方式66圖23.CVM軟件架構70圖24.CVS軟件架構72圖25.CVA軟件架構74圖26.ASS軟件架構76圖27.視頻圖片混合云存儲物理構造圖78圖28.視頻云存儲系統(tǒng)功能圖79圖29.管理節(jié)點雙機部署方式83圖30.管理節(jié)點集群部署方式84圖31.CVR直連存儲圖90圖32.視頻云存儲拓撲圖93概述系統(tǒng)簡介隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模越來越大，以及高清視頻的大規(guī)模應用，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中需要存儲的數據和應用的復雜程度在不斷提高，且視頻數據需要長時間持續(xù)地保存到存儲系統(tǒng)中，并要求隨時可以調用，對存儲系統(tǒng)的可靠性和性能等方面都提出了新的要求。在未來的復雜系統(tǒng)中，數據將呈現爆炸性的海量增長，提供對海量數據的快速存儲及檢索技術，顯得尤為重要，存儲系統(tǒng)正在成為視頻監(jiān)控技術未來開展的決定性因素。面對百PB級的海量存儲需求，傳統(tǒng)的SAN或NAS在容量和性能的擴展上會存在瓶頸。而云存儲可以突破這些性能瓶頸，而且可以實現性能與容量的線性擴展，這對于追求高性能、高可用性的企業(yè)用戶來說是一個新選擇。云存儲是在云計算〔cloudputing〕概念上延伸和開展出來的一個新的概念，是指通過集群應用、網格技術或分布式文件系統(tǒng)等功能，應用存儲虛擬化技術將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數據存儲和業(yè)務訪問功能的一個系統(tǒng)。所以云存儲可以認為是配置了大容量存儲設備的一個云計算系統(tǒng)。依據云存儲的技術及功能特點，?？低暪緦ｉT針對大容量視頻數據的存儲和管理以及滿足視頻監(jiān)控領域特殊的應用需求，量身設計了一套?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)〔以下文章中稱為海康威視視頻云存儲〕。設計原則視頻云存儲系統(tǒng)的設計和實施主要遵循“技術先進性、應用高效性、開放兼容性〞等方面的原則。采用前瞻性的存儲技術架構采用以云存儲為核心的IT技術與安防監(jiān)控行業(yè)特點進展結合，進而針對性開發(fā)出具有行業(yè)屬性的先進視頻、圖片專有云存儲系統(tǒng)。將云存儲核心技術如集群化部署、資源虛擬化整合、分布式流數據存儲等技術應用到本套云存儲系統(tǒng)中。同時充分考慮安防監(jiān)控行業(yè)的開展需要，該套云存儲系統(tǒng)需要能夠支撐未來大數據處理、智能分析處理等云計算技術的需要，實現云存儲系統(tǒng)在安防監(jiān)控領域的先進性和前瞻性。專注與應用結合的設計方式本套云存儲系統(tǒng)是針對安防監(jiān)控行業(yè)內視頻數據、圖片數據存儲而設計的，對視頻數據的具體業(yè)務應用進展詳細的應用分析后，從系統(tǒng)底層的流數據構造的設計一直到上層的應用調度策略設計都必須站在應用的角度考慮存儲。云存儲系統(tǒng)需要明確自己作為應用的支撐這一深層次的角色定位，而不能再停留在傳統(tǒng)存儲和通用的文件云存儲僅僅是數據存儲的這一較低的層次認識。因此專注于視頻和圖片的應用是本套視頻云存儲系統(tǒng)的重要設計原則。提供開放和兼容的系統(tǒng)環(huán)境云存儲系統(tǒng)的開放性和兼容性是需要考慮的重要原則，本套云存儲系統(tǒng)要成為業(yè)內領先的專業(yè)存儲系統(tǒng)，就必須要考慮到與標準應用平臺的無縫對接和第三方標準存儲設備的兼容性問題。本套云存儲系統(tǒng)需要對應用平臺提供統(tǒng)一的接口，可在不同的行業(yè)中與其應用平臺進展良好的互動，對用戶的應用提供優(yōu)秀的數據保障。同時對于第三方標準存儲設備，云存儲系統(tǒng)應該做到良好的兼容性，以保護用戶的前期投入提供一個開放、公平的系統(tǒng)環(huán)境。設計目標?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)設計的核心目標其一是視頻和圖片數據在存儲方面能夠很好的滿足用戶需求；其二是為用戶應用數據提供高效、穩(wěn)定、快速的效勞；其三是系統(tǒng)可以實現便捷、可靠的統(tǒng)一管理及運維。數據存儲?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)實現百PB級的海量存儲，突破傳統(tǒng)的SAN或NAS在容量和性能的擴展上存在的瓶頸，實現性能與容量的線性擴展，滿足用戶對高性能、高可用性的需求。視頻云存儲系統(tǒng)通過集群智能化部署設計，不同于傳統(tǒng)視頻存儲的部署模式，系統(tǒng)性能全面提升，而且不再存在單機故障及性能瓶頸應用，從而實現高效實用的存儲系統(tǒng)。應用效勞?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)是一套貼合用戶需求而設計視頻云存儲系統(tǒng)，其先天的基因中就融入了面向應用的特質，在不斷開展的趨勢下這種面向應用的特質會不斷地為用戶提供高效、靈活、可靠的專業(yè)級存儲效勞。統(tǒng)一管理及運維視頻云存儲系統(tǒng)具有高效靈活的空間管理能力，通過全系統(tǒng)分層集群的設計將系統(tǒng)的管理資源進展整合，并根據負載均衡算法提供全高效并發(fā)處理機制，提高了系統(tǒng)的整體性能。視頻云存儲系統(tǒng)內的設備和資源的運行情況進展統(tǒng)一監(jiān)控，以標準的SNMP協(xié)議與運維效勞器進展數據交互，能夠非常便捷的實現系統(tǒng)整體運維。術語及縮略語解釋術語解釋云存儲：是與云計算同時興起的一個概念。云存儲一般包含兩個含義：1〕云存儲是云計算的存儲局部，即虛擬化的、易于擴展的存儲資源池。用戶通過云計算使用存儲資源池，但不是所有的云計算的存儲局部都是可以別離的。2〕云存儲意味著存儲可以作為一種效勞，通過網絡提供應用戶，用戶可以通過假設干種方式來使用存儲。云計算：〔Cloudputing〕是一種基于互聯(lián)網的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供應計算機和其他設備。