安防云存儲在行業(yè)應用和發(fā)展
一、云存儲在安防行業(yè)的發(fā)展與變革
近年來隨著云存儲技術的發(fā)展，以及產(chǎn)品方案的不斷推陳出新，云存儲應用在安防行業(yè)早已不再是新鮮話題。云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(shù)據(jù)中心集中存儲模式的轉變。大量視頻數(shù)據(jù)集中存儲促進了視頻數(shù)據(jù)中心建設的蓬勃發(fā)展，因此在大型安防監(jiān)控項目中可以看到，越來越多的區(qū)、縣、市視頻數(shù)據(jù)中心建設被提上議題。
于此同時，隨著數(shù)據(jù)的高度聚集，降低了視頻數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)智能化分析、以及相關智能大數(shù)據(jù)應用的蓬勃開展成為可能。
二、云存儲所面臨的困難與突破
關于云存儲技術的發(fā)展并非一帆風順，其難點既有對云存儲設計理念的理解、對云存儲系統(tǒng)實現(xiàn)的難度，也有云存儲的通用特性與安防監(jiān)控行業(yè)結合的難度。
在云存儲本身的理解上，普遍被業(yè)內(nèi)所認同的“云”形式是強調云的服務。云存儲服務的過程是由繁變簡的過程，是將龐大的系統(tǒng)規(guī)模、復雜的組織形式、密集的調度機制進行屏蔽，向云存儲的上層用戶提供簡單、便捷的服務獲取方式。對于云存儲而言，首要的服務內(nèi)容是提供存儲服務，再求是提供針對具體業(yè)務而優(yōu)化的存儲服務。
因此實現(xiàn)云存儲首先面臨的問題就是統(tǒng)一服務的輸出方式，通過軟件的方式將數(shù)量龐大而復雜的存儲設備進行系統(tǒng)化封裝，對上層的安防監(jiān)控平臺與分析系統(tǒng)呈現(xiàn)出一個統(tǒng)一的服務出口，輸出存儲服務。其次通過軟件將系統(tǒng)內(nèi)龐大的存儲虛擬化，以簡潔的存儲池化方式向用戶提供整體空間，用戶不需要關心云存儲設備構成，就像面對一臺存儲設備一樣來使用云存儲的。在實現(xiàn)上述服務問題后，云存儲系統(tǒng)就需要面對自身大量設備的組織、調配、均衡壓力、數(shù)據(jù)安全保障等問題，這些都是實現(xiàn)云存儲系統(tǒng)產(chǎn)品化所必須面臨的難點。
進一步針對安防監(jiān)控行業(yè)而言，更大的難點是如何將云存儲通用化的特點優(yōu)勢與安防行業(yè)的具體業(yè)務進行結合和優(yōu)化。在適應安防行業(yè)的實際情況上，首先云存儲系統(tǒng)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(fā)等多種功能。這樣在整個系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的流向可以從攝像機直接寫入云存儲系統(tǒng)的存儲節(jié)點中，數(shù)據(jù)的分布式存儲則由云存儲系統(tǒng)內(nèi)各存儲節(jié)點自行完成。整個結構省去了很多中間環(huán)節(jié)，只涉及前端和存儲，因此環(huán)節(jié)變少、流程簡化后效率隨之提升，故障環(huán)節(jié)也隨之降低。
另外云存儲系統(tǒng)同樣需要針對視頻存儲技術進行面向應用的定制工作，如視頻數(shù)據(jù)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(nèi)容都可以整合入云存儲系統(tǒng)。目的是釋放上層業(yè)務系統(tǒng)的系統(tǒng)，簡化整個安防存儲結構。
針對視頻數(shù)據(jù)存儲，云存儲同樣需要按照視頻的流式數(shù)據(jù)特點進行存儲優(yōu)化。為避免文件式的存儲方式將視頻數(shù)據(jù)人為切成大量的視頻片段而破壞其完整性，視頻數(shù)據(jù)的存儲方式在云存儲中同樣可以使用流式存儲的方式。這當然需要云存儲系統(tǒng)深入了解安防環(huán)境下視頻數(shù)據(jù)的存儲和使用特點，對自身的存儲方式進行改造。如針對視頻流采用直寫裸數(shù)據(jù)塊的方式，以秒或者更細粒度為單位標注時間坐標等。這樣在不破壞數(shù)據(jù)完整性同時，可以根據(jù)精確的時間點坐標進行自定義的數(shù)據(jù)定位、查詢、下載、回放，視頻數(shù)據(jù)的存儲和使用效果會大幅提升。
三、安防行業(yè)運用云存儲的優(yōu)勢
