视频云存储系统设计说明书.docx
《视频云存储系统设计说明书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《视频云存储系统设计说明书.docx(27页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、专业资料参考视频云存储系统设计1.1.1.1 系统概述结合目前视频存储系统技术进展的主要方向,本次视频存储系统的建设需要达成以下目标: 承受目前技术领先的视频云存储方式,建视频云存储系统,有效解决海量高清视频图像数据的存储和治理需求,实现分布式存储,虚拟化集中治理。 为充分利旧,将原有的视频存储系统改造融入视频云存储系统,实现全县范围内可利用视频资源的统一存储、统一治理、统一调阅,避开重复投资。 视频云存储系统供给高速数据接口,为应用平台供给视频数据高效检索、快速调取等效劳功能,为公安业务应用供给有力支撑。 视频云存储系统供给标准的运维接口,维护便捷,实现高效有用的治理及使用机制。1.1.1.
2、2 存储技术选择视频监控数据的存储系统历经了多个阶段的进展,传统的视频存储技术主要有DVR 存储、IPSAN 存储等存储模式。而兴的视频云存储模式基于云架构开发,承受面对用户业务应用的设计思路,融合了集群应用、负载均衡、虚拟化、云构造化、离散存储等技术, 可将网络中大量各种不同类型的存储设备,通过专业应用软件集合起来协同工作,共同对外供给高性能、高牢靠、不连续的视频、图片数据存储和业务访问效劳。总的来说,相比于传统的存储模式,云存储模式具有以下优势:视频监控云存储与传统存储比照表工程传统视频监控存储视频监控云存储可治理性单设备独立存储或多设备堆叠存储;治理维护相对麻烦。统一治理,虚拟化集群效劳
3、,基于统一的治理平台,对多设备状态、资源、报警、升级、扩展进展集中管控。牢靠性RAID 技术、部件级冗余系统级+设备级+部件级冗余,RAID 技术并发性能提升,智能性能负载,文件系统性能基于设备局部性能优化优化,集群协调工作节能RAID 级节能技术设备级+RAID 级节能技术效劳任务不行分割存储任务和分析任务分割可扩大性设备级配置,过程简单系统级在线配置、容量/性能扩大便利N+m 设备冗余,远程容灾,关键数据多个数据安全备份、容灾副本可用性把握 IP/FC 存储技术对用户完全透亮本钱综合本钱高综合本钱低,可节约大量录像效劳器投入因此,依据工程实际状况,基于视频监控应用对存储系统的要求,着眼于技
4、术的先进性和用户使用的便捷性,视频存储系统的建设推举承受型监控云存储技术来实现。1.1.1.3 存储系统架构1.1.1.3.1 视频云存储技术架构视频云存储系统承受分层构造,整个系统从规律上分为五层,分别为设备层、存储层、治理层、接口层、应用层。系统技术架构如下:视频云存储技术架构图1) 设备层设备层是云存储最根底、最底层的局部,该层由标准的物理设备组成,支持标准的IP-SAN、FC-SAN 存储设备。在系统组成中,存储设备可以是SAN 架构下的FC 光纤通道存储设备或iSCSI 协议下的IP 存储设备。2) 存储层将存储设备透亮化治理,统一资源虚拟化治理,并设计视频流式文件系统,实现存储传输
5、协议和标准存储设备之间的规律卷或磁盘阵列的映射,实现数据视频、图片、附属流和设备层存储设备之间的通信连接,完成数据高效的写入、读取和调用等效劳。同时存储层实现视频流数据的块级离散存储,支持数据的高效存储和快速提取(回放、下载、查询);实现图片流数据的存储,支持按车道时间段和 协议提取;实现附属流数据的存储,支持视频流分析的构造化数据存储。3) 治理层在治理层,融合了索引治理、打算治理、调度治理、资源治理、集群治理、设备治理等多种核心的治理功能。可以实现存储设备的规律虚拟化治理、多链路冗余治理、录像打算的主动下发、以及硬件设备的状态监控和故障维护等。可实现整个存储系统的虚拟化的统一治理,实现上层