雙機熱備〔雙機容錯〕：就是對于重要的效勞，使用兩臺效勞器，互相備份，共同執(zhí)行同一效勞。當一臺效勞器出現故障時，可以由另一臺效勞器承擔效勞任務，從而在不需要人工干預的情況下，自動保證系統(tǒng)能持續(xù)提供效勞。集群〔cluster〕技術：是一種較新的技術,通過集群技術，可以在付出較低本錢的情況下獲得在性能、可靠性、靈活性方面的相對較高的收益，其任務調度則是集群系統(tǒng)中的核心技術。虛擬化：是指計算元件在虛擬的根底上而不是真實的根底上運行，是一種多設備虛擬整合、虛擬應用的技術；是一種簡化了管理，優(yōu)化資源的解決方案。負載均衡：一種分布式計算機處理技術，用來平衡電腦各部件或大型電腦、效勞器各主機的資源使用率。I幀：表示關鍵幀，可以理解為這一幀畫面的完整保存；解碼時只需要本幀數據就可以完成。H.264：是MPEG-4標準所定義的最新，同時也是技術含量最高、代表最新技術水平的視頻編碼格式之一，H.264最具價值的局部無疑是更高的數據壓縮比。720P：是美國電影電視工程師協(xié)會〔SMPTE〕制定的高等級高清數字電視的格式標準，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〔SMPTE〕制定的高等級高清數字電視的格式標準，有效顯示格式為1920×1080，P是Progressive,逐行的意思。英文/縮略語解釋AAFP：Apple公司開發(fā)的文件協(xié)議API〔ApplicationProgrammingInterface〕，稱為應用編程接口，就是軟件系統(tǒng)不同組成局部銜接的約定。軟件的規(guī)模日益龐大，常常會需要把復雜的系統(tǒng)劃分成小的組成局部，編程接口的設計十分重要。ASSN〔AsynchronousStorageServiceNode〕第三方存儲效勞節(jié)點ASS〔AsynchronousStorageService〕異構存儲軟件CCIFS〔monInternetFileSystem〕通用Internet文件系統(tǒng)在windows主機之間進展網絡文件共享，是通過使用微軟公司自己的CIFS效勞實現的。CVMN〔CloudVideoManageNode〕視頻云存儲管理節(jié)點CVSN〔CloudVideoStorageNode〕視頻云存儲節(jié)點CVM〔CloudVideoManage〕視頻云存儲管理軟件CVN〔CloudVideoNet-Snmp〕視頻云存儲運維軟件CVS〔CloudVideoStorage〕視頻云存儲軟件CVA〔CloudVideoAccess〕視頻云存儲接入軟件FFC協(xié)議〔FibreChannel〕提高硬盤協(xié)議的傳輸帶寬，側重于數據的快速、高效、可靠傳輸，FC光纖通道擁有自己的協(xié)議層。FCSAN網絡介質為光纖通道，把效勞器與存儲設備連接起來的存儲技術。FTP〔FileTransferProtocol〕文件傳輸協(xié)議，使得主機間可以共享文件。GGUI〔GraphicalUserInterface圖形用戶接口〕是指采用圖形方式顯示的計算機操作用戶界面。HHot-Spare，當一個正在使用的磁盤發(fā)生故障后，一個空閑、加電并待機的磁盤將馬上代替此故障盤，此方法就是熱備?！睭yperte*ttransferprotocol超文本傳輸協(xié)議〕是一種詳細規(guī)定了瀏覽器和萬維網效勞器之間互相通信的規(guī)則。IIO〔Input/Output〕輸入/輸出。IP〔InternetProtocol網絡之間互連的協(xié)議〕中文簡稱為“網協(xié)〞，就是為計算機網絡相互連接進展通信而設計的協(xié)議。IPC〔IPCamera〕網絡攝像機名稱縮寫。IPSAN：是在傳統(tǒng)IP以太網上架構一個SAN存儲網絡把效勞器與存儲設備連接起來的存儲技術。IPSAN其實在FCSAN的根底上再進一步，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，是一個供硬件設備使用的可以在IP協(xié)議的上層運行的SCSI指令集。JJPEG〔JointPhotographicE*pertsGroup聯(lián)合圖像專家小組〕圖像壓縮標準。MMibs網絡中所有可能的被管理對象的集合的數據構造。NNAS〔NetworkStorageTechnologies〕基于標準網絡協(xié)議實現數據傳輸。NFS〔NetworkFileSystem〕即網絡文件系統(tǒng).網絡文件系統(tǒng)允許一個系統(tǒng)在網絡上與他人共享目錄和文件。PPB數據單位，1PB=1,024TB=1,048,576GBRRaid〔RedundantArraysofIndependentDisks〕，中文為獨立冗余磁盤陣列。RTSP〔RealTimeStreamingProtocol〕實時流傳輸協(xié)議，是TCP/IP協(xié)議體系中的一個應用層協(xié)議。SSAN〔StorageAreaNetwork〕集中式管理的高速存儲網絡，由多供應商存儲系統(tǒng)、存儲管理軟件、應用程序效勞器和網絡硬件組成。SAS是新一代的SCSI技術，和現在流行的SerialATA〔SATA〕硬盤一樣，都是采用串行技術以獲得更高的傳輸速度，并通過縮短連結線改善內部空間等。SNMP〔SimpleNetworkManagementProtocol〕簡單網絡管理協(xié)議，它是一個標準的用于管理IP網絡上結點的協(xié)議。SSD〔SolidStateDrives〕固態(tài)硬盤簡稱固盤，簡單的說就是用固態(tài)電子存儲芯片陣列而制成的硬盤。TTrap廣義的trap即snmptrap，指被管理設備〔代理〕上報的陷阱報文，說明設備發(fā)生故障或變更的主動通知。TB數據單位，1TB=1,024GB=1,048,576MBTCP〔TransmissionControlProtocol〕傳輸控制協(xié)議，是一種面向連接、可靠的、基于字節(jié)流的運輸層〔Transportlaye〕通信協(xié)議。UUDP〔UserDataProtocol〕用戶數據報協(xié)議是與TCP相對應的協(xié)議，它是面向非連接的協(xié)議，它不與對方建立連接，而是直接就把數據包發(fā)送過去。URL〔UniformResourceLocator〕稱為網頁地址，是因特網上標準的資源的地址。WWEB廣泛譯作網絡、互聯(lián)網等技術領域。