從傳統存儲到云存儲一一視頻監控存儲產品的發展與演變一、傳統視頻監控系統主要存儲網絡架構比較傳統視頻監控存儲系統網絡架構有DAS、NAS、SAN三種，其中SAN網絡環境中，根據采用存儲設備類型的不同又可以分為FC-SAN（采用光纖通道存儲產品，僅支持FC硬盤）和IP-SAN（采用iSCSI存儲設備，支持SAS與SATA硬盤）。除此之外，一種新興的存儲架構正在逐步進入視頻監控存儲領域，即一體化存儲。一體化存儲設備將視頻的轉發、存儲同時合入存儲系統，可通過多種組網形式與服務器相連，是一種靈活高效的存儲組網方式。DAS存儲方案DAS（DirectAttachedStorage，直連存儲）是指將存儲設備通過SCSI接口、iSCSI接口或光纖通道直接連接到一臺計算機上。服務器或少數PC式DVR可以通過硬盤控制卡外掛其專用硬盤陣列柜，將視頻數據存在專門的硬盤柜中，這種服務器與外掛硬盤柜單獨相連的存儲方式就是DAS存儲方案。DAS存儲解決方案的缺點：一是擴展性差。在保證存儲系統性能的前提下，一般一臺服務器只能連接兩臺陣列，其擴展性無法滿足大規模監控系統產生的海量數據存儲需要。二是資源利用率低，無法實現存儲資源的共享°DAS方式的存儲使得存儲空間無法充分利用，存在浪費。不同的應用服務器面對的存儲數據量是不一致的，同時業務發展的狀況也決定著存儲數據量的不斷變化。因此，出現了部分應用的存儲空間不夠用，另一些卻有大量的存儲空間閑置的不均衡情況。三是可管理性差。管理分散繁瑣，無法集中;異構化嚴重，DAS方式使得企業在不同階段采購了不同型號不同廠商的存儲設備，設備之間異構化現象嚴重，維護成本居高不下。NAS存儲方案NAS（NetworkAttachedStorage—網絡附加存儲），是一種存儲共享服務，通過文件系統對外提供文件訪問服務。NAS設備提供統一的存儲空間，是基于“文件級”的存儲方式，為系統上業務應用端服務器提供文件存儲讀寫訪問服務。NAS的存儲解決方案其缺點在于：一是訪問效率低，常見的CIFS或NFS文件系統不適于持續碼流傳輸的應用，對于視頻監控系統而言，文件傳輸效率不高，若使用監控文件系統，NAS性能可大幅提高。二是大容量NAS成本高，大容量的高端NAS設備價格高昂，且后期擴展費用也很高。3.IP-SAN存儲方案存儲區域網絡SAN（StorageAeraNetwork）,是一種通過網絡方式連接存儲設備和應用服務器的存儲構架，在最純粹的意義上是一個網絡,SAN存儲是基于“數據塊級”的存儲方式。傳統的SAN是指FC-SAN，目前隨著iSCSI技術的高速發展，IP-SAN已成為SAN存儲的主流。IP-SAN的優點主要表現有：一是設備整合，多臺服務器可以通過存儲網絡同時訪問后端存儲系統，降低存儲設備異構化程度，減輕維護工作量，降低維護費用。二是專有存儲區域網絡架構不占用業務帶寬，組建靈活，便于擴展。三是集中管理，可通過一個客戶端集中管理局域網內的全部存儲設備，大大降低長期管理維護的開銷。4.傳統存儲方案的新發展：存儲+轉發一體化存儲方案一體化存儲是中小規模視頻項目中的主流方案，視頻監控領軍企業，如海康威視、中興力維等都先后推出了CVR、CMR一體化存儲方案，在市場上廣受歡迎。一體化存儲方案主要強調單個物理產品的性能及技術指標，該方案集多功能、高性能、易管理等優點于一身，是目前業界新興的一種存儲服務方式。