6、效劳视频录像、回放、查询、智能分析数据恳求等的响应。4) 接口层应用接口层是云存储最敏捷多变的局部,面对用户应用供给完善以及统一的访问接 口。接口类型可分为Web Service 接口、API 接口、Mibs 接口,可以依据实际业务类型,开发不同的应用效劳接口,供给不同的应用效劳。实现和应用平台、融合平台、运维平台的 对接、实现和智能分析处理系统之间的对接,可实现视频数据的存储、检索、回放、扫瞄 转发等操作,实现关键视频数据的远程容灾、实现设备以及效劳的监控和运维等。5) 应用层从规律上划分,除了应用层外,剩下的四层都属于通常云存储的范畴,但是在云存储系统中,为了将云存储系统与视频监控系统的建
7、设和应用更加严密的结合,更加符合用户的业务需求,我们将应用层纳入了整个系统架构中,从根本上提高云存储系统的针对性。可将共享平台通过相应的接口与云存储系统对接,实现与云存储系统之间的数据以及信令的交互。共享平台可对云存储系统进展配置录像打算、配置存储策略、检索视频资源、重要录像的备份存储等指令的交互,关心流数据、视频数据、图片数据的存取。1.1.1.3.2 视频云存储规律架构视频云存储系统承受前端摄像机直写存储设备的方式,使用集群方案解决单节点失效问题,并利用负载均衡技术充分利用各存储节点的性能;承受统一接口与平台对接,降低平台维护和用户治理的简单度。平台治理中心仅和云存储系统中的云存储治理集群
8、完成各种具体业务的信令交互工 作,其他数据存储和读取工作直接由存储节点完成。承受信令和视频数据的完全分别,降低整个系统的网络压力,提高整体性能。视频云存储规律架构图1.1.1.3.3 视频云存储部署架构当工程中的前端摄像机通道数量超过1024 路时可承受治理效劳器集群模式。集群部署可以保持规模与性能的线性增长,三台治理效劳器集群可以支撑4000 路以内的摄像机通道规模。假设摄像机通道规模更大可以通过增加治理效劳器台数来提高集群的性能,如5 台治理效劳器可支撑 6000 路、7 台治理效劳器可支撑 8000 路。治理效劳器的数量必需为奇数。 无论集群内有多少台效劳器,对外呈现为唯一的IP 地址。
9、治理节点集群部署是一种高牢靠性、高稳定性的部署方式,此种方式是承受三台或三台以上奇数台效劳器组成,安装视频云存储治理软件并运行集群工作模式,形成视频云存储治理集群。此种集群工作模式,可实现单台或多台效劳器应用的故障切换和负载均衡,提高了视频云存储治理节点的牢靠性和稳定性,系统性能也得到了很大的提高,是大型视频监控工程首选的部署方式。集群部署物理拓扑如以下图所示:治理节点集群部署内容设备名称数量安装软件备注效劳器数量为N3 的奇效劳器N视频云存储治理软件CVM数视频云存储软件CVS存储设备M视频云接入软件CVA治理节点集群部署方式本次工程设计在县局总控中心机房承受两台效劳器部署视频云存储治理后台
10、软件进展双机热备治理,保证系统的安全性和牢靠性,实现全县全部监控点的视频云存储治理。前端各类监控点依据实际状况接入到就近的会聚设备,由各会聚设备将前端监控点通过全千兆光纤网络上连到县局,统一到视频云存储治理软件注册。1.1.1.4 存储系统设计为解决传统视频存储系统遇到的问题,本次将在县中心机房建设基于视频云技术的视 频存储系统,由中心平台统一治理,实现接入视频全天24 小时存储、承受25 帧率录像保存30 天;同时将原有存储系统改造为视频云存储子系统,并进展系统和数据的迁移,组建完整的视频监控云存储系统。1.1.1.4.1 软件设计海康威视视频云存储系统主要由四大部件组成:云存储治理软件CV