WebService是一種效勞導向架構的技術,通過標準的Web協(xié)議提供效勞,目的是保證不同平臺的應用效勞可以互操作?？傮w設計?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)是由?？低曌灾餮邪l(fā)的一套針對安防監(jiān)控行業(yè)應用的專業(yè)級云存儲系統(tǒng)。采用軟硬件一體化設計，結合先進的集群化技術、虛擬化技術、離散存儲技術等，通過流式文件系統(tǒng)對存儲資源進展虛擬化和應用化整合，為用戶提供高性能、高穩(wěn)定、高擴展性的數據存儲效勞。需求說明功能性需求說明視頻功能要求視頻存儲系統(tǒng)具備7×24小時大碼流視頻錄像、快速檢索、回放和管理的功能，同時，對于視頻的回放，須有相應的優(yōu)化，比方I幀序列回放等。檢索要求支持對錄像按照多種方式檢索，如按照類型、標簽、時間段等方式?；胤乓蟀凑疹愋?、時間、I幀、正序、倒序、倍數等方式進展回放。管理要求支持刪除、鎖定、標注、循環(huán)覆蓋〔時間、空間〕等方式進展管理。圖片功能要求視頻存儲系統(tǒng)支持圖片的高速寫入、并發(fā)下載、圖片壓縮、鎖定、刪除等功能。下載要求支持按時間段和URL的方式獲取圖片。圖片壓縮要求能支持按照圖片尺寸、大小進展壓縮。提供圖片直存和非直存兩種解決方案，豐富圖片存儲的多項選擇性。運維管理功能要求支持對系統(tǒng)的運行狀態(tài)、存儲使用情況進展監(jiān)控，以及對軟硬件異常狀態(tài)報警，便于用戶處理。系統(tǒng)管理功能要求統(tǒng)一效勞接口，系統(tǒng)提供的統(tǒng)一的效勞接口便于與應用平臺進展對接。要求提供統(tǒng)一的管理界面，通過管理界面能進展存儲設備和資源的配置。非功能性需求說明可靠性需求采用視頻云存儲技術，將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件整合起來協(xié)同工作，共同對外提供視頻數據存儲和業(yè)務訪問。保證單個節(jié)點失效時，系統(tǒng)能夠通過自動負載將業(yè)務調整到其他設備上以滿足用戶業(yè)務的持續(xù)性；并且需要能夠提供數據的遷移備份，在設備故障無法快速修復時依然能夠支持數據的正常讀取來滿足業(yè)務應用的需要。穩(wěn)定性需求隨著容量和存儲設備的增加，如何保證海量數據存儲的平安性和可靠性是傳統(tǒng)視頻存儲面臨的巨大挑戰(zhàn)，要求存儲系統(tǒng)具備7×24小時的不連續(xù)寫入的能力。在系統(tǒng)運行的過程中，運行壓力的持續(xù)或加大系統(tǒng)能夠通過集群技術、虛擬化技術動態(tài)自動調整業(yè)務壓力，將業(yè)務響應的壓力進展分散來減少單點壓力過大。擴展性需求云存儲系統(tǒng)的建立在不同的階段可能會有不同的容量要求。隨著工程的不斷擴大、應用的不斷加強，容量將會不斷擴大。則云存儲系統(tǒng)需要能夠提供動態(tài)擴展功能，要求對在線系統(tǒng)增加、減少設備時業(yè)務不中斷。設備一旦融入云存儲系統(tǒng)后立即可用作為整體存儲資源的一局部進展調用，在擴展存儲設備時要求能夠支持對接標準第三方存儲設備。另外對于系統(tǒng)的擴展性，在動態(tài)調整具體監(jiān)控區(qū)域的存儲資源時要求能夠做到良好的靈活性，即不但能夠增加存儲資源的配給，也能夠減少存儲資源的配給工作，充分表達出良好的擴展性?？捎眯孕枨笤拼鎯ο到y(tǒng)需要提高良好的可用性，將復雜的應用、繁瑣的操作流程簡單化。對用戶而言只需要使用唯一的IP地址就能夠訪問和管理云存儲系統(tǒng)。用戶在唯一的界面上就能夠準確并平安地進展配置、部署、監(jiān)控整套云存儲系統(tǒng)，能夠為用戶對設備狀態(tài)、資源、報警、升級、擴展，維護方面提供便捷。性能需求要求系統(tǒng)提供線性遞增的性能屬性，容量越大性能越強；同時提供并發(fā)響應機制，加快數據業(yè)務的處理能力。技術路線?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)基于云架構進展開發(fā)，采用面向用戶業(yè)務應用的設計思路，融合集群應用、負載均衡、虛擬化、云構造化、離散存儲等技術，可將網絡中大量各種不同類型的存儲設備通過專業(yè)應用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供高性能、高可靠、不連續(xù)的數據存儲和業(yè)務訪問效勞。在視頻云存儲系統(tǒng)的設計中，采用的核心技術如下：采用存儲全域虛擬化技術對具有海量存儲需求的用戶提供透明存儲構架，可持續(xù)擴容防止瓶頸限制，可以更有效的進展資源管理，靈活增減空間，到達最大程度上合理利用空間的效果。采用集群技術，解決單/多節(jié)點失效問題，并利用負載均衡技術充分利用各存儲節(jié)點的性能，提升系統(tǒng)的可靠性和平安性。采用離散存儲技術，保障了用戶高效的讀寫的同時保證了業(yè)務的持續(xù)性。采用統(tǒng)一完善的接口，降低對接本錢、平臺維護本錢和用戶管理的復雜度。采用開放的集成構架，使其可兼容業(yè)界各類iSCSI/FC存儲設備，保護用戶現有存儲投資資源。采用數據備份和容災技術，保證云存儲中的數據不喪失，確證云存儲效勞的平安穩(wěn)定。采用視頻、圖片的全直存技術方案，保證工程整體的本錢控制，優(yōu)化存儲系統(tǒng)流程。邏輯架構云存儲系統(tǒng)采用分層構造設計，整個系統(tǒng)從邏輯上分為五層，分別為設備層、存儲層、管理層、接口層、應用層。云存儲邏輯架構圖設備層設備層是云存儲最根底、最底層的局部，該層由標準的物理設備組成，支持標準的IP-SAN、FC-SAN存儲設備。在系統(tǒng)組成中，存儲設備可以是SAN架構下的FC光纖通道存儲設備或iSCSI協(xié)議下的IP存儲設備。存儲層在存儲層上部署云存儲流數據系統(tǒng)，通過調用云存儲流數據系統(tǒng)，實現存儲傳輸協(xié)議和標準存儲設備之間的邏輯卷或磁盤陣列的映射，實現數據〔視頻、圖片、附屬流〕和設備層存儲設備之間的通信連接，完成數據的高效的寫入、讀取和調用等效勞。管理層在管理層，融合了索引管理、方案管理、調度管理、資源管理、集群管理、設備管理等多種核心的管理功能?？梢詫崿F存儲設備的邏輯虛擬化管理、多鏈路冗余管理、錄像方案的主動下發(fā)，以及硬件設備的狀態(tài)監(jiān)控和故障維護等；實現整個存儲系統(tǒng)的虛擬化的統(tǒng)一管理，實現上層效勞〔視頻錄像、回放、查詢、智能分析數據請求等〕的響應。