一體化存儲設備可以通過直連或組網的方式與服務器相連，靈活多樣，易于管理;同時，硬盤陣列直接對前端的視頻數據進行轉發，并將視頻數據以文件的形式進行本地存儲。一體化存儲的優點有：（1）功能整合。存儲設備支持轉發功能，一機兩用，添加一體化存儲設備，則同時增強系統的轉發能力與錄制能力，節約硬件購置、維護成本。（2）性能強大。搭配視頻監控文件系統，將視頻數據保存在預分配的存儲空間中，大幅提高存儲設備讀寫性能。（3）避免錄像服務器單點故障與性能瓶頸，消除由于存儲服務器掉電、斷網等原因造成的文件系統損壞、存儲空間數據只讀甚至丟失等問題。（4）集中管理。可通過一個客戶端集中管理局域網內的全部存儲設備，降低長期管理維護的開銷。二、云存儲根據IDC近期研究報告指出，目前全球存儲市場總出貨量的80%都被文件級數據所占據。基于文件或“非結構化”內容（例如視頻、音頻、圖形和web應用程序）生成的天文數量的存儲數據正在而且會繼續呈指數增加。面對爆炸性的文件數據增長，存儲、交付并有效管理它們越來越成為企業IT管理人員的嚴峻挑戰。面對這一困境，唯一的出路便是徹底改變傳統存儲模式，借助集虛擬化、可擴展和可共享能力于一身的存儲系統解決方案，在此背景下，云存儲順勢而生。傳統存儲系統存在的弊端各業務平臺的存儲系統獨立建設，均由相應的存儲資源、網絡資源等構成，各業務平臺重復建設以上設備，導致CAPEX較高。新業務部署成本高、周期長。由于新的業務部署在新的存儲平臺上，存儲業務模式和接口升級后各業務存儲設備和空間共享不足，導致部署新業務時經歷采購、運輸、安裝、調測等一個完整建設周期，致使新業務部署時間比較長。(3)由于技術選型的需要，存在不同的設備需求和運維手段，導致OPEX較高。(4)據統計數據分析表明，存儲設備日常運行中負荷不均，平均利用率大概在40%左右。大量的存儲、網絡設備的空閑是一種資源的浪費，維持所需要的機房、供電、制冷等OPEX較高。一方面為部署新業務不斷的增加新的存儲資源、網絡資源，另一方面各種存儲資源能力的過剩、利用率過低導致資源的浪費，兩種矛盾的現象并存，需要一種模式來平衡業務建設需求與資源利用率的提升。云存儲系統應用將帶來的優勢更低的資源利用率和能耗。通過引入云存儲技術，細化存儲資源分配單元，提高存儲資源分布密度，提高使用效率，降低對物理設備的需求，進一步降低IT設備投入，降低能耗。更快速的存儲資源管理。在傳統模式下，如果需要提供新的存儲能力，預算周期耗時很長，需要先得到預算的批準，需要討論具體的實施細節，比如存儲、網絡等各個方面，將會需要大量的文檔工作。這在云存儲系統中擴展流程將會得到簡化，實施部署細節變得簡單，決策周期大為縮短，預算的重點也將落在業務需求上。“按需而用”更快速的部署，將把存儲和業務目標結合得更加緊密，同時讓業務部門變得更加敏捷。云存儲的重點更側重于實現資源更快速的供給，支持不中斷業務在線彈性伸縮。更敏捷的業務規劃。按需使用的資源池讓業務部門可以根據需要獲得剛好夠用的資源。預算更加可控。按照使用率付費和某一時間內單位價格固定讓業務部門的預算更加容易預測，同時可以提高資源的利用率。效率增加。私有云往往提供備份、模板等一些功能，這讓某些業務(如開發測試、培訓和客戶溝通)的開展效率大為增加。傳統存儲云存儲

