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1 HUAWEI STORAGE 2014 年 08 月 总 第 6 期 视 频 监 控 专 刊 华 为 存 储 Marketing 部 华 为 存 储 视 频 监 控 专 刊 洞 察 图 像 智 慧 华 为 存 储 让 平 安 城 市 更 平 安 以 智 融 存 智 通 平 安 从 VSD 技 术 看 平 安 城 市 的 未 来 存 储 及 应 用 发 展 视 频 监 控 技 术 的 IT 化 趋 势 及 其 影 响

2 HUAWEI STORAGE 总 第 6 期 2014 年 08 月 主 办 华 为 存 储 marketing 部 咨 询 顾 问 邓 兴 李 明 潇 李 海 林 何 霁 周 誉 目 录 CONTENTS 主 编 责 编 裘 方 佳 陈 霄 刘 嵬 周 陵 乔 丽 娜 徐 利 本 期 编 委 郑 梁 李 昕 徐 大 松 林 靖 皓 付 林 华 陈 兰 波 张 雨 语 刘 俊 梅 刘 璇 余 国 民 刊 首 语 行 业 趋 势 关 键 技 术 03 领 导 寄 语 04 从 VSD 技 术 看 平 安 城 市 的 未 来 存 储 及 应 用 发 展 09 视 频 监 控 技 术 的 IT 化 趋 势 及 其 影 响 14 OceanStor 9000E 在 视 频 监 控 业 务 下 的 数 据 可 靠 性 解 读 20 融 合 高 效 业 务 连 续 -- 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 解 读 26 视 频 监 控 存 储 系 统 可 靠 性 分 析 索 阅 投 稿 建 议 和 信 息 反 馈, 请 联 系 华 为 存 储 Marketing 部 [email protected] 地 址 : 中 国 (China)- 成 都 (Chengdu)- 成 都 市 高 新 西 区 西 源 大 道 1899 号 邮 编 : 电 话 : 传 真 : 解 决 方 案 32 华 为 存 储 让 平 安 城 市 更 平 安 40 存 储 和 计 算 融 合 的 视 频 监 控 存 储 利 器 44 面 向 派 出 所 数 据 集 中 的 视 频 监 控 存 储 之 道 48 面 向 公 安 分 局 数 据 集 中 的 视 频 监 控 存 储 之 道 52 以 智 融 存 智 通 平 安 成 功 案 例 56 陕 西 省 检 察 院 57 六 盘 水 平 安 城 市 58 丽 水 公 安 交 通 59 珠 海 平 安 城 市 60 重 庆 轨 道 交 通 61 玉 树 平 安 城 市

3 刊 首 语 洞 察 图 像 智 慧 身 处 这 样 一 个 信 息 爆 炸 的 时 代 和 社 会, 信 息 和 通 信 技 术 的 日 新 月 异, 视 频 防 范 系 统 技 术 所 历 经 的 每 一 次 发 展, 无 一 不 被 镌 刻 上 IT 变 革 的 时 代 烙 印 华 为 存 储 以, 洞 察 图 像 智 慧 的 理 念, 见 证 并 记 录 着 这 个 行 业 的 成 长 与 蜕 变, 我 们 一 直 致 力 于 呈 现 给 客 户 这 样 的 应 用 体 验 性 能 的 几 何 级 提 升 功 能 的 浪 潮 级 涌 现, 与 之 相 呼 应 的 是 极 简 的 操 作 和 极 高 的 安 全 保 障 汇 聚 随 着 视 频 成 像 技 术 数 字 网 络 技 术 的 不 断 发 展 与 成 熟, 大 数 据 虚 拟 化 等 创 新 技 术 与 视 频 防 范 系 统 的 融 合 已 经 近 在 咫 尺 而 这 一 次, 在 视 频 防 范 技 术 发 展 创 新 的 新 浪 潮 中, 华 为 存 储 希 望 利 用 在 大 数 据 和 虚 拟 化 技 术 领 域 的 丰 富 经 验, 构 建 安 防 与 信 息 技 术 的 桥 梁 视 频 数 据 就 像 会 流 动 的 水 一 样, 需 要 一 个 可 扩 的 可 