云存儲不僅僅是數據的存儲,云存儲從架構上改變了傳統視頻監控系統模式。隨著云存儲技術的不斷完善,必將推進平安城市建設上升到一個新的臺階。
視頻監控系統是平安城市建設的重要數據來源,云存儲的應用使得視頻監控存儲設備成為存儲服務,提高了系統的處理能力及容量的擴容。本文介紹基于云存儲的視頻監控整體框架,闡述了云存儲視頻監控系統的數據內部智能整合能力、負載均衡等技術優勢,并分析了云存儲視頻監控系統的安全挑戰。
背景
隨著信息通信技術的推進,各地政府部門高瞻遠矚,大力建設平安城市。平安城市就是和諧的智慧城市,重點對城市的安防系統、道路交通系統、環境監測系統等公共服務系統進行綜合調度管理,為城市居民提供安全、便捷的生活環境。平安城市建設進程中重要的組成部分就是通過互聯網收統集眾多分散的信息,視頻監控就是主要的信息來源。隨著平安城市建設的推進,視頻畫面質量也隨之提高、畫面尺寸隨之增大、視頻線路隨之增加,存儲要求必須滿足BP級,傳統的SAN或NAS在容量和性能擴展上存在瓶頸。為了解決這一問題,在云計算新一代信息技術的基礎上,提出了云存儲這一全新的概念,就是利用集群技術、網絡技術、分布式文件管理等技術,將云分布的不同類型的存儲設備協同工作,是一種存儲兼顧管理的存儲體系,為平安城市所需要的共享信息資源提供服務接口。使得視頻監控系統變成云服務應用,從而提高系統海量視頻數據的處理性能,以及整個系統容量的擴展。
云存儲視頻監控的框架體系
基于云存儲的視頻監控系有前端視頻采集系統、云存儲平臺、視頻業務服務組成.
前段視頻采集
前段視視頻管制設備主要由高清網絡攝像頭、視頻編碼器、交換機等組成,系統為每路網絡攝像頭分配一個足夠的帶寬,云存儲系統節點通過互聯網連接起來,視頻信息可以實時地傳輸到云存儲平臺上。
云存儲平臺
不僅僅是一個存儲硬件,而是一個網絡設備、應用軟件、接入網、服務訪問接口、存儲設備等多個部分組成的管理體系,具有數據存儲兼顧數據管理的功能。通過數據管理實現存儲設備向存儲服務的轉變。
云存儲數據管理中心
它對上層業務層訪問提供了不同服務類型間公共管理進行統一管理,是存儲設備升級成存儲服務的核心部分。 通過存儲集群技術、系統分布式文件系統、網格計算等技術結合應用軟件實現存儲設備內容的分發、數據刪冗與壓縮、數據加密、數據備份與容災等功能。同 時又通過存儲虛擬化技術、存儲狀態監控及維護,實現各個云存儲節點之間的協同工作,使得多個存儲設備享受同一種服務功能,提高了視頻資源信息的訪問性能。云存儲數據管理中心既要對云服務器管理,又要為上層的視頻資源訪問的事務進行管理,因此在實際中的操作中具有非常大的挑戰。
云存儲設備
云存儲設備(NASFC ISCSI DAS等)是對外提供存儲服務的存儲池,主要由云存儲中眾多云存儲節點,結合相關應用管理軟件組成。其中的存儲節點不是一個特定的設備,是不同類型的存儲設備單元體, 設備采用高密度磁盤陣列設備,每個云存儲節點通過互聯網接入到云存儲平臺中,在云存儲平臺上進行分配。通過內嵌的管理軟件可以實現單個存儲節點的認證、數據的多副本或多物理設備的分級保存。當帶寬或者容量不能滿足視頻流需求時,可以通過增加云存儲節點,在線進行云存儲平臺的擴容。其實,對于用戶來說,它是一個虛擬化的,用來存儲“海量“視頻數據的設備群。
視頻業務服務