傳統存儲云存儲一個命名空間提供數十TB的容量PB、EB級分布式生產系統數白力個文件單個生產系統可包含超過100億個對象以每秒的I/O數為導向每秒處理10,000個對象難以支持多個站點或業務模型生產環境支持多個多站點系統；通過智能數據管理節省了數白力的資金米用票證系統和標準流程，訪問存儲需要一個月時間采用自助流程，配置訪問存儲只需幾分鐘時間需要數個月的開發和部署才能實施自助服務在90天內完成自助式生產部署，在線伸縮分鐘級完成部署。表1云存儲相對于傳統存儲的優勢主流云存儲技術架構與單機的文件系統不同，分布式文件系統不是將這些數據放在一塊磁盤上由上層操作系統來管理，而是分別存放在集群化的存儲節點上，由這些存儲節點各盡其責，通力合作，提供整個文件系統的服務。下面以ZNV-CFS云存儲系統為例，說明云存儲系統的典型架構。ZNV-CFS系統架構及基本產品形態ZNV-CFS分布式文件系統采用非對稱分布式系統架構，主要包括元數據節點、數據節點、客戶端和管理節點四個部分，系統構建在基于x86平臺的存儲之上，通過操作系統的API管理磁盤上的數據。(1)元數據節點：元數據管理包括元數據的創建、查詢等和提供數據存儲的大容量空間管理。元數據主要包括文件系統的目錄結構數據、各個文件的分塊信息、數據塊的位置信息。元數據節點相當于整個文件系統的大腦，管理各個數據節點，收集數據節點信息，了解所有數據節點的現狀，然后給它們分配任務，協調指示各數據節點為系統服務。建議在ZNV-CFS云存儲系統中采用三臺元數據節點，可以起到對元數據的重要保護(冗余)作用，并且具有選舉機制，能有效提升系統性能。數據節點：構建數據集群，保存數據切片，承擔數據冗余保護和對數據訪問的負載均衡。數據節點定期向元數據節點匯報其狀況，等待并處理命令，實現數據高效、安全讀寫。在ZNV-CFS中，可采用副本保護數據文件，也可選用RAID技術保護數據。在ZNV-CFS中，數據切片的大小可以調整，切片大小可調整范圍為4K至8M，以滿足不同客戶或行業對數據文件存儲策略的設定要求。管理節點(目前該節點功能配置在元數據節點中，無獨立管理節點)：提供日志管理、性能監控、配置管理、故障管理等能力，方便系統管理維護人員管理云存儲系統。客戶端：客戶端在一個獨立的進程中提供服務，當用戶需要使用分布式文件系統進行文件讀寫的時候，將客戶端安裝至需使用ZNV-CFS的服務器，即可使用ZNV-CFS提供的服務。客戶端是以一個類庫(包)的模式存在，為用戶提供了文件讀寫、目錄操作等APIs。如此架構的云存儲系統其優勢特點主要有：一是提供更大的存儲容量可在線升級擴展。云存儲系統能夠通過集群技術很容易獲得PB級以上存儲容量，存儲擴展沒有限制可隨時隨地在線增加存儲節點來滿足存儲容量擴展需求。二是高性能數據存取打破瓶頸。傳統存儲設備的性能是有上限的，這個性能瓶頸在云存儲系統中能夠得到有效的解決，通過云存儲技術可將存儲節點的帶寬聚合，隨著存儲節點的增加可以實現帶寬的線性增長，理論上帶寬是無限的。三是數據訪問的安全性。云存儲系統中數據是經過加密傳輸將數據存儲上去的，首先用戶并不知道數據存在哪個物理硬盤上，而且數據在存儲設備上是按文件塊存儲的無法直接進行訪問，保證了用戶數據的安全性和私密性。四是采用標準協議實現共享訪問。云存儲系統可以把一個存儲池共享給多個用戶進行訪問。五是強大的冗余容錯能力。云存儲系統中數據是以塊方式跨多個物理設備進行條帶化存儲的，同時根據策略自動創建多個復本