云存儲(chǔ)在智慧城市領(lǐng)域中的實(shí)踐與應(yīng)用

成都弱電公司訊：

盤點(diǎn)近幾年的IT領(lǐng)域熱門詞匯：大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、虛擬化、云存儲(chǔ)、云服務(wù)等，幾乎貫穿到所有信息技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)品推廣、解決方案和系統(tǒng)規(guī)劃中。這意味著未來信息領(lǐng)域發(fā)展和建設(shè)的大時(shí)代——云時(shí)代的來臨。

作為云時(shí)代海量數(shù)據(jù)的來源之一，安防成都視頻監(jiān)控行業(yè)隨著智慧城市和智能交通的快速發(fā)展、移動(dòng)互聯(lián)設(shè)備的快速激增，產(chǎn)生了海量的非結(jié)構(gòu)化視音頻數(shù)據(jù)，帶動(dòng)了大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、經(jīng)管、分析等應(yīng)用。面向云時(shí)代，業(yè)界同仁一擁而上、熱血沸騰，無論是IT供應(yīng)商、存儲(chǔ)廠商、還是解決方案提供商都不甘落后，雨后春筍般的紛紛提出基于計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等多層次虛擬化的數(shù)據(jù)中心解決方案，投入大量資源，推出云存儲(chǔ)、云計(jì)算等系統(tǒng)產(chǎn)品。

面對(duì)安防行業(yè)近來的“云”山“物”罩，云存儲(chǔ)技術(shù)優(yōu)勢(shì)有哪些、如何在智慧城市中逐步落地不斷實(shí)踐以及未來還面臨哪些問題，我將發(fā)表個(gè)人觀點(diǎn)，意在拋磚引玉、引發(fā)業(yè)界同仁在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進(jìn)一步思考和討論。

一.云存儲(chǔ)架構(gòu)及優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)集中式存儲(chǔ)相比，分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)將數(shù)百上千的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)組織為統(tǒng)一的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其橫向擴(kuò)展特性克服了物理機(jī)架和模塊在性能、容量、容災(zāi)能力等方面的限制，可通過增加控制器或是容量節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)性能和容量的獨(dú)立升級(jí)，提高IT投入的回報(bào)率。同時(shí)，在線線性擴(kuò)展能力為業(yè)務(wù)的長期高性價(jià)比提供保障。解決了傳統(tǒng)單一系統(tǒng)，模塊化系統(tǒng)需要物理磁盤級(jí)別的經(jīng)管、數(shù)據(jù)布局和性能調(diào)優(yōu)的弊端。

分布式儲(chǔ)存解決方案正在用戶層面快速普及。分布式存儲(chǔ)平臺(tái)不僅能夠提升性能而且還可以降低操作成本，使單一系統(tǒng)在單一全局域名下，簡樸地?cái)U(kuò)展到若干PB容量范圍，成為經(jīng)管快速增長數(shù)據(jù)的理想存儲(chǔ)平臺(tái)。

業(yè)內(nèi)主流的云存儲(chǔ)架構(gòu)可分為存儲(chǔ)硬件和存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件兩部分，存儲(chǔ)硬件包含物理節(jié)點(diǎn)以及網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備；存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件包括統(tǒng)一存儲(chǔ)池、多協(xié)議訪問兩部分。統(tǒng)一存儲(chǔ)池負(fù)責(zé)硬件存儲(chǔ)資源的整合、數(shù)據(jù)在各硬件節(jié)點(diǎn)的冗余分布和負(fù)載均衡。多協(xié)議訪問，為上層應(yīng)用提供文件、塊、對(duì)象訪問接口。

