一、存储在安防监控行业的应用现状
随着平安城市、智慧交通、物联网等大型安防项目的开展,视频监控在公安、交通、金融等领域得到广泛的应用。在大数据时代,存储系统作为视频监控的重要组成部分,越来越被用户所关注。安防视频监控存储模式经历由硬盘录像DVR方式到数字化的网络录像机NVR,再到存储集中化的DAS、SAN、NAS技术,这些技术在目前视频监控应用中的不同场景都有相应的应用。其中DVR存储应用在本地小系统、非联网环境中,主要是业务在本地终结的小型存储系统环境;NVR存储在DVR存储的基础上实现系统网络化,通过将传统视频数字化,以IP包的形式在网络上传输。虽然较之DVR存储,NVR已实现数字网络化,但其应用也大多是小型分散的监控应用场景。基于SAN、NAS集中管理存储,服务器连接前端编解码器,通过流媒体协议,将数据存储到集中存储网络中,实现安防存储数据中心化存储,在存储容量上有较大的提升。针对以上应用场景的分类,存储的应用可分为两大模型:一是针对前端点位分散且点位数不多的场景,主要是以存储分散部署的方式,DVR、NVR是此类场景应用的主力军;二是针对大型视频监控系统中,存储要求以数据集中存储,基于存储网络架构的SAN、NAS是集中视频监控存储系统主要选择。安防视频监控的传统存储,大多都是基于以上应用场景,选择相应的产品和解决方案。
安防存储在视频监控领域的发展与安防视频监控系统本身的发展有密切联系。视频存储技术在视频监控系统中从模拟到数字化、再到网络智能化的发展进程中扮演了非常重要的角色。然而随着高清化、智能化前端技术的逐渐普及,平安城市、智慧城市等大型视频监控项目的深入建设,用户对于视频存储数据的要求越来越高。一方面,大型安防监控项目,数千路甚至上万路的高清前端接入,对传统存储模式提出了更多的挑战。海量级的数据需要更为安全、高效、可靠的存储系统为其提供空间;一方面,海量数据的存储带来大量存储设备的部署,需要实现对大量存储设备统一集中管理以及后期的扩容管理,此时,传统存储的应用显得捉襟见肘;另外,随着智慧城市、平安城市等大型安防系统建设的深入,用户的需求不仅仅是提供存储空间,还需要对视频存储数据进行深入的分析,提炼出有价值的数据。而传统存储技术无法很好地填补这一安防需求,基于此,云存储技术在安防领域的应用凭借其先天优势应运而生。
二、云存储在安防行业的优势特点
云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新概念,是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能,应用存储虚拟化技术将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作,共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。所以云存储可以认为是配置了大容量存储设备的一个云计算系统。
云存储作为当下最为先进的存储技术,应用在安防行业,主要体现在以下几个方面优势特性:
以服务方式提供应用:云存储通过其集群化的技术,将网络存储中大量不同类型、不同规格存储进行集群统一化的整合,对外只需提供一个访问地址。可大大简化存储系统对外服务接口和云系统自身的维护管理,用户只需对一个IP地址进行维护,就可管理整个云存储的所有资源,而无需关心单个节点的状态。
对资源精简虚拟化管理:云存储可以实现存储完全虚拟化,简化应用环节,节省客户建设成本。可提供更为强大、更为灵活的存储功能,例如,在安防云存储中,云存储可对系统内的存储资源进行统一虚拟化管理,对外只需提供一个虚拟资源池。用户无需关心存储设备型号、数量、网络结构、存储协议等,应用简单透明。海康威视视频云存储通过虚拟化技术,实现对系统存储设备资源进行统一虚拟化管理。极大地精简了存储空间分配利用,使用户在使用存储资源时,如同使用生活中水、电一样方便灵活;同时,海康威视视频云存储通过对安防应用深入分析,在对存储资源进行虚拟化分配时,对划分存储空间附属上安防应用的存储属性,使得存储不仅只是提供空间,而是一种专用的应用服务。
提供高效可靠的存储服务:在安防传统存储系统部署中,摄像机前端与存储之间以强关联、一一对应方式进行存储,此类存储模式在空间合理利用、性能均衡分配、业务故障接管方面都很难尽如心意。在大规模部署应用中,显然需要通过手动操作来调整系统的均衡和故障切换,已经不能适应实际需求。安防云存储在业务管理和业务存储方面,以全集群化方式协同运行。通过负载均衡调度,可自动解决节点性能瓶颈与不均衡问题,无需人工手动的参与调整;基于scale-out架构,可实现容量和性能动态扩容和增强;全集群化环境,可实现单、多台节点故障,云存储服务不中断,全面保障系统性能稳定可靠。在数据读取性能方面,云存储以分布式存储技术实现数据分散存储,提高数据保存安全和系统业务负载均衡的高稳定性。同时,可提高系统数据读写效率,实现数据的高速下载。