綜合上述對于實現(xiàn)云存儲技術與安防行業(yè)中的結合方向，可以總結云存儲對于傳統(tǒng)存儲的優(yōu)勢所在。即云存儲是大量存儲設備的集合而非孤立的個體，云存儲系統(tǒng)能夠將龐大系統(tǒng)的復雜使用方式簡單化。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后的服務。同時云存儲可具備更大的系統(tǒng)規(guī)模，架構上天然支持系統(tǒng)的橫向擴展，能夠保持容量與性能的線性增長。在數(shù)據(jù)安全性上，傳統(tǒng)存儲與云存儲更是不可同日而語。云存儲系統(tǒng)內(nèi)具有更強的數(shù)據(jù)安全保障方式，首先云存儲的數(shù)據(jù)是分布式存儲的，每臺存儲設備上存儲的僅僅是極小的數(shù)據(jù)塊，盜取某臺設備的數(shù)據(jù)也無法得到完整的視頻數(shù)據(jù)。另外云存儲底層的存儲格式并不通過傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)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(nèi)容。對于云存儲系統(tǒng)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(wěn)定而丟失數(shù)據(jù)。加之數(shù)據(jù)的校驗恢復、多副本備份、糾刪碼技術保障、異地數(shù)據(jù)中心備份等多種機制能夠有效保證數(shù)據(jù)的安全性。
而?？低?，更加強調云存儲技術與安防監(jiān)控業(yè)務的整合與優(yōu)化。其中針對視頻類非結構化數(shù)據(jù)的流式存儲方式是區(qū)別通用云存儲系統(tǒng)的核心優(yōu)勢。流式存儲方式優(yōu)化了數(shù)據(jù)的存儲效率，提升了數(shù)據(jù)的應用效果，是基于具體業(yè)務設計云存儲的產(chǎn)物。同時海康威視云存儲系統(tǒng)更注重作為視頻大數(shù)據(jù)的基石向上層云分析、云計算、大數(shù)據(jù)應用提供支撐。
總所周知，大數(shù)據(jù)的真實價值并不僅在于存儲，而在于從海量數(shù)據(jù)中進行數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析，以提取對業(yè)務應用需求真正有價值的數(shù)據(jù)信息。因此云存儲除了完成單一的存儲功能外，更重要的就是對大數(shù)據(jù)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，云存儲技術與安防監(jiān)控行業(yè)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(shù)據(jù)挖掘和分析就顯得尤為重要。
海康威視云存儲對于大數(shù)據(jù)的支撐上可以體現(xiàn)在這么幾個方面，一個是存儲的高可靠性智能容錯：視頻錄像數(shù)據(jù)在存儲的過程中會寫到某臺具體的存儲設備當中，而當設備故障之后視頻錄像業(yè)務不會中斷、數(shù)據(jù)不會丟失。另一個就是數(shù)據(jù)存儲時存儲系統(tǒng)需要能夠針對視頻數(shù)據(jù)的流式數(shù)據(jù)結構特點進行有效的存儲，并且對視頻數(shù)據(jù)進行預分析，將分析后的智能數(shù)據(jù)和原視頻數(shù)據(jù)共同存儲。這樣的優(yōu)點是符合了視頻存儲的規(guī)律，其后期的視頻提取效率更高；對視頻數(shù)據(jù)進行了預分析則形成了豐富的數(shù)據(jù)信息庫，那么后期進行視頻數(shù)據(jù)分析和挖掘時效率則會更高。
四、安防行業(yè)的云存儲市場
對于云存儲在安防行業(yè)的應用而言其前景是非常廣闊的。目前云存儲在安防中可以大致劃分為行業(yè)市場和民用市場。行業(yè)市場主要采用私有云的建設方式，主要面對、政府、司法、交通、金融、能源、等等。而民用市場目前主要是公有云的建設方式，主要面對個人用戶。
行業(yè)市場的主要應用需求是在于提供優(yōu)化的存儲方式、合理的建設成本、以及對行業(yè)化應用的支撐。因此云存儲在行業(yè)市場中往往進行結構調整，如在云存中增加了視頻直存的功能，減少流媒體等硬件的投入，優(yōu)化存儲環(huán)節(jié)同時也能夠降低建設成本。隨著部分行業(yè)應用的升級，某些行業(yè)也在逐步強調智能化應用，因此云存儲作為安防監(jiān)控的重要環(huán)節(jié)，對于智能化應用的支撐也變得尤為重要。雖然行業(yè)市場的建設模式主要是以私有云為主， 重點在于滿足自身的行業(yè)應用，但是隨著政府信息的公開、數(shù)據(jù)共享的加強，部分行業(yè)在面對具體應用時也會考慮私有云與公有云結合的方式，以擴大視頻前端的接入量，整合社會，提供智慧城市、社區(qū)類的行業(yè)服務。
民用市場區(qū)別于行業(yè)市場的最大地方在于需要面對復雜的點位接入和數(shù)據(jù)共享。民用市場的網(wǎng)絡環(huán)境較為復雜，數(shù)據(jù)共享與安全的矛盾較為突出，因此云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(shù)據(jù)安全的保障性。在民用市場中往往有統(tǒng)一的運營平臺對云存儲進行管理，而云存儲系統(tǒng)則著重在于數(shù)據(jù)安全保障、用戶高并發(fā)的響應等等。
五、總結
云存儲技術在安防行業(yè)中的運用與發(fā)展是一個長期持續(xù)的過程，技術生長的土壤需要不斷注入創(chuàng)新的養(yǎng)分。隨著云存儲在安防行業(yè)的持續(xù)深入，對于安防行業(yè)的理解愈發(fā)全面，云存儲在安防行業(yè)中的專業(yè)化程度也會不斷加強。也只有理解業(yè)務需要、尊重業(yè)務需求才能促使云存儲安防化的進程不斷前行。（作者：海康威視 王冠）