安防行業中雲存儲的運用與發展

一、雲存儲在安防行業的發展與變革

近年來隨著雲存儲技術的發展，以及產品方案的不斷推陳出新，雲存儲應用在安防行業早已不再是新鮮話題。雲存儲技術的應用促使了原有DVR/NVR靠近前端的就近、分散存儲模式向視頻數據中心集中存儲模式的轉變。大量視頻數據集中存儲促進了視頻數據中心建設的蓬勃發展，因此在大型安防監控項目中可以看到，越來越多的區、縣、市視頻數據中心建設被提上議題。雲存儲、雲計算、大數據也被越來越多的安防監控建設者所關注。

於此同時，隨著數據的高度聚集，降低了視頻數據分析時結構化信息獲取的難度，使得以視頻結構化為前提的數據智能化分析、以及相關智能大數據應用的蓬勃開展成為可能。推動了用戶在關注數據存儲的同時，也進一步關注數據的價值。

二、雲存儲所面臨的困難與突破

關於雲存儲技術的發展並非一帆風順，其難點既有對雲存儲設計理念的理解、對雲存儲系統實現的難度，也有雲存儲的通用特性與安防監控行業結合的難度。

在雲存儲本身的理解上，普遍被業內所認同的「雲」形式是強調雲的服務。雲存儲服務的過程是由繁變簡的過程，是將龐大的系統規模、複雜的組織形式、密集的調度機制進行屏蔽，向雲存儲的上層用戶提供簡單、便捷的服務獲取方式。對於雲存儲而言，首要的服務內容是提供存儲服務，再高要求是提供針對具體業務而優化的存儲服務。

因此實現雲存儲首先面臨的問題就是統一服務的輸出方式，通過軟體的方式將數量龐大而複雜的存儲設備進行系統化封裝，對上層的安防監控平台與分析系統呈現出一個統一的服務出口，輸出存儲服務。其次通過軟體將系統內龐大的存儲資源虛擬化，以簡潔的存儲池化方式向用戶提供整體空間，用戶不需要關心雲存儲設備構成，就像面對一台存儲設備一樣來使用雲存儲的資源。在實現上述服務問題後，雲存儲系統就需要面對自身大量設備的組織、調配、均衡壓力、數據安全保障等問題，這些都是實現雲存儲系統產品化所必須面臨的難點。

進一步針對安防監控行業而言，更大的難點是如何將雲存儲通用化的特點優勢與安防行業的具體業務進行結合和優化。在適應安防行業的實際情況上，首先雲存儲系統需要通過自身的改造，獨立承擔視頻圖像的取流存儲、預覽、轉發等多種功能。這樣在整個系統中，數據的流向可以從攝像機直接寫入雲存儲系統的存儲節點中，數據的分布式存儲則由雲存儲系統內各存儲節點自行完成。整個結構省去了很多中間環節，只涉及前端和存儲，因此環節變少、流程簡化後效率隨之提升，故障環節也隨之降低。

另外雲存儲系統同樣需要針對視頻存儲技術進行面嚮應用的定製工作，如視頻數據的周期性管理、錄像補錄、索引管理、錄像完整性檢測等多種與存儲相關的內容都可以整合入雲存儲系統。目的是釋放上層業務系統的系統資源，簡化整個安防存儲結構。

針對視頻數據存儲，雲存儲同樣需要按照視頻的流式數據特點進行存儲優化。為避免文件式的存儲方式將視頻數據人為切成大量的視頻片段而破壞其完整性，視頻數據的存儲方式在雲存儲中同樣可以使用流式存儲的方式。這當然需要雲存儲系統深入了解安防環境下視頻數據的存儲和使用特點，對自身的存儲方式進行改造。如針對視頻流採用直寫裸數據塊的方式，以秒或者更細粒度為單位標註時間坐標等。這樣在不破壞數據完整性同時，可以根據精確的時間點坐標進行自定義的數據定位、查詢、下載、回放，視頻數據的存儲和使用效果會大幅提升。

