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云存储技术在平安城市建设中应用分析
2015-03-12   来源:|0    点击:562

云存储不仅仅是数据的存储,云存储从架构上改变了传统视频监控系统模式。随着云存储技术的不断完善,必将推进平安城市建设上升到一个新的台阶。

  视频监控系统是平安城市建设的重要数据来源,云存储的应用使得视频监控存储设备成为存储服务,提高了系统的处理能力及容量的扩容。本文介绍基于云存储的视频监控整体框架,阐述了云存储视频监控系统的数据内部智能整合能力、负载均衡等技术优势,并分析了云存储视频监控系统的安全挑战。

  背景
  随着信息通信技术的推进,各地政府部门高瞻远瞩,大力建设平安城市。平安城市就是和谐的智慧城市,重点对城市的安防系统、道路交通系统、环境监测系统等公共服务系统进行综合调度管理,为城市居民提供安全、便捷的生活环境。平安城市建设进程中重要的组成部分就是通过互联网收统集众多分散的信息,视频监控就是主要的信息来源。随着平安城市建设的推进,视频画面质量也随之提高、画面尺寸随之增大、视频线路随之增加,存储要求必须满足BP级,传统的SAN或NAS在容量和性能扩展上存在瓶颈。为了解决这一问题,在云计算新一代信息技术的基础上,提出了云存储这一全新的概念,就是利用集群技术、网络技术、分布式文件管理等技术,将云分布的不同类型的存储设备协同工作,是一种存储兼顾管理的存储体系,为平安城市所需要的共享信息资源提供服务接口。使得视频监控系统变成云服务应用,从而提高系统海量视频数据的处理性能,以及整个系统容量的扩展。

  云存储视频监控的框架体系

  基于云存储的视频监控系有前端视频采集系统、云存储平台、视频业务服务组成.

  前段视频采集
  前段视视频管制设备主要由高清网络摄像头、视频编码器、交换机等组成,系统为每路网络摄像头分配一个足够的带宽,云存储系统节点通过互联网连接起来,视频信息可以实时地传输到云存储平台上。

  云存储平台
  云存储平台不仅仅是一个存储硬件,而是一个网络设备、应用软件、接入网、服务访问接口、存储设备等多个部分组成的管理体系,具有数据存储兼顾数据管理的功能。通过数据管理实现存储设备向存储服务的转变。

  云存储数据管理中心
  它对上层业务层访问提供了不同服务类型间公共管理进行统一管理,是存储设备升级成存储服务的核心部分。 通过存储集群技术、系统分布式文件系统、网格计算等技术结合应用软件实现存储设备内容的分发、数据删冗与压缩、数据加密、数据备份与容灾等功能。同 时又通过存储虚拟化技术、存储状态监控及维护,实现各个云存储节点之间的协同工作,使得多个存储设备享受同一种服务功能,提高了视频资源信息的访问性能。云存储数据管理中心既要对云服务器管理,又要为上层的视频资源访问的事务进行管理,因此在实际中的操作中具有非常大的挑战。

  云存储设备
  云存储设备(NASFC ISCSI DAS等)是对外提供存储服务的存储池,主要由云存储中众多云存储节点,结合相关应用管理软件组成。其中的存储节点不是一个特定的设备,是不同类型的存储设备单元体, 设备采用高密度磁盘阵列设备,每个云存储节点通过互联网接入到云存储平台中,在云存储平台上进行分配。通过内嵌的管理软件可以实现单个存储节点的认证、数据的多副本或多物理设备的分级保存。当带宽或者容量不能满足视频流需求时,可以通过增加云存储节点,在线进行云存储平台的扩容。其实,对于用户来说,它是一个虚拟化的,用来存储“海量“视频数据的设备群。