接口層應用接口層是云存儲最靈活多變的局部，接口層面向用戶應用提供完善以及統(tǒng)一的訪問接口，接口類型可分為WebService接口、API接口、Mibs接口，可以根據實際業(yè)務類型，開發(fā)不同的應用效勞接口，提供不同的應用效勞。實現和行業(yè)專屬平臺、運維平臺的對接；實現和智能分析處理系統(tǒng)之間的對接；實現視頻數據的存儲、檢索、回放、瀏覽轉發(fā)等操作；實現關鍵視頻數據的遠程容災；實現設備以及效勞的監(jiān)控和運維等。應用層從邏輯上劃分，除了應用層外，剩下的四層都屬于通常云存儲的*疇，但是在?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)中，為了與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的建立和應用更加嚴密的結合，更加符合用戶的業(yè)務需求，將應用層納入了整個系統(tǒng)架構中，從根本上提高?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)的針對性?？蓪⑿袠I(yè)視頻監(jiān)管平臺、運維平臺、智能分析平臺等通過相應的接口與云存儲系統(tǒng)對接，實現與云存儲系統(tǒng)之間的數據以及信令的交互。行業(yè)視頻監(jiān)控平臺可與云存儲系統(tǒng)進展配置錄像方案、配置存儲策略、檢索視頻資源、重要錄像的備份存儲等指令的交互，輔助流數據、視頻數據、圖片數據的存取。運維平臺采用標準的SNMP協(xié)議實現并提供Mibs接口，對云存儲系統(tǒng)以及效勞進展監(jiān)控管理，及時將產生的告警傳遞給用戶。將智能分析平臺可與云存儲系統(tǒng)進展對接，實現根底數據的讀取，以及經過存儲的二次分析后的片段信息，文本信息寫入和檢索。系統(tǒng)特點海康威視視頻云存儲系統(tǒng)通過全集群化設計、全域虛擬化設計、分布式文件系統(tǒng)設計、面向應用的算法、功能設計為用戶提供了更為海量的存儲空間、更為龐大的前端路數支持、更為高效的處理能力、更為透明的系統(tǒng)環(huán)境。對于面向視頻、圖片等監(jiān)控行業(yè)無疑是一套非常優(yōu)秀的云存儲系統(tǒng)。高效靈活的空間管理?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)具有高效靈活的空間管理能力。為了突破傳統(tǒng)存儲在存儲容量和系統(tǒng)性能上的矛盾，在管理大容量空間時通過全系統(tǒng)分層集群的設計將系統(tǒng)的管理資源進展整合，并根據負載均衡算法提供全高效并發(fā)處理機制，大大地提高了系統(tǒng)的整體性能。存儲資源的虛擬化對存儲空間的管理方面?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)將全域各存儲節(jié)點的資源進展虛擬化后，向用戶呈現出一個持續(xù)的、超大的數據資源池，將其稱之為存儲資源池。存儲資源池的整合過程完全透明，由系統(tǒng)算法自行完成，將用戶從繁瑣的空間管理和配置中解脫出來，提高了管理效率。存儲資源的在線擴展當存儲資源無法滿足用戶的容量需求，需要進展存儲資源的擴展時，?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)能為用戶提供十分便易的操作。用戶只需要在集群內添加新增存儲設備的IP地址，系統(tǒng)會自動區(qū)分新增設備，對新增設備進展虛擬化整合，這樣新增設備的容量就能融入集群，并作為集群內全部存儲資源的一局部為用戶所用；同時，在整個存儲資源的擴展過程中，視頻云存儲系統(tǒng)的錄像業(yè)務正常運行，保障用戶不會因為系統(tǒng)的擴容而中斷正在進展的正常業(yè)務，從而實現存儲資源的在線擴展。云存儲的系統(tǒng)架構保證了存儲資源在線擴容的同時，可以滿足容量與處理性能的線性增長，從而提供了無限制的容量增長能力。虛擬空間的靈活使用用戶對存儲資源池的使用完全可以做到隨心所欲，可以按照監(jiān)控系統(tǒng)的需要和監(jiān)控區(qū)域的容量大小將存儲資源池的存儲資源進展分配，分配后的存儲資源稱為錄像池。錄像池的劃分采用靈活策略方式，對于已經分配好的并在線運行的錄像池策略依然能夠進展調整。調整方式非常靈活，不但能夠做到將錄像池進展擴大，同時也能非常靈活的支持將錄像池進展縮小，而這點在傳統(tǒng)存儲中則非常困難。海量數據的快速檢索?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)管理著百PB級的存儲容量空間，但是依然能夠具備高效、準確、快速的數據檢索能力。一體化索引設計海康威視視頻云存儲系統(tǒng)的索引管理遵循著高效、簡潔、一體化的設計思路。所有與用戶業(yè)務相關的索引信息統(tǒng)一由海康威視視頻云存儲系統(tǒng)的視頻云存儲管理節(jié)點或者集群進展管理。視頻云存儲管理集群在對索引的一體化設計上將海量數據索引查找、篩選進展了全面的優(yōu)化，大大的提高了查找速度。在規(guī)模不斷擴大時性能幾乎一樣，均能做到毫秒級耗時。深化的應用設計?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)本著視頻云存儲系統(tǒng)的特有性，在視頻、圖片的*些專有信息上也進展了獨特的設計?？梢灾С挚焖俚膶幀定位并直接讀取I幀信息，防止了傳統(tǒng)存儲在I幀數據獲取時反復讀取視頻數據再分析呈現的過程。該項設計使得?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)在數據存儲索引設計與用戶應用更嚴密地進展了融合，使得?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)能夠為用戶提供更為高效的海量數據的快速檢索能力。持續(xù)可靠的數據效勞?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)為用戶能夠提供7*24小時不連續(xù)高效可持續(xù)的數據效勞，充分保護數據平安和可靠性。集群化管理節(jié)點設計海康威視視頻云存儲系統(tǒng)在管理層面通過部署集群化視頻云存儲管理節(jié)點向用戶提供系統(tǒng)級的存儲性能和可靠性。