三、安防行業運用雲存儲的優勢

綜合上述對於實現雲存儲技術與安防行業中的結合方向，可以總結雲存儲對於傳統存儲的優勢所在。即雲存儲是大量存儲設備的集合而非孤立的個體，雲存儲系統能夠將龐大系統的複雜使用方式簡單化。以唯一的服務輸出方式、池化的存儲容量使用方式向用戶提供整合後的服務。同時雲存儲可具備更大的系統規模，架構上天然支持系統的橫向擴展，能夠保持容量與性能的線性增長。在數據安全性上，傳統存儲與雲存儲更是不可同日而語。雲存儲系統內具有更強的數據安全保障方式，首先雲存儲的數據是分布式存儲的，每台存儲設備上存儲的僅僅是極小的數據塊，盜取某台設備的數據也無法得到完整的視頻數據。另外雲存儲底層的存儲格式並不通過傳統的文件系統進行的，其存儲的是有特點屬性的比特流，使用一般的文件讀取方式也無法獲取真實的內容。對於雲存儲系統安全的本身，通過集群化和分布式存儲的特點可以保障不會因為設備的不穩定而丟失數據。加之數據的校驗恢復、多副本備份、糾刪碼技術保障、異地數據中心備份等多種機制能夠有效保證數據的安全性。

而海康威視，更加強調雲存儲技術與安防監控業務的整合與優化。其中針對視頻類非結構化數據的流式存儲方式是區別通用雲存儲系統的核心優勢。流式存儲方式優化了數據的存儲效率，提升了數據的應用效果，是基於具體業務設計雲存儲的產物。同時海康威視雲存儲系統更注重作為視頻大數據的基石向上層雲分析、雲計算、大數據應用提供支撐。

總所周知，大數據的真實價值並不僅在於存儲，而在於從海量數據中進行數據挖掘和數據分析，以提取對業務應用需求真正有價值的數據信息。因此雲存儲除了完成單一的存儲功能外，更重要的就是對大數據分析和挖掘提供有效的支撐。隨著這種應用需求的不斷明確，雲存儲技術與安防監控行業特點進行融合，在錄像存儲時提供視頻存儲和視頻智能分析的過程，以配合數據挖掘和分析就顯得尤為重要。

海康威視雲存儲對於大數據的支撐上可以體現在這麼幾個方面，一個是存儲的高可靠性智能容錯：視頻錄像數據在存儲的過程中會寫到某台具體的存儲設備當中，而當設備故障之後視頻錄像業務不會中斷、數據不會丟失。另一個就是數據存儲時存儲系統需要能夠針對視頻數據的流式數據結構特點進行有效的存儲，並且對視頻數據進行預分析，將分析後的智能數據和原視頻數據共同存儲。這樣的優點是符合了視頻存儲的規律，其後期的視頻提取效率更高；對視頻數據進行了預分析則形成了豐富的數據信息庫，那麼後期進行視頻數據分析和挖掘時效率則會更高。

四、安防行業的雲存儲市場

對於雲存儲在安防行業的應用而言其前景是非常廣闊的。目前雲存儲在安防中可以大致劃分為行業市場和民用市場。行業市場主要採用私有雲的建設方式，主要面對公安、政府、司法、交通、金融、能源、園區等等。而民用市場目前主要是公有雲的建設方式，主要面對個人用戶。

行業市場的主要應用需求是在於提供優化的存儲方式、合理的建設成本、以及對行業化應用的支撐。因此雲存儲在行業市場中往往進行結構調整，如在雲存中增加了視頻直存的功能，減少流媒體等硬體的投入，優化存儲環節同時也能夠降低建設成本。隨著部分行業應用的升級，某些行業也在逐步強調智能化應用，因此雲存儲作為安防監控的重要環節，對於智能化應用的支撐也變得尤為重要。雖然行業市場的建設模式主要是以私有云為主， 重點在於滿足自身的行業應用，但是隨著政府信息的公開、數據共享的加強，部分行業在面對具體應用時也會考慮私有雲與公有雲結合的方式，以擴大視頻前端的接入量，整合社會資源，提供智慧城市、社區類的行業服務。

民用市場區別於行業市場的最大地方在於需要面對複雜的點位接入和數據共享。民用市場的網路環境較為複雜，數據共享與安全的矛盾較為突出，因此雲存儲在建設時不但要考慮前端錄像接入的便捷性，還要考慮數據安全的保障性。在民用市場中往往有統一的運營平台對雲存儲進行管理，承接雲存儲數量錄入與分享之間的安全控制，而雲存儲系統則著重在於數據安全保障、用戶高並發的響應等等。

五、總結

雲存儲技術在安防行業中的運用與發展是一個長期持續的過程，技術生長的土壤需要不斷注入創新的養分。隨著雲存儲在安防行業的持續深入，對於安防行業的理解愈發全面，雲存儲在安防行業中的專業化程度也會不斷加強。也只有理解業務需要、尊重業務需求才能促使雲存儲安防化的進程不斷前行。（作者：海康威視王冠）

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