信 的 容 器, 让 它 汇 聚, 让 它 沉 淀, 让 它 成 为 保 障 生 命 与 财 产 安 全 的 利 器 洞 察 视 频 防 范 领 域 中 的 网 络 化 帮 助 我 们 看 到 更 宽 广 的 世 界 ; 高 清 化 支 撑 着 我 们 看 到 更 清 晰 的 世 界 ; 智 能 化 则 带 领 着 让 我 们 看 到 更 多 维 的 世 界 而 在 这 一 次 IT 技 术 变 革 的 浪 潮 中, 华 为 在 视 频 防 范 领 域 所 带 来 的 变 革 是 颠 覆 性 的 凭 借 长 期 深 厚 的 技 术 积 累 和 对 客 户 业 务 的 深 刻 理 解, 并 与 该 行 业 领 域 内 多 家 战 略 伙 伴 强 强 携 手, 打 造 出 完 整 的 信 息 和 通 信 技 术 生 态 圈, 实 现 了 从 海 量 数 据 中 分 析 提 取 价 值 数 据, 并 转 化 为 商 业 价 值 的 技 术 转 身 践 行 了 数 据 与 商 业 的 融 合, 图 像 与 价 值 的 融 合 踏 着 大 数 据 浪 潮 的 节 拍, 紧 扣 云 趋 势 的 时 代 呼 唤, 华 为 存 储 已 蓄 势 待 发, 邀 你 慧 眼 看 世 界 华 为 存 储 产 品 线 市 场 总 监 邓 兴 02 洞 察 图 像 智 慧 03

4 从 VSD 技 术 看 平 安 城 市 的 未 来 存 储 及 应 用 发 展 从 VSD 技 术 看 平 安 城 市 的 未 来 存 储 及 应 用 发 展 从 VSD 技 术 看 平 安 城 市 的 未 来 存 储 及 应 用 发 展 文 戴 杰 公 安 部 第 三 研 究 所 存 储 的 瓶 颈 : 不 只 是 容 量 在 信 息 化 浪 潮 的 不 断 推 动 下, 我 国 安 防 行 业 近 年 来 迎 来 了 快 速 蓬 勃 的 发 展, 使 得 平 安 城 市 的 建 设 步 伐 大 幅 度 地 向 前 迈 进 视 频 监 控 系 统 是 当 前 平 安 城 市 建 设 的 重 点 内 容 之 一 各 类 视 频 监 控 设 备 在 城 市 的 各 条 街 道 不 断 林 立, 为 维 护 治 安 打 击 犯 罪 保 障 社 会 稳 定 做 出 了 重 要 贡 献 然 而, 在 带 来 便 利 的 同 时, 视 频 监 控 设 备 所 产 生 的 海 量 视 频 也 给 数 据 的 存 储 和 应 用 带 来 了 极 大 压 力 因 此, 海 量 视 频 数 据 的 有 效 管 理 和 便 捷 应 用 成 为 当 今 平 安 城 市 亟 需 突 破 的 重 点 难 题 之 一 视 频 结 构 化 描 述 (Video Structurized Description, 简 称 VSD) 技 术 的 提 出 为 这 一 问 题 的 解 决 提 供 了 突 破 口, 将 成 为 未 来 平 安 城 市 发 展 的 主 流 趋 势 近 年 来, 基 于 网 络 的 高 清 视 频 监 控 系 统 成 为 了 平 安 城 市 建 设 的 主 要 选 择 诸 多 视 频 监 控 厂 商 推 出 NVR CVR 等 类 型 设 备, 通 过 网 络 获 取 前 端 数 字 视 频 码 流, 继 而 提 供 视 频 的 浏 览 存 储 回 放 等 一 系 列 应 用 和 管 理 功 能 在 这 样 的 分 布 式 架 构 中, 网 络 互 联 采 用 IP 网 络 的 方 式, 并 且 遵 循 ONVIF GB28181 等 国 内 外 通 讯 标 准 规 范 开 放 的 通 讯 协 议 和 接 口 使 得 视 频 监 控 平 台 可 以 与 更 多 类 型 的 视 频 设 备 互 联, 从 而 使 得 整 个 视 频 监 控 系 统 具 备 良 好 的 可 扩 展 性 与 此 同 时, 云 计 算 和 云 存 储 技 术 的 不 断 发 展 也 给 基 于 网 络 的 高 清 视 频 监 控 系 统 带 来 了 更 大 便 利 现 有 云 平 台 通 常 具 