11、M,云存储软件CVS,云存储接入软件CVA以及云存储异构软件ASS。下面分别介绍四大软件内部构造及功能。1) 视频云存储治理软件CVM视频云存储治理软件:CVMCloud Video Manage整套软件,主要功能包括视频云存储系统内资源治理、存储节点治理、集群治理、策略调度、运维监控等。软件包含六大功能模块,分别为:索引治理模块、调度治理模块、集群治理模块、打算治理模块、资源治理模块、关心治理模块,整体软件架构如以下图所示:CVM 软件架构索引治理模块索引治理模块集群化治理集群中的全部治理节点,能并发响应用户的检索、插入、修改和删除操作状况,供给一体化、高并发、快响应的索引效劳。同时,索引治
12、理模块供给视频索引、标注索引效劳,支持以通道号、时间段、录像类型和锁定状态为条件的视频信息检索效劳,支持以通道号和时间段为条件插入、修改、删除和检索标注的功能,以及依据标注关键字检索视频的特色功能。 调度治理模块调度治理模块依据集群中设备的负载状况,敏捷的调度集群资源为应用业务供给支 撑。作为集群系统中的规律引擎依据不同的规律策略执行不同的调度算法,供给资源安排调度、分散策略调度、循环掩盖调度、录像打算调度等效劳。 集群治理模块集群治理模块统一治理集群中分布式设备节点,包括治理节点和存储节点。它负责治理节点之间关键信息的实时同步,保证集群中不同治理节点信息的全都性,无差异化的对外供给效劳。同时
13、也负责治理存储节点,将存储节点参加到集群中作为存储资源的一部 分,集群治理模块维护集群中设备节点的实时状态信息,对外供给设备状态查询接口便于治理和了解集群的整体运行状态信息。 打算治理模块打算治理模块负责录像打算的治理、下发、切换,保存监控平台下发的录像打算,调度系统中的录像打算并执行录像打算,当接入效劳器特别时负责动态切换录像打算到其它接入效劳器。 资源治理模块资源治理模块负责对集群中全部存储设备的存储空间进展统一治理,依据入网存储设备上报的资源信息计算出集群存储总容量和空闲容量,负责创立、删除录像池,为存储业务分协作适的存储资源。同时能动态的调整录像池的大小,弹性的对录像池进展扩容或者缩减
14、,将集群存储空间切分成细小独立的存储单元,再依据用户需要,将很多个存储单元有机组合后虚拟化成录像池对外供给存储效劳。 关心治理模块关心治理模块包含日志治理、运维治理、数据迁移等功能,日志治理为其他模块供给日志打印效劳,对外具备日志查询和日志文件下载功能,包含调试日志、大事提示日志、错误日志、告警日志和重要日志。运维治理云视频治理节点的运行参数猎取接口,供运维平台猎取治理节点的实时运行信息。数据迁移功能对外供给将第三方数据迁移到本视频云存储系统中保存的功能。2) 视频云存储软件CVS视频云存储软件:CVSCloud Video Storage是视频云存储系统中的重要模块,主要负责执行具体的视频数
15、据读写操作。CVS 集成在视频云存储节点CVSN上,每一台存储设备上都必需装载该软件模块。视频云存储软件CVS承受视频云存储治理软件CVM的治理,从视频云接入软件CVA接收海量视频数据,高效无误的存放在本机指定的数据块中。在一套视频云存储系统中, 视频云存储存储治理软件CVM会均衡安排多台视频云存储软件CVS的业务负载量,使整个系统的读写性能到达最正确。视频云存储软件依据功能模块化设计,整体软件架构如以下图所示:CVS 软件架构 通信模块本模块主要是负责和CVA及CVM 进展数据信息的交互,承受多线程并发接收和发送数据的方式,高效完成跨机器的数据交互。 运维治理本模块主要是负责和视频云运维软件
16、进展交互,采集系统数据及程序运行数据,并依据特定协议格式发送给视频云运维部件,便利平台对整个云存储系统运行状态进展实时监控,如有故障消灭,准时报警提示相关人员进展处理。 视频接入本模块主要是负责处理从CVA 传输进来的视频数据,并按分类进展肯定的规律处理。承受多线程的处理方式,可同时支持数百路的视频数据接入。 日志治理本模块主要是负责对CVS 的日志进展统一治理,记录一些重要大事,便利大事回溯, 对外供给日志查询和日志下载功能。 视频文件系统本模块依据视频的特性,定义流式存储构造,主要是负责视频数据的高效读、写。 数据库治理本模块主要是负责对CVS 系统运行时需要临时存放的一些重要数据进展保存