安防云存储内置丰富的应用:传统的安防存储,更多的只是解决了提供存储空间的问题。高清化、网络化、智能化是视频监控的发展趋势,而传统的安防存储在智能化方面显得非常薄弱。安防云存储不仅仅只是具备数据存储功能,其核心是应用与存储相结合。例如,在安防视频监控云存储应用中,海康威视视频云存储针对视频数据长时间不中断生成以及周期覆盖等特性,开发的流式数据存储应用系统,将视频数据以更高效、更切合方式进行有效存储。通过数据直存存储,使数据存储效率更高、链路更短、检索更快,系统长期使用性能不下降。海康视频云存储针对安防存储应用需求,可提供补录功能、空间管理功能、智能流存储功能、轻量级计算功能等。通过云存储系统其性能集群化体现,以及存储自身实现应用服务。可大量减少云存储中服务器的数量,降低系统建设成本,减少系统中由服务器造成单点故障和性能瓶颈;同时,也实现存储自身的自治管理,减少数据传输环节,提供系统性能和效率,保证整个系统的高效稳定运行。
三、云存储在安防行业的应用及前景
目前,随着安防监控技术与用户需求相结合的趋势愈加明显,存储技术必须不断适应安防监控的应用特点,不断从用户需求角度出发,完善自身产品和解决方案的迭代更新。监控“云”系统就是安防监控行业的发展趋势,云存储就是监控“云”系统应用的体现。
平安城市、智慧城市大型安防视频监控体系的建设,同时也促使安防云存储技术的大力应用和发展。目前,云存储在各大行业安防市场中,都已有规模性的部署和使用。例如,智慧城市和平安城市的建设,就要求在视频监控方面,需提供海量的存储系统,能并充分利用好存储的数据进行深入的分析处理。传统的存储技术无法满足社会发展的需求,云存储在安防领域的应用将会成为必然的选择。
在平安城市视频监控存储应用为例。随着互联网技术的推进以及“光进铜退”的宽带升级战略,网络带宽现已有大幅的提升。有了高速的网络通道基础,各地政府也都在大力建设打造智能化平安城市系统,重点对城市安防系统、道路交通系统、环境监测和社会治安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。在平安城市项目建设中,视频监控系统是主要组成部分。随着高清化、智能化前端视频应用,前端视频摄像机监控路数高达几千路甚至到上万路的接入,存储空间容量达到PB级别。面对如此庞大数据的存储,传统SAN或NAS集中存储系统,在容量和性能扩展上都会存在瓶颈。因此,需要一种更为高效、更为科学的存储系统来承载如此大量数据的有效存储。另外,在平安城市建设中,图像智能检索以及基础智能分析应用,对数据来源的存储系统有更高的要求。结合大数据平台应用,云存储可很好地配合大数据平台实现对视频数据深入分析挖掘,实现平安城市大数据平台系统更加智能、更加高效。
在金融、司法等此类对数据有高度敏感以及对安全保卫工作极其重要行业,用户对安防视频监控存储数据安全性要求极高。对于在如金融行业重点金库、银行大楼,司法行业庭审现场、看守监狱等对存储高要求环境中,云存储系统部署可实现系统级集群容灾部署。多样性的数据层硬盘容错保护和硬件级冗余部件设计,为此类应用场景提供了高效、安全、可靠的存储服务。
在部分楼宇、能源、高校等以园区局域集中部署的环境中,需要将所有数据汇总一起进行分析处理,并且对各区域对视频存储周期、视频存储方式等方面会有较为灵活的要求。传统存储方式对存储属性应用方面,部署复杂、灵活支撑度差,云存储可根据客户需求对历史存储数据灵活动态设置存储或以周期、或以容量阀值方式覆盖,对存储空间灵活分配和再调整,对录像以报警或事件触发方式进行存储等功能。此类存储应用功能,在安防云存储系统自身就可以实现其存储的应用服务。
当然,云存储在安防的应用不仅仅局限于以上行业。未来通过云存储,越来越多的IT的技术与理念会引入安防,安防视频监控在不同的行业也将会有各自行业特性的应用特色与需求。同时,越来越多的行业在安防视频监控体系部署中,会引入“云”的理念与技术。云存储应用在各行业安防领域应用将会越来越宽广,安防厂家推出的基于安防特性专用云存储解决方案,将会使安防云存储应用更为普及、更为智能。海康威视在安防“云”系统环境中,始终坚持不断创新,不断深入用户核心需求,提供更加完善的解决方案。目前,海康视频云存储在安防视频监控存储解决方案中,已先后推出标准视频云存储、分散视频云存储以及针对微小存储项目开发的微视云存储和针对大型协同互联项目的互联云存储四大解决方案。
四、安防云存储的机遇与挑战
随着平安城市、智慧城市等大型安防监控项目的开展以及物联网的投入建设,大规模联网监控的建设和高清监控的逐步普及,海量视频数据将会喷井式地冲击着存储系统,不仅对存储设备的容量、读写性能、可靠性提出了更高要求,对存储系统的智能化和集群化也有了更为丰富的要求。安防云存储的出现,突破了传统存储方式的性能和容量瓶颈,其海量存储的特性,能将大量各种不同类型的存储设备形成非常强大的存储能力,实现性能与容量的线性扩展,让海量数据的存储成为了可能,让用户拥有了整片云的存储能力而不用管实际的存储方式,从而解决存储难题。
与此同时,作为安防领域的视频监控,随着高清、4K的广泛应用,其数据量对网络带宽的消耗非常大。就当前而言,视频监控系统还不完全具备数据中心化、大数据深入支撑的条件。云存储技术在安防监控领域的应用还要走过一段较长的路程,但随着网络技术的飞速发展以及大数据时代的推进,安防云存储的应用必将大有用武之地,在监控领域将有美好的前景。