备 强 大 的 计 算 能 力 和 庞 大 的 存 储 资 源, 为 视 频 监 控 的 管 理 和 应 用 提 供 了 较 为 完 善 的 基 础 平 台 在 监 控 联 网 的 基 础 上, 可 以 充 分 利 用 云 平 台 的 强 大 存 储 能 力 进 行 视 频 存 储, 在 一 定 程 度 上 解 决 现 有 存 储 资 源 不 足 的 问 题 然 而, 即 使 网 络 互 联 传 输 能 力 和 视 频 存 储 能 力 已 经 迈 上 了 一 个 新 的 台 阶, 对 于 高 清 视 频 监 控 的 存 储 仍 然 面 临 着 巨 大 压 力 以 典 型 的 1080P 高 清 视 频 为 例, 采 用 通 用 的 高 压 缩 比 H.264 视 频 编 码 格 式, 编 码 后 的 高 清 数 字 视 频 码 流 保 持 在 4Mbps 至 8Mbps 之 间 这 样 一 来, 每 路 视 频 将 有 每 小 时 近 3GB, 即 每 日 约 50GB 的 数 据 量 对 于 城 市 以 数 万 计 的 摄 像 头 部 署 规 模 来 看, 其 产 生 的 网 络 流 量 和 存 储 压 力 都 是 现 有 系 统 无 法 承 受 的 更 为 重 要 的 是, 我 们 发 现 存 储 的 压 力 将 不 仅 仅 来 自 于 存 储 规 模, 更 在 于 对 于 视 频 数 据 的 快 速 有 效 应 用 的 良 好 支 持 这 集 中 体 现 在 下 面 几 个 问 题 上 : 视 频 监 控 系 统 海 量 冗 余 信 息 与 有 效 信 息 提 取 能 力 之 间 的 矛 盾 视 频 数 据 的 特 点 是 高 度 冗 余 和 形 象 化, 但 目 前 对 视 频 高 效 自 动 化 处 理 的 手 段 非 常 少, 系 统 的 处 理 能 力 非 常 有 限 为 弥 补 处 理 能 力 的 不 足 往 往 需 要 大 量 的 人 力 实 时 值 守 或 事 后 浏 览 在 实 际 视 频 监 控 系 统 的 运 行 中, 一 个 监 控 人 员 往 往 负 责 几 个 甚 至 更 多 的 监 控 摄 像 机 的 内 容 观 看 对 于 大 型 公 共 场 所 动 辄 上 千 台 监 控 摄 像 机, 只 能 选 择 一 到 两 路 重 点 观 看 并 且, 监 控 效 能 也 受 操 作 人 员 的 业 务 能 力 影 响 由 于 缺 乏 视 频 自 动 处 理 的 技 术 手 段, 视 频 监 控 系 统 很 难 主 动 地 发 现 监 控 异 常 事 件, 处 于 被 动 地 位 对 大 范 围 内 的 群 体 性 治 安 事 件 等 宏 观 事 件 进 行 预 警 研 判 等 更 难 做 到 高 效 精 准 的 视 频 检 索 手 段 缺 失 目 前, 视 频 监 控 系 统 还 没 有 一 种 专 用 的 高 效 的 精 准 的 视 频 检 索 手 段, 只 能 依 靠 原 始 的 人 工 浏 览 方 法 查 找 视 频 这 样, 在 诸 如 平 安 城 市 监 控 项 目 这 样 的 大 规 模 公 共 视 频 监 控 场 景 中, 依 靠 人 工 方 式 去 查 找 一 段 特 定 的 视 频 片 段, 需 要 耗 费 大 量 的 人 力 和 时 间, 效 率 极 低, 所 付 出 的 代 价 也 是 极 为 巨 大 的 视 频 监 控 系 统 存 在 数 据 孤 岛 效 应, 资 源 整 合 和 互 操 作 困 难 首 先, 海 量 的 视 频 数 据 与 有 限 的 共 享 带 宽 之 间 的 矛 盾 使 得 数 据 共 享 的 通 道 存 在 很 大 的 局 限 性 其 次, 视 频 监 控 系 统 目 前 与 其 他 感 知 数 据 的 融 合 也 存 在 问 题 例 如, 与 RFID 的 身 份 验 证 系 统 的 融 合, 与 公 安 数 字 化 单 兵 信 息 的 交 互, 这 些 多 源 的 图 像 融 合 感 知 可 以 为 公 共 安 全 的 预 警 和 决 策 提 供 重 要 依 据 04 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 05