17、,可以便利的以SQL 接口供给插入和查询,简化数据存放和猎取的机制。3) 视频云存储接入软件CVA视频云接入软件CVACloud Video Access也是整个云存储系统的重要组成局部,主要包括录像任务治理、录像效劳、设备状态治理和局部流媒体转发效劳等功能。视频云接入软件支持定时录像、移动侦测录像和大事录像如:手动录像,其中大事录像的优先级要高于定时录像和移动侦测录像。视频云接入软件实时检测用户配置的录像 打算任务信息表,当接入软件检测到有通道需要执行录像任务时,接入软件首先通知流媒 体效劳从前端设备读取视频数据,然后依据录像类型执行相关录像。视频云接入软件依据功能模块化设计,软件包括六大功
18、能模块:录像任务治理、流媒体效劳、设备状态治理、负载信息治理、录像效劳、视频帧分析。整体软件架构如以下图所示:CVA 软件架构1、 录像任务治理录像任务治理功能主要包括定时录像治理、移动侦测录像治理和大事录像治理等功 能。定时录像和移动侦测录像是用户设置的打算录像,大事录像是用户打算外的录像。录像治理功能需要依据用户的需求从前端设备猎取视频数据、执行录像、停顿录像和停顿从前端设备取流等操作。 移动侦测录像,录像治理功能首先需要对前端设备布防,并监控前端设备的报警状态,同时还可以依据用户的需求提前从前端设备猎取视频数据,通过预先猎取数据流保证了视频的完整性,当接入软件收到前端设备的移动侦测报警命
19、令后,马上执行录像。 大事录像,录像治理功能接收到大事录像命令,首先检索当前通道是否有定时录像或移动侦测录像,假设没有上述两种录像,马上执行录像,大事录像的优先级要高于移动侦测录像和定时录像。2、 流媒体效劳流媒体效劳主要包括流媒体转发模块和流掌握治理模块,流媒体效劳具有稳定和高效等特点,整个系统供给持续的视频数据支持。流媒体效劳传输视频数据支持RTSP、TCP 和UDP 协议,可以依据不同环境选择适宜当前网络性能的传输方式。流媒体效劳视频流转发功能:流媒体效劳从前端设备猎取到视频流后可以依据用户的需要将视频流转发给多个用户或设备。通过视频转发功能降低了前端设备的压力,节约了网络带宽,极大的提
20、高了系统性能。3、 设备状态治理设备状态治理是云存储接入软件的根底功能,它主要包括监控前端设备状态、布防状态和取视频数据流的状态。 前端设备状态监控:状态治理功能实时猎取前端设备的状态,当检测到前端设备特别,接入软件会准时上报。 设备布防状态监控:状态治理功能实时监控前端设备的布防状态,当前端设备布防失败,接入软件会准时上报。 读取视频流状态监控:状态治理功能实时监控流媒体效劳的工作状态、假设流媒体效劳取视频流时发生特别,接入软件会准时上报。4、 负载信息治理负载信息治理功能主要是接入软件实时监控当前效劳器的内存和CPU 使用状况,并定时上报当前资源使用信息,云存储治理软件CVM依据上报的资源
21、使用信息均衡安排录像打算到云存储接入软件CVA。5、 录像效劳录像效劳包括取流治理模块和执行录像效劳模块两个局部。录像效劳接收录像任务治理模块下发的录像信令,当录像效劳接收到录像任务治理模块开启录像信令后,首先通过取流模块向流媒体效劳发送取流信令,然后将流媒体转发的视频数据发送到云视频存储软件为一次录像的开头。当录像效劳接收到录像任务治理模块下发的停顿录像信令,录像效劳首先向流媒体效劳发送停顿取流的信令,然后通知云视频存储软件停顿录像为一次录像的完毕。6、 视频帧分析帧分析模块主要是对流媒体效劳读取的视频数据进展帧分析,从视频数据中分析出关键帧等信息,为系统供给关键帧查询和关键帧回放供给技术支
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 视频 存储系统 设计 说明书
限制150内