是運行在云存儲平臺之上的應用集合,根據不同的業務用戶,提供各種相關業務應用。每個應用對應著一個業務需求,實現一類特定的業務子系統,通過網絡接入、用戶認證、權限管理等安全策略與用戶群交互。目前由云存儲服務提供的視頻業務分為三大類:第一類是面向公眾的標準應用;第二類是為了私人、企事業單位專門開發的客戶應用;第三類是第三方在云存儲平臺上部署的商業應用。涉及到的具體應用包括:(1)單位視頻數據備份、存儲、遠程共享、下載、回放、歸檔;(2)視頻監控、IPTV、流媒體視頻
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等集中存儲、網站大容量在線存儲;(3)個人空間服務、運行商空間租賃等;(4)電子地圖業務等。
云存儲視頻監控的優勢
作為一種新興技術,云存儲在視頻監控中應用就要突破NVR或者CVR堆疊模式的控制粒度過大、存儲資源利用率低的限制以及傳統存儲服務器的工作負荷瓶頸,使得整個視頻監控系統發揮最大效能。
數據內部智能整合能力
傳統的視頻采集體系僅僅作為存儲容器,沒有考慮到將視頻資源放到統一平臺上管理。雖然VNR或者CVN堆疊模式考慮到對存儲資源統一整合,但是在視頻資源的整合過程中會導致存儲系統的資源利用率低、控制粒度偏大。云存儲是利用虛擬化技術,使存儲資源完全透明化,可以實現對每個基礎存儲單元的整合,這樣就能做到存儲資源的合理利用和優化 整合。對于上層的應用層來說,呈現的是一個完整的、按需排放的存儲資源池,不需要使用者再次進行處理操作,只需要根據業務需求從存儲資源池中取出所需的視頻存儲單元。提高了海量視頻數據的訪問能力及利用效率。
負載均衡能力
傳統的存儲服務器隨著網絡流量和網絡負荷增大,很難滿足客戶業務的需求,雖然可以使用本地負載均衡手段,但是受到單一設備的計算、帶寬等資源的限制,當面臨下一次業務量的提升時根本無法承擔。如果通過硬件設備來解決問題,將會產生額外的成本投入及資源浪費,而且還同樣面臨著服務資源受限的風險。視頻監控系統的高清和全覆蓋要求,必然會產生上述的問題。云存儲是通過管理中心將眾的存儲節點化整為零,共同完成同一個業務邏輯。負載均衡策略就是把用戶的請求讓工作負荷較輕的云存儲節點來處理,讓負荷繁重的云存儲節點接受較少的服務請求,使得云中的各個云存儲節點能夠統一協調工作,使得存儲系統能夠發揮最大效能。同時這種策略可以實現云存儲的并行擴容特性,當整個存儲負載較重時,只需添加新的存儲節點即可。
此外云存儲平臺還有靈活擴展和管理能力、降低視頻存儲的TCO(總擁有成本)、異構環境下災難恢復、定制性強、海量并行擴容等優勢。
安全挑戰
云存儲作為云服務的重要組成部分,與云服務一樣,安全問題仍是其應用的最大障礙。除了傳統身份認證、底層系統安全、物理安全挑戰外,云存儲還有著獨特的安全挑戰,首先云存儲用戶面臨著數據的完整性和機密性、數據的可用性和遠程認證、數據訪問的隱私性等問題;其次云存儲服務商面臨著服務的被攻占,不發分子就可以獲得超級計算能力,使其投入極少的資源,就可以進行網絡攻擊、密碼破解等,做出不可估量的破壞。 基于云存儲的視頻監控體系,在受到安全挑戰時,還有能被犯罪分子利用所掌握的數據進行更加隱蔽的犯罪,同時也會刪除犯罪證據,將是平安城市建設的巨大挑戰。
結束語
云存儲不僅僅是數據的存儲,主要是提供數據處理的服務,增強了數據應用的高效性和靈活性。云存儲應用到平安城市建設中的視頻監控系統,從架構上改變了傳統視頻監控系統模式,使得系統的容量擴容、海量數據處理、負載分配、運營成本等問題迎刃而解。但是在目前應用過程中存在著不少挑戰,相信隨著技術的日趨成熟,云存儲視頻監控系統也會不斷完善,必將推進平安城市的建設。