5 从 VSD 技 术 看 平 安 城 市 的 未 来 存 储 及 应 用 发 展 从 VSD 技 术 看 平 安 城 市 的 未 来 存 储 及 应 用 发 展 基 于 VSD 技 术 的 高 效 解 决 方 案 由 此 看 来, 现 有 视 频 监 控 系 统 所 采 管 理 与 挖 掘, 并 辅 助 业 务 需 求 的 过 程 VSD 技 术 通 过 领 域 先 验 知 识 以 及 视 频 理 解 模 型, 对 视 频 中 所 关 注 对 象 行 为 及 事 件 进 行 分 析 理 解, 将 视 频 按 照 预 先 构 建 的 语 义 本 体 进 行 相 应 的 结 构 化 描 述, 提 取 视 频 内 有 用 的 语 义 要 素, 并 建 立 语 义 要 素 之 间 的 语 义 关 系 换 句 话 说, 就 是 将 视 频 在 模 式 识 别 过 程 中 所 提 取 的 数 据 进 行 规 范 的 基 于 语 义 的 构 造 这 一 构 造 过 程 实 现 了 信 息 的 有 效 提 取 和 整 合, 对 于 视 频 检 索 视 频 摘 要 外 部 系 统 关 联 分 析 等 各 类 视 频 应 用 带 来 了 实 施 的 可 能 与 此 同 时, 系 统 将 仅 需 对 视 频 关 键 目 标 图 片 文 本 特 征 和 经 过 浓 缩 后 的 视 频 进 行 存 储, 极 大 减 轻 了 现 有 系 统 存 储 所 面 临 的 压 力 数 据 视 频 数 据 等 多 种 类 型 数 据, 形 成 典 型 的 异 构 大 数 据 平 台 在 视 频 的 分 析 处 理 检 索 等 过 程 中, 每 一 类 数 据 都 具 有 不 同 的 输 入 输 出 模 式 和 访 问 规 律 随 着 VSD 应 用 数 据 量 的 日 益 庞 大, 必 须 在 系 统 设 计 之 初 就 充 分 考 虑 这 些 特 性, 为 整 个 系 统 的 高 效 运 行 打 下 基 础 压 力 分 散 到 多 个 服 务 节 点 上 同 时 使 得 计 算 节 点 尽 量 与 原 始 视 频 相 邻, 减 小 数 据 在 处 理 集 群 内 迁 移 导 致 的 I/O 开 销 某 一 类 或 者 某 一 列 数 据 项 进 行 统 计 或 分 析 面 向 这 一 类 较 为 普 遍 的 需 求, 可 以 考 虑 采 用 类 似 于 关 系 数 据 库 列 存 储 或 者 HBase 列 族 存 储 的 方 式 来 提 高 应 用 的 运 行 效 率 与 传 统 按 行 顺 序 存 储 的 关 系 数 据 库 不 同, 这 两 种 方 式 的 核 心 设 计 思 想 均 是 对 某 一 列 数 据 进 行 顺 序 存 取 由 于 避 免 了 对 记 录 全 部 行 数 据 的 读 取, 从 而 保 证 了 面 向 全 局 的 某 一 类 数 据 进 行 分 析 的 访 问 高 效 性 用 的 视 频 采 集 加 简 单 存 储 模 式, 缺 乏 对 海 量 视 频 资 源 的 有 效 理 解, 造 成 了 存 储 空 间 的 极 大 浪 费 和 便 捷 应 用 的 缺 失 目 前, 视 频 结 构 化 描 述 (VSD) 技 术 可 以 解 决 现 有 存 储 和 应 用 的 问 题 VSD 是 对 视 频 内 容 按 语 义 关 系, 采 用 时 空 分 割 特 征 提 取 对 象 识 别 等 手 段, 组 织 成 可 供 计 算 机 和 人 理 解 的 文 本 信 息 的 技 术 其 包 括 两 层 含 义 : 一 是 视 频 内 容 语 义 化, 即 在 标 准 化 的 视 频 内 容 描 述 规 范 组 织 下, 把 视 频 中 各 个 感 兴 趣 的 目 标 和 其 特 征 及 行 为 识 别 出 来, 以 文 本 的 方 式 来 描 述 视 频 内 容, 这 是 一 个 