通過視頻云存儲管理集群將管理壓力、業(yè)務壓力、調度壓力、檢索壓力等同時分擔在不同的視頻云存儲管理節(jié)點上，不但能夠使系統(tǒng)整體性能提升，還可以使得單臺節(jié)點的壓力下降。通過這種方式單臺視頻云存儲管理節(jié)點的系統(tǒng)消耗更小，也就使得使用壽命更長，可能出現故障的概率降低。即使視頻云存儲管理集群中局部〔一臺或多臺〕節(jié)點出現故障，也不會影響到視頻云存儲系統(tǒng)的效勞，因為在視頻云存儲管理集群中的其他節(jié)點會主動接過故障節(jié)點的工作，繼續(xù)為視頻云存儲系統(tǒng)提供管理效勞。持續(xù)并發(fā)業(yè)務存取在數據存儲層面同樣由于視頻云存儲節(jié)點也采用的集群化部署，所有的存儲資源是采用虛擬化的方式由系統(tǒng)統(tǒng)一進展管理的。在數據存儲時?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)采用離散存儲算法，可以為用戶提供系統(tǒng)級分散存儲效勞。支持將同一IPC提供的數據流按照分片的方式分布式存儲在不同視頻云存儲節(jié)點上。這樣即使單臺或多臺存儲節(jié)點出現故障該IPC的錄像數據仍然可用。在存儲節(jié)點內運行管理和業(yè)務軟件也可用對數據進展合理分配，同時高效的Raid技術在設備層面也能保證數據的高平安和可靠性。高可靠的錄像功能?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)在存儲節(jié)點上內置視頻云接入軟件，所提供的錄像效勞和流媒體效勞也是由視頻云存儲管理節(jié)點統(tǒng)一進展調度的，每套視頻云接入軟件負責一局部前端的錄像工作。當這臺節(jié)點宕機時視頻云存儲管理集群會根據當前資源情況按照負載均衡策略將這局部錄像任務重新進展分配，保證業(yè)務的不中斷。高可擴展的應用支撐?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)是一套為視頻、圖片等監(jiān)控行業(yè)而設計視頻云存儲系統(tǒng)。其先天的基因中就融入了面向應用的特質，在不斷開展的趨勢下這種面向應用的特質會不斷地為用戶提供高效、靈活、可靠、的專業(yè)級存儲效勞。數據應用性能支撐由于視頻數據具有持續(xù)時間長、數據量大等特點，在存儲和讀取上對存儲設設備的壓力會尤其的嚴重。傳統(tǒng)存儲在遇到視頻流數據的時候往往會出現存儲/讀取慢、前端支持路數底的瓶頸。而海康威視視頻云存儲系統(tǒng)就能夠很好的解決這些問題。流數據存儲構造設計海康威視視頻云存儲系統(tǒng)的集群化、分布式設計使得系統(tǒng)的性能有很大的提升，能夠并發(fā)效勞以滿足視頻數據的高速讀取需求。海康威視視頻云存儲系統(tǒng)的流數據構造系統(tǒng)也是專門為視頻、圖片數據而設計，能夠合理將整段數據進展劃分。這樣設計的優(yōu)點是滿足視頻數據的持續(xù)寫入。對于劃分的粒度，通過海康威視多年視頻監(jiān)控行業(yè)的效勞經歷，同時配合對大數據效勞的擴展需要，以及考慮到后期數據讀取和應用的頻率而進展的專業(yè)調整。在具體存儲空間的分配**康威視視頻云存儲也是自有知識產權的設計，摒棄傳統(tǒng)存儲的分配方式而為視頻、圖片數據而特別設計的。高擴展性應用設計視頻錄像的應用方面?？低曇曨l云存儲也進展了充分的考慮。如支持對I幀的快速定位、對錄像標注、修改、對存儲周期采用時間和存儲容量雙軸線覆蓋策略等。?？低曇曨l云存儲這些專業(yè)化設計使得用戶在應用過程中不再需要平臺分析效勞器采用反復讀取完整錄像后再進展分析而得出結論的方式。這樣大大優(yōu)化了應用的效勞質量，使得監(jiān)控系統(tǒng)的效勞也更加專業(yè)、有效。同時為有云計算需求的用戶提供了優(yōu)質的數據根底。開放透明的兼容系統(tǒng)海康威視視頻云存儲系統(tǒng)的設計理念就是通過云的概念將所有不同類型的應用、業(yè)務接口全部封閉在云內，為上層業(yè)務和用戶提供統(tǒng)一的、透明的、可調用的系統(tǒng)級存儲資源。統(tǒng)一開發(fā)平臺接口云存儲系統(tǒng)在軟件接口設計上采用API的模式對內部所有處理模塊進展篩選，將對業(yè)務有決定性的模塊按照接口的模式進展統(tǒng)一封裝，提供應上層業(yè)務進展調用，這樣云存儲系統(tǒng)內部實現對上層業(yè)務就不再重要，上層業(yè)務只用調用云存儲系統(tǒng)提供的統(tǒng)一接口即可，大大的優(yōu)化了上層業(yè)務的代碼構造、簡化了操作步驟，也將應用的效率和性能進展了大幅提高。標準第三方設備接入海康威視視頻云存儲系統(tǒng)采用的是標準的設備兼容模式，支持標準IPSAN、FCSAN存儲設備的接入。海康威視視頻云存儲系統(tǒng)通過部署第三方存儲效勞節(jié)點的方式，將用戶環(huán)境中現有或者需要使用的標準第三方存儲設備統(tǒng)一進展管理。第三方存儲設備接入到?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)后，由視頻云存儲管理集群統(tǒng)一進展管理，第三方存儲設備的資源也納入到虛擬池內進展管理。用戶在使用上并不會感受到差異，真正實現透明、統(tǒng)一、兼容的視頻云存儲系統(tǒng)。應用場景?？低曇曨l云存儲解決方案作為安防監(jiān)控行業(yè)整體方案中的存儲技術局部，在確定使用云存儲方案前需先明確存儲業(yè)務的類型。當前云存儲業(yè)務應用場景分為三種類型：純視頻云存儲場景、純圖片云存儲場景、視頻與圖片混合類云存儲場景。視頻云存儲場景與圖片云存儲場景的主要區(qū)別在于：視頻云存儲中視頻數據流采用直寫方式存儲到存儲磁盤陣列上。在此場景中云存儲的存儲節(jié)點替代了流媒體效勞器的功能，將流媒體轉發(fā)與存儲結合，簡化了系統(tǒng)構造。因此云存儲不需要部署流媒體效勞器，可以節(jié)省工程的整體本錢。同時大幅提高存儲系統(tǒng)的效率和可靠性。圖片云存儲方案中高清抓拍相機的圖片數據流需要通過平臺接入效勞器轉發(fā)到存儲磁盤陣列。以云存儲替代傳統(tǒng)的存儲方式，可以最大限度的發(fā)揮存儲設備的整體性能，大幅提升存儲效率和可靠性。對于圖片中我司的圖片直存云存儲方案則可省去接入效勞器，效率更為優(yōu)良?