  视频业务服务
  是运行在云存储平台之上的应用集合,根据不同的业务用户,提供各种相关业务应用。每个应用对应着一个业务需求,实现一类特定的业务子系统,通过网络接入、用户认证、权限管理等安全策略与用户群交互。目前由云存储服务提供的视频业务分为三大类:第一类是面向公众的标准应用;第二类是为了私人、企事业单位专门开发的客户应用;第三类是第三方在云存储平台上部署的商业应用。涉及到的具体应用包括:(1)单位视频数据备份、存储、远程共享、下载、回放、归档;(2)视频监控、IPTV、流媒体视频等集中存储、网站大容量在线存储;(3)个人空间服务、运行商空间租赁等;(4)电子地图业务等。

  云存储视频监控的优势
  作为一种新兴技术,云存储在视频监控中应用就要突破NVR或者CVR堆叠模式的控制粒度过大、存储资源利用率低的限制以及传统存储服务器的工作负荷瓶颈,使得整个视频监控系统发挥最大效能。

  数据内部智能整合能力
  传统的视频采集体系仅仅作为存储容器,没有考虑到将视频资源放到统一平台上管理。虽然VNR或者CVN堆叠模式考虑到对存储资源统一整合,但是在视频资源的整合过程中会导致存储系统的资源利用率低、控制粒度偏大。云存储是利用虚拟化技术,使存储资源完全透明化,可以实现对每个基础存储单元的整合,这样就能做到存储资源的合理利用和优化 整合。对于上层的应用层来说,呈现的是一个完整的、按需排放的存储资源池,不需要使用者再次进行处理操作,只需要根据业务需求从存储资源池中取出所需的视频存储单元。提高了海量视频数据的访问能力及利用效率。

  负载均衡能力
  传统的存储服务器随着网络流量和网络负荷增大,很难满足客户业务的需求,虽然可以使用本地负载均衡手段,但是受到单一设备的计算、带宽等资源的限制,当面临下一次业务量的提升时根本无法承担。如果通过硬件设备来解决问题,将会产生额外的成本投入及资源浪费,而且还同样面临着服务资源受限的风险。视频监控系统的高清和全覆盖要求,必然会产生上述的问题。云存储是通过管理中心将众的存储节点化整为零,共同完成同一个业务逻辑。负载均衡策略就是把用户的请求让工作负荷较轻的云存储节点来处理,让负荷繁重的云存储节点接受较少的服务请求,使得云中的各个云存储节点能够统一协调工作,使得存储系统能够发挥最大效能。同时这种策略可以实现云存储的并行扩容特性,当整个存储负载较重时,只需添加新的存储节点即可。

  此外云存储平台还有灵活扩展和管理能力、降低视频存储的TCO(总拥有成本)、异构环境下灾难恢复、定制性强、海量并行扩容等优势。

  安全挑战
  云存储作为云服务的重要组成部分,与云服务一样,安全问题仍是其应用的最大障碍。除了传统身份认证、底层系统安全、物理安全挑战外,云存储还有着独特的安全挑战,首先云存储用户面临着数据的完整性和机密性、数据的可用性和远程认证、数据访问的隐私性等问题;其次云存储服务商面临着服务的被攻占,不发分子就可以获得超级计算能力,使其投入极少的资源,就可以进行网络攻击、密码破解等,做出不可估量的破坏。 基于云存储的视频监控体系,在受到安全挑战时,还有能被犯罪分子利用所掌握的数据进行更加隐蔽的犯罪,同时也会删除犯罪证据,将是平安城市建设的巨大挑战。

  结束语
  云存储不仅仅是数据的存储,主要是提供数据处理的服务,增强了数据应用的高效性和灵活性。云存储应用到平安城市建设中的视频监控系统,从架构上改变了传统视频监控系统模式,使得系统的容量扩容、海量数据处理、负载分配、运营成本等问题迎刃而解。但是在目前应用过程中存在着不少挑战,相信随着技术的日趋成熟,云存储视频监控系统也会不断完善,必将推进平安城市的建设。
 

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