视 频 信 息 情 报 化 提 取 的 过 程 ; 二 是 视 频 资 源 关 联 化, 建 立 跨 摄 像 头 视 频 资 源 的 语 义 互 联, 使 得 利 用 数 据 挖 掘 手 段 进 行 高 效 分 析 和 语 义 检 索 成 为 可 能, 也 使 得 视 频 资 源 同 其 它 信 息 系 统 资 源 进 行 语 义 互 联 成 为 可 能, 这 是 一 个 视 频 信 息 组 织 面 向 VSD 应 用 的 存 储 模 式 VSD 相 关 应 用 对 视 频 内 容 进 行 描 述 的 过 程 中 会 输 出 结 构 化 描 述 数 据 图 片 视 频 监 控 等 大 数 据 平 台 的 一 个 重 要 发 展 趋 势 就 是 计 算 与 存 储 的 耦 合 关 系, 即 在 设 计 数 据 存 储 策 略 的 时 候 充 分 考 虑 到 基 于 大 数 据 的 访 问 分 析 等 计 算 模 式, 避 免 存 储 策 略 成 为 影 响 全 局 系 统 正 常 运 作 的 瓶 颈 首 先, 对 于 视 频 数 据 图 片 数 据 的 存 储 应 当 主 要 从 结 构 化 描 述 的 高 效 性 考 虑 视 频 数 据 和 图 片 数 据 往 往 都 占 据 较 多 的 存 储 空 间, 与 之 相 对 应 的 是 在 访 问 这 类 数 据 时 需 要 占 据 较 大 的 网 络 带 宽 为 了 提 高 结 构 化 描 述 的 效 率, 在 充 分 考 虑 访 问 模 式 和 系 统 架 构 能 力 的 基 础 上, 应 当 考 虑 将 实 时 视 频 数 据 处 理 的 在 视 频 结 构 化 描 述 系 统 中, 视 频 内 容 的 结 构 化 描 述 数 据 是 最 为 关 键 的 数 据 结 构, 其 存 储 策 略 的 设 计 对 系 统 效 能 有 很 大 影 响 各 类 统 计 应 用 检 索 应 用 和 内 容 展 示 都 对 结 构 化 描 述 数 据 进 行 访 问, 同 时 这 些 应 用 又 具 备 各 自 不 同 的 计 算 模 式 这 在 很 大 程 度 上 加 大 了 存 储 系 统 的 设 计 难 度 由 于 结 构 化 描 述 的 结 果 是 目 标 的 结 构 化 特 征, 因 此 对 基 于 文 本 的 检 索 应 用 来 说, 描 述 数 据 更 适 宜 存 储 于 关 系 数 据 库 或 文 本 检 索 服 务 器 中 而 对 于 基 于 图 片 的 检 索, 相 关 描 述 数 据 则 应 以 文 件 的 形 式 存 储 于 分 布 式 文 件 系 统 以 便 于 图 片 特 征 对 比 算 法 的 并 行 访 问 在 对 结 构 化 描 述 数 据 以 及 关 联 系 统 数 据 进 行 进 一 步 的 数 据 挖 掘 中 可 以 发 现, 很 多 分 析 应 用 都 要 求 对 描 述 数 据 的 对 于 上 述 应 用 来 说, 适 当 的 数 据 冗 余 复 制 还 可 以 保 证 这 类 数 据 在 计 算 节 点 的 快 速 访 问 数 据 冗 余 存 储 的 策 略 可 以 在 加 强 容 错 性 的 同 时 保 证 其 对 不 同 应 用 模 型 的 高 适 应 性 但 同 时 应 当 注 意 冗 余 的 规 模, 以 避 免 数 据 更 新 中 的 数 据 一 致 性 问 题 小 结 视 频 监 控 系 统 的 发 展 是 平 安 城 市 建 设 的 一 个 重 要 环 节 为 了 解 决 基 于 网 络 的 视 频 监 控 系 统 的 有 效 存 储 和 应 用 问 题, 本 文 提 出 了 基 于 视 频 结 构 化 描 述 技 术 的 方 案, 并 讨 论 了 其 广 泛 的 应 用 前 景 和 高 效 的 存 储 模 式 着 眼 于 平 安 城 市 的 可 持 续 发 展, 基 于 视 频 结 构 化 描 述 技 术 的 系 统 和 衍 生 产 品 将 成 为 未 来 平 安 城 市 发 展 的 一 个 主 流 方 向 06 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 07