；旌显拼鎯鼍爸С忠惶自拼鎯δ芡瑫r滿足視頻和圖片數據的存儲要求。并綜合視頻和圖片的在云存儲系統(tǒng)中的存儲優(yōu)勢，將復雜的業(yè)務存儲場景簡單化，向用戶提供一體化的存儲解決方案。因此本方案針對業(yè)務應用場景進展了分類：純視頻類數據的云存儲設計請參考第三章；純圖片類數據的云存儲設計請參考第四章；工程既包含視頻存儲又包含圖片存儲的情況請參考第五章。視頻類云存儲設計?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)應用于純視頻存儲時，主要是承擔整個系統(tǒng)內的視頻數據寫入/讀取工作。云存儲系統(tǒng)一方面采用了基于云架構的分布式集群設計和虛擬化設計，在系統(tǒng)內部實現了多設備協(xié)同工作、性能和資源的虛擬整合，最大限度利用了硬件資源和存儲空間。另一方面，通過將云存儲的存儲功能、管理功能進展打包，通過開放透明的應用接口和簡單易用的管理界面，與上層應用平臺整合后，為整個安防監(jiān)控系統(tǒng)提供了高效、可靠的數據存儲效勞。系統(tǒng)軟硬件設計軟件設計?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)主要由四大部件組成：云存儲管理軟件〔CVM〕，云存儲軟件〔CVS〕，云存儲接入軟件〔CVA〕以及云存儲異構軟件〔ASS〕。下面分別介紹四大軟件內部構造及功能。視頻云存儲管理軟件CVM視頻云存儲管理軟件：CVM〔CloudVideoManage〕整套軟件，主要功能包括視頻云存儲系統(tǒng)內資源管理、存儲節(jié)點管理、集群管理、策略調度、運維監(jiān)控等。軟件包含六大功能模塊，分別為：索引管理模塊、調度管理模塊、集群管理模塊、方案管理模塊、資源管理模塊、輔助管理模塊，整體軟件架構如以下列圖所示：CVM軟件架構索引管理模塊索引管理模塊集群化管理集群中的全部管理節(jié)點，能并發(fā)響應用戶的檢索、插入、修改和刪除操作情況，提供一體化、高并發(fā)、快響應的索引效勞。同時，索引管理模塊提供視頻索引、標注索引效勞，支持以通道號、時間段、錄像類型和鎖定狀態(tài)為條件的視頻信息檢索效勞，支持以通道號和時間段為條件插入、修改、刪除和檢索標注的功能，以及根據標注關鍵字檢索視頻的特色功能。調度管理模塊調度管理模塊根據集群中設備的負載狀況，靈活的調度集群資源為應用業(yè)務提供支撐。作為集群系統(tǒng)中的邏輯引擎根據不同的邏輯策略執(zhí)行不同的調度算法，提供資源分配調度、分散策略調度、循環(huán)覆蓋調度、錄像方案調度等效勞。集群管理模塊集群管理模塊統(tǒng)一管理集群中分布式設備節(jié)點，包括管理節(jié)點和存儲節(jié)點。它負責管理節(jié)點之間關鍵信息的實時同步，保證集群中不同管理節(jié)點信息的一致性，無差異化的對外提供效勞。同時也負責管理存儲節(jié)點，將存儲節(jié)點參加到集群中作為存儲資源的一局部，集群管理模塊維護集群中設備節(jié)點的實時狀態(tài)信息，對外提供設備狀態(tài)查詢接口便于管理和了解集群的整體運行狀態(tài)信息。方案管理模塊方案管理模塊負責錄像方案的管理、下發(fā)、切換，保存監(jiān)控平臺下發(fā)的錄像方案，調度系統(tǒng)中的錄像方案并執(zhí)行錄像方案，當接入效勞器異常時負責動態(tài)切換錄像方案到其它接入效勞器。資源管理模塊資源管理模塊負責對集群中所有存儲設備的存儲空間進展統(tǒng)一管理，根據入網存儲設備上報的資源信息計算出集群存儲總容量和空閑容量，負責創(chuàng)立、刪除錄像池，為存儲業(yè)務分配適宜的存儲資源。同時能動態(tài)的調整錄像池的大小，彈性的對錄像池進展擴容或者縮減，將集群存儲空間切分成細小獨立的存儲單元，再根據用戶需要，將很多個存儲單元有機組合后虛擬化成錄像池對外提供存儲效勞。輔助管理模塊輔助管理模塊包含日志管理、運維管理、數據遷移等功能，日志管理為其他模塊提供日志打印效勞，對外具備日志查詢和日志文件下載功能，包含調試日志、事件提示日志、錯誤日志、告警日志和重要日志。運維管理云視頻管理節(jié)點的運行參數獲取接口，供運維平臺獲取管理節(jié)點的實時運行信息。數據遷移功能對外提供將第三方數據遷移到本視頻云存儲系統(tǒng)中保存的功能。視頻云存儲軟件CVS視頻云存儲軟件：CVS〔CloudVideoStorage〕是視頻云存儲系統(tǒng)中的重要模塊，主要負責執(zhí)行具體的視頻數據讀寫操作。CVS集成在視頻云存儲節(jié)點〔CVSN〕上，每一臺存儲設備上都必須裝載該軟件模塊。視頻云存儲軟件〔CVS〕承受視頻云存儲管理軟件〔CVM〕的管理，從視頻云接入軟件〔CVA〕接收海量視頻數據，高效無誤的存放在本機指定的數據塊中。在一套視頻云存儲系統(tǒng)中，視頻云存儲存儲管理軟件〔CVM〕會均衡分配多臺視頻云存儲軟件〔CVS〕的業(yè)務負載量，使整個系統(tǒng)的讀寫性能到達最正確。視頻云存儲軟件按照功能模塊化設計，整體軟件架構如以下列圖所示：CVS軟件架構通信模塊本模塊主要是負責和CVA及CVM進展數據信息的交互，采用多線程并發(fā)接收和發(fā)送數據的方式，高效完成跨機器的數據交互。運維管理本模塊主要是負責和視頻云運維軟件進展交互，采集系統(tǒng)數據及程序運行數據，并按照特定協(xié)議格式發(fā)送給視頻云運維部件，方便平臺對整個云存儲系統(tǒng)運行狀態(tài)進展實時監(jiān)控，如有故障出現，及時報警提醒相關人員進展處理。視頻接入本模塊主要是負責處理從CVA傳輸進來的視頻數據，并按分類進展一定的邏輯處理。采用多線程的處理方式，可同時支持數百路的視頻數據接入。日志管理本模塊主要是負責對CVS的日志進展統(tǒng)一管理，記錄一些重要事件，方便事件回溯，對外提供日志查詢和日志下載功能。視頻文件系統(tǒng)本模塊根據視頻的特性，定義流式存儲構造，主要是負責視頻數據的高效讀、寫。數據庫管理本模塊主要是負責對CVS系統(tǒng)運行時需要臨時存放的一些重要數據進展保存，可以方便的以SQL接口提供插入和查詢，簡化數據存放和獲取的機制。視頻云存儲接入軟件CVA視頻云接入軟件CVA〔CloudVideoAccess〕也是整個云存儲系統(tǒng)的重要組成局部，主要包括錄像任務管理、錄像效勞、設備狀態(tài)管理和局部流媒體轉發(fā)效勞等功能。