與傳統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備分歧，云存儲(chǔ)不僅是一個(gè)硬件，而是一個(gè)由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、服務(wù)器、軟件、接入網(wǎng)絡(luò)、用戶訪問接口以及客戶端程序等多個(gè)部分構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)。該系統(tǒng)以存儲(chǔ)設(shè)備為核心，通過應(yīng)用層軟件對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)服務(wù)。存儲(chǔ)硬件層是云存儲(chǔ)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，由存儲(chǔ)設(shè)備（滿足FC協(xié)議、iSCSI協(xié)議、NAS協(xié)議等）構(gòu)成。存儲(chǔ)軟件層是云存儲(chǔ)系統(tǒng)的核心，其擔(dān)負(fù)著存儲(chǔ)設(shè)備間協(xié)同工作，數(shù)據(jù)加密，分發(fā)以及容災(zāi)備份等工作。存儲(chǔ)應(yīng)用層是系統(tǒng)中根據(jù)用戶需求來開發(fā)的部分，根據(jù)分歧的業(yè)務(wù)類型，可以開發(fā)出分歧的應(yīng)用服務(wù)接口。訪問層指授權(quán)用戶通過應(yīng)用接口來登錄、享受云服務(wù)。

其主要優(yōu)勢(shì)在于：

`硬件冗余，數(shù)據(jù)更平安

`節(jié)能環(huán)保，效益更顯著

`系統(tǒng)升級(jí)不會(huì)影響存儲(chǔ)服務(wù)

`海量橫向擴(kuò)展能力

`強(qiáng)大的負(fù)載均衡功能

`統(tǒng)一經(jīng)管、統(tǒng)一向外提供服務(wù)，經(jīng)管效率高

云存儲(chǔ)系統(tǒng)從系統(tǒng)架構(gòu)、文件結(jié)構(gòu)、高速緩存等方面入手，針對(duì)監(jiān)控應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)傳輸可采用流方式，底層采用突破傳統(tǒng)文件系統(tǒng)限制的流媒體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，大幅提高了系統(tǒng)性能。

高清監(jiān)控存儲(chǔ)是一種大碼流多并發(fā)寫為主的存儲(chǔ)應(yīng)用，對(duì)性能、并發(fā)性和穩(wěn)定性等方面有很高的要求。該存儲(chǔ)解決方案采用獨(dú)特的大緩存順序化算法，把多路隨機(jī)并發(fā)訪問變?yōu)轫樞蛟L問，解決了硬盤磁頭因頻繁尋道而導(dǎo)致的性能迅速下降和硬盤壽命縮短的問題。

針對(duì)系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生PB級(jí)海量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)量達(dá)數(shù)十臺(tái)上百臺(tái)，因此經(jīng)管方式的科學(xué)高效顯得十分重要。云存儲(chǔ)可提供基于集群經(jīng)管技術(shù)的多設(shè)備集中經(jīng)管工具，具有設(shè)備集中監(jiān)控、集群經(jīng)管、系統(tǒng)軟硬件運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的監(jiān)控、主動(dòng)報(bào)警，圖像化系統(tǒng)檢測(cè)等功能。

在海量視頻存儲(chǔ)檢索應(yīng)用中，檢索性能尤為重要。傳統(tǒng)文件系統(tǒng)中，文件檢索采用的是“目錄->子目錄->文件->定位”的檢索步驟，在海量數(shù)據(jù)的高清成都視頻監(jiān)控，目錄和文件數(shù)量十分可觀，這種檢索模式的效率就會(huì)大打折扣。采用序號(hào)文件定位可以有效解決該問題。

云存儲(chǔ)可以提供非常高的系統(tǒng)冗余和平安性。當(dāng)在線存儲(chǔ)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，熱備機(jī)可以立即接替服務(wù)，當(dāng)故障恢復(fù)時(shí)，服務(wù)和數(shù)據(jù)回遷；若故障機(jī)數(shù)據(jù)需要調(diào)用，可以將故障機(jī)的磁盤插入到冷備機(jī)中，實(shí)現(xiàn)所有數(shù)據(jù)的立即可用。

對(duì)于高清監(jiān)控系統(tǒng)，隨著監(jiān)控前端的增加和存儲(chǔ)時(shí)間的延長，擴(kuò)展能力十分重要。市場(chǎng)中已有友商可提供單純針對(duì)容量的擴(kuò)展柜擴(kuò)展模式和性能容量同步線性擴(kuò)展的堆疊擴(kuò)展模式。