視頻云接入軟件支持定時錄像、移動偵測錄像和事件錄像〔如：手動錄像〕，其中事件錄像的優(yōu)先級要高于定時錄像和移動偵測錄像。視頻云接入軟件實時檢測用戶配置的錄像方案任務信息表，當接入軟件檢測到有通道需要執(zhí)行錄像任務時，接入軟件首先通知流媒體效勞從前端設備讀取視頻數據，然后根據錄像類型執(zhí)行相關錄像。視頻云接入軟件按照功能模塊化設計，軟件包括六大功能模塊：錄像任務管理、流媒體效勞、設備狀態(tài)管理、負載信息管理、錄像效勞、視頻幀分析。整體軟件架構如以下列圖所示：CVA軟件架構錄像任務管理錄像任務管理功能主要包括定時錄像管理、移動偵測錄像管理和事件錄像管理等功能。定時錄像和移動偵測錄像是用戶設置的方案錄像，事件錄像是用戶方案外的錄像。錄像管理功能需要按照用戶的需求從前端設備獲取視頻數據、執(zhí)行錄像、停頓錄像和停頓從前端設備取流等操作。移動偵測錄像，錄像管理功能首先需要對前端設備布防，并監(jiān)控前端設備的報警狀態(tài)，同時還可以根據用戶的需求提前從前端設備獲取視頻數據，通過預先獲取數據流保證了視頻的完整性，當接入軟件收到前端設備的移動偵測報警命令后，立即執(zhí)行錄像。事件錄像，錄像管理功能接收到事件錄像命令，首先檢索當前通道是否有定時錄像或移動偵測錄像，如果沒有上述兩種錄像，立即執(zhí)行錄像，事件錄像的優(yōu)先級要高于移動偵測錄像和定時錄像。流媒體效勞流媒體效勞主要包括流媒體轉發(fā)模塊和流控制管理模塊，流媒體效勞具有穩(wěn)定和高效等特點，整個系統(tǒng)提供持續(xù)的視頻數據支持。流媒體效勞傳輸視頻數據支持RTSP、TCP和UDP協(xié)議，可以根據不同環(huán)境選擇適宜當前網絡性能的傳輸方式。流媒體效勞視頻流轉發(fā)功能：流媒體效勞從前端設備獲取到視頻流后可以根據用戶的需要將視頻流轉發(fā)給多個用戶或設備。通過視頻轉發(fā)功能降低了前端設備的壓力，節(jié)省了網絡帶寬，極大的提高了系統(tǒng)性能。設備狀態(tài)管理設備狀態(tài)管理是云存儲接入軟件的根底功能，它主要包括監(jiān)控前端設備狀態(tài)、布防狀態(tài)和取視頻數據流的狀態(tài)。前端設備狀態(tài)監(jiān)控：狀態(tài)管理功能實時獲取前端設備的狀態(tài)，當檢測到前端設備異常，接入軟件會及時上報。設備布防狀態(tài)監(jiān)控：狀態(tài)管理功能實時監(jiān)控前端設備的布防狀態(tài)，當前端設備布防失敗，接入軟件會及時上報。讀取視頻流狀態(tài)監(jiān)控：狀態(tài)管理功能實時監(jiān)控流媒體效勞的工作狀態(tài)、如果流媒體效勞取視頻流時發(fā)生異常，接入軟件會及時上報。負載信息管理負載信息管理功能主要是接入軟件實時監(jiān)控當前效勞器的內存和CPU使用情況，并定時上報當前資源使用信息，云存儲管理軟件〔CVM〕根據上報的資源使用信息均衡分配錄像方案到云存儲接入軟件〔CVA〕。錄像效勞錄像效勞包括取流管理模塊和執(zhí)行錄像效勞模塊兩個局部。錄像效勞接收錄像任務管理模塊下發(fā)的錄像信令，當錄像效勞接收到錄像任務管理模塊開啟錄像信令后，首先通過取流模塊向流媒體效勞發(fā)送取流信令，然后將流媒體轉發(fā)的視頻數據發(fā)送到云視頻存儲軟件為一次錄像的開場。當錄像效勞接收到錄像任務管理模塊下發(fā)的停頓錄像信令，錄像效勞首先向流媒體效勞發(fā)送停頓取流的信令，然后通知云視頻存儲軟件停頓錄像為一次錄像的完畢。視頻幀分析幀分析模塊主要是對流媒體效勞讀取的視頻數據進展幀分析，從視頻數據中分析出關鍵幀等信息，為系統(tǒng)提供關鍵幀查詢和關鍵幀回放提供技術支持。視頻云存儲異構軟件ASS異構存儲軟件ASS〔AsynchronousStorageService〕主要負責接入第三方iSCSI/FC標準存儲設備，軟件集成安裝在ASSN節(jié)點內，具體負責接入第三方iSCSI/FC存儲設備的工作。軟件主要由三個模塊實現，分別為識別模塊、掛載模塊和管理模塊；主要和CVS交互。通過識別模塊和掛載模塊實現對第三方標準存儲設備的兼容工作。通過管理模塊與存儲設備以及上層CVS之間進展交互。整體軟件架構如以下列圖所示：ASS軟件架構識別模塊探測到異構設備后獲取其相關系統(tǒng)信息，將其視作為存儲設備，在設備目錄中添加相應節(jié)點。掛載模塊將新加的設備節(jié)點轉化為通用存儲設備節(jié)點，并掛載到軟件系統(tǒng)中以備CVS使用。管理模塊本模塊的功能是：將本機內存儲設備和異構設備統(tǒng)一管理，實現設備的參加和退出，以及相關狀態(tài)的保存和記錄。除上述三項軟件外，在云存儲系統(tǒng)內部實現了運維信息的收集與告警機制。該機制負責對云儲存系統(tǒng)內的設備和資源的運行情況進展統(tǒng)一監(jiān)控，以標準的SNMP協(xié)議與將機器運行狀態(tài)以及產品特性運行指標反響給運維系統(tǒng)。實現對設備狀態(tài)實時檢測，對異常狀態(tài)實時報警，如：硬盤喪失、CPU/內存使用率過高、存儲空間缺乏、設備溫度過高、管理效勞器運行異常、設備下線等。硬件設計?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)由存儲管理效勞器〔存儲管理節(jié)點CVMN〕、存儲設備〔存儲節(jié)點CVSN〕及異構效勞器〔第三方存儲效勞節(jié)點ASSN〕組成。視頻云存儲管理節(jié)點CVMN視頻云存儲管理節(jié)點：CVMN〔CloudVideoManageNode〕在云存儲標配效勞器上集成安裝視頻云管理軟件CVM〔CloudVideoManger〕，其主要功能包括視頻云存儲系統(tǒng)內資源管理、存儲節(jié)點管理、集群管理、策略調度、運維監(jiān)控等。根據視頻云存儲系統(tǒng)的規(guī)模情況和可靠性要求管理節(jié)點部署可分為：HA部署和集群部署兩種模式。其中HA部署模式適用于1024路以內監(jiān)控前端視頻讀寫規(guī)模，通過兩臺效勞器做雙機熱備；集群部署模式適用于較大型的視頻云存儲系統(tǒng)，可以進展三臺或三臺以上配備，集群部署的效勞器臺數必須是奇數增加。集群部署的優(yōu)勢在于通過視頻云存儲管理節(jié)點內部集群功能將協(xié)調各節(jié)點設備資源，將用戶配置、數據庫信息、策略方案進展統(tǒng)一進展調度，整體性能呈現線性增長。同時也增加了系統(tǒng)的可靠性，多臺設備的故障不會影響到系統(tǒng)的運行。無論是HA部署模式還是集群部署模式，視頻云存儲都使用唯一的虛擬IP地址對外提供效勞。視頻云存儲節(jié)點CVSN視頻云存儲節(jié)點：CVSN〔CloudVideoStorageNode〕在存儲設備上集成安裝視頻云存儲軟件CVS〔CloudVideoStorage〕和視頻云接入軟件CVA〔CloudVideoAccess〕作為存儲節(jié)點。主要是響應視頻云存儲管理節(jié)點〔CVMN〕和應用層的錄像、查詢、下載等操作申請，以及管理物理存儲設備和空間，視頻云存儲節(jié)點模塊具有以下功能：負責根據接收云存儲管理節(jié)點下發(fā)的錄像方案，并根據錄像方案向對應的前端攝像頭進展取流操作。負責將接收到的錄像數據寫入到存儲底層或從存儲底層讀取數據，通過協(xié)議接口主要向API提供錄像、查詢、回放及下載效勞。提供存儲設備的狀態(tài)檢測和信息上報功能。存儲底層：使用Raid技術來保證數據平安，支持節(jié)能的磁盤休眠功能。第三方存儲效勞節(jié)點ASSN第三方存儲效勞節(jié)點：ASSN〔AsynchronousStorageServiceNode〕在效勞器上集成安裝異構存儲軟件ASS〔AsynchronousStorageService〕、視頻云存儲軟件CVS〔CloudVideoStorage〕、視頻云接入軟件CVA〔CloudVideoAccess〕的接入第三方存儲效勞節(jié)點。其主要功能是通過安裝異構軟件〔ASS〕完成對第三方iSCSI/FC標準存儲設備的接入，實現對工程已有資源的兼容性利用。使得第三方存儲設備通過ASSN的整合后，具備與CVSN同樣的功能。系統(tǒng)物理拓撲視頻云存儲系統(tǒng)主要由存儲管理節(jié)點〔效勞器〕和存儲節(jié)點〔物理存儲設備〕兩局部組成。系統(tǒng)內部需要配置的元數據信息由云存儲管理效勞器統(tǒng)一管理，管理節(jié)點還需要負責集群內部的負載均衡，失敗替換等管理職能；視頻云存儲系統(tǒng)可以組建海量的存儲資源池，容量分配不受物理硬盤數量的限制；并且存儲容量可進展線性在線擴容，性能和容量的擴展都可以通過在線擴展完成。視頻云存儲物理構造如以下列圖所示：視頻云存儲物理構造圖視頻云存儲管理節(jié)點〔CVMN〕：部署存儲管理效勞器，是視頻云存儲系統(tǒng)的核心節(jié)點，作為云存儲系統(tǒng)的調度中心負責云存儲系統(tǒng)資源管理、索引管理、方案管理、策略調度等。根據工程對存儲容量需求、前端支撐數目、性能要求、可靠性要求，存儲管理節(jié)點可以按照兩種方式部署：HA部署、集群部署。視頻云存儲節(jié)點〔CVSN〕：作為云存儲系統(tǒng)業(yè)務的具體執(zhí)行者負責視頻數據存儲、讀取、存儲設備管理、存儲空間管理等。系統(tǒng)功能設計?？低曇曨l云存儲系統(tǒng)面向視頻應用定制化開發(fā)，提供了豐富的功能接口供視頻監(jiān)控管理平臺調用，主要功能如以下列圖所示：視頻云存儲系統(tǒng)功能圖視頻存儲功能功能項功能說明視頻錄像系統(tǒng)可以按照用戶制定的方案保存前端設備采集的錄像數據，錄像類型、錄像頭由用戶指定，存儲開啟相關的資源。動態(tài)修訂錄像類型：前端采集視頻數據過程中，按報警類型可以修改錄像的類型，修改后采集的視頻數據即時保存到系統(tǒng)中，并在數據保存類型上得到反映。視頻檢索用戶可以按監(jiān)控點編號、錄像類型、時間組合、鎖定、標注等條件查詢錄像數據。視頻回放支持根據監(jiān)控點編號以及時間段、錄像類型對錄像數據進展回放。支持根據監(jiān)控點編號以及時間段對錄像數據進展回放時間定位。支持快放、慢放。支持倒序回放。支持I幀回放。支持手動停頓回放。視頻下載支持根據監(jiān)控點編號以及時間段對錄像數據進展下載。支持斷點續(xù)傳。視頻鎖定支持指定的錄像片段進展鎖定，鎖定后的數據不被循環(huán)覆蓋掉。支持已鎖定的錄像片段鎖定時長到期自動解鎖。視頻標注對錄像數據信息所對應的標簽進展打標、存儲、備份等操作；對錄像等數據信息的標簽信息進展查詢、檢索、篩選工作；對錄像等數據信息所對應的標簽進展修改、刪除等操作。視頻刪除支持根據監(jiān)控點編號、錄像時間、錄像類型刪除視頻錄像。周期覆蓋按策略支持按周期、容量進展錄像數據的周期覆蓋式存儲。錄像管理功能功能項功能說明錄像方案管理關聯(lián)平臺配置好的錄像方案，并將錄像方案同步到各個存儲節(jié)點。錄像方案執(zhí)行根據配置要求確定通道和存儲地址，負責將錄像數據向下層模塊的寫入操作。移動偵測錄像根據設定移動偵測區(qū)域自動執(zhí)行相應的錄像任務事件錄像根據具體事件執(zhí)行錄像任務，優(yōu)先級高于定時和移動偵測錄像系統(tǒng)管理功能功能項功能說明集群化管理視頻錄像索引采用集群方式，無單點故障，保證索引數據的平安性。集群采用快速索引管理，能根據用戶的各種查詢條件〔監(jiān)控點編號、錄像類型、時間段等〕進展快速定位。負載均衡管理集群采用虛擬IP技術，對外提供統(tǒng)一的入口IP形式，將集群的訪問在集群中根據各種算法進展分攤，降低單個節(jié)點的訪問壓力。后端存儲節(jié)點壓力進展實時監(jiān)控，當單臺存儲節(jié)點壓力過大時能根據智能算法將業(yè)務平滑遷移至其他存儲節(jié)點，到達整個集群間負載均衡目的。虛擬化管理支持對存儲設備統(tǒng)一管理，虛擬化為資源池，且將虛擬資源劃分為塊進展管理。自動精簡管理動態(tài)分配存儲空間，通過實時的數據錄像情況調整和分配系統(tǒng)內存儲資源空間，提高系統(tǒng)存儲空間利用率。分散存儲管理將前端數據通過特定算法，平滑分散至各個存儲節(jié)點，從而降低大量回放對單臺存儲節(jié)點的壓力。存儲空間管理支持為攝像機隨機分配錄像空間，且分配的存儲空間可靈活調整，支持攝像機恢復錄像時，記錄日志。運維管理功能功能項功能說明系統(tǒng)信息獲取支持系統(tǒng)信息：版本、CPU、內存、網卡、磁盤等信息的獲取。系統(tǒng)故障告警支持系統(tǒng)故障〔CPU、內存等超過閾值〕主動告警到運維平臺。存儲設備告警支持設備故障、掉線會主動告警到運維平臺。標準協(xié)議對接支持標準的SNMP協(xié)議對接。系統(tǒng)業(yè)務流程視頻存儲流程視頻數據存儲：視頻監(jiān)控平臺向視頻云存儲管理節(jié)點下發(fā)視頻錄像方案，存儲管理節(jié)點根據各存儲節(jié)點