6 视 频 监 控 技 术 的 IT 化 趋 势 及 其 影 响 视 频 监 控 技 术 的 IT 化 趋 势 及 其 影 响 视 频 监 控 技 术 的 IT 化 趋 势 及 其 影 响 文 向 良 璧 慧 聪 网 一 视 频 监 控 系 统 的 重 要 作 用 和 应 用 现 状 视 频 监 控 设 备 早 期 主 要 是 用 于 工 业 管 理, 被 称 为 工 业 电 视 通 过 架 设 在 不 同 生 产 现 场 的 摄 像 机, 将 现 场 的 视 频 集 中 传 送 到 监 控 室, 可 以 及 时 发 现 生 产 过 程 中 存 在 的 违 规 现 象, 及 时 纠 正 降 低 重 大 生 产 事 故 发 生 的 可 能 性, 也 便 于 事 故 发 生 以 后 第 一 事 件 内 明 确 事 故 责 任, 找 出 事 故 发 生 的 原 因 视 频 监 控 设 备 特 别 适 用 于 工 作 人 员 不 方 便 到 达 或 不 方 便 全 程 守 候 的 场 合 由 于 视 频 监 控 能 够 方 便 地 进 行 事 后 查 证, 此 后 被 陆 续 应 用 于 公 共 安 全 等 领 域 21 世 纪 初, 我 国 开 始 试 点 和 逐 步 推 动 以 视 频 监 控 为 重 点 的 平 安 城 市 公 共 安 全 建 设, 视 频 监 控 成 为 安 防 领 域 最 大 的 市 场 中 共 中 央 政 治 局 委 员 中 央 政 法 委 书 记 孟 建 柱 在 2013 年 5 月 31 日 召 开 的 深 化 平 安 中 国 建 设 工 作 会 议 上 强 调 指 出 : 以 信 息 技 术 为 主 要 特 征 的 现 代 科 技 革 命 正 在 深 刻 改 变 着 人 类 社 会 生 活, 也 给 深 化 平 安 建 设 注 入 了 新 的 生 机 活 力 没 有 平 安 建 设 的 信 息 化, 就 没 有 平 安 建 设 的 现 代 化, 建 设 更 高 层 次 更 高 水 平 的 平 安 中 国 就 无 从 谈 起 政 法 综 治 部 门 要 主 动 适 应 社 会 信 息 化 发 展 的 大 趋 势, 按 照 科 技 引 领 信 息 支 撑 的 思 路, 加 快 推 进 平 安 建 设 信 息 化 进 程, 不 断 提 升 平 安 建 设 现 代 化 水 平 而 平 安 城 市 所 用 的 报 警 与 监 控 系 统 是 集 安 全 防 范 技 术 计 算 机 应 用 技 术 网 络 通 信 技 术 视 频 传 输 技 术 访 问 控 制 等 高 新 技 术 为 一 体 的 庞 大 系 统, 已 经 成 为 进 一 步 提 升 公 安 机 关 管 理 社 会 治 安 防 控 打 击 犯 罪 维 护 稳 定 保 障 安 全 的 重 要 手 段 和 依 靠 监 控 系 统 在 交 通 管 理 预 防 和 制 止 犯 罪 解 决 纠 纷 处 理 治 安 和 刑 事 案 件 为 公 安 侦 察 破 案 提 供 线 索 证 据 等 方 面 有 着 其 它 防 范 设 施 难 以 达 到 的 作 用 随 着 视 频 监 控 产 品 数 字 化 网 络 化 的 发 展 和 技 术 的 进 步, 视 频 监 控 系 统 方 案 日 益 成 熟, 并 先 后 在 公 安 交 通 城 管 石 油 铁 路 金 融 水 利 矿 山 学 校 等 众 多 行 业 得 到 广 泛 应 用 我 国 住 房 和 城 乡 建 设 部 于 2012 年 12 月 5 日 正 式 发 布 了 关 于 开 展 国 家 智 慧 城 市 试 点 工 作 的 通 知, 我 国 正 式 开 始 启 动 智 慧 城 市 建 设 城 市 视 频 监 控 系 统 作 为 智 慧 城 市 建 设 的 重 要 组 成 部 分, 结 合 云 计 算 物 联 网 大 数 据 等 新 一 代 信 息 技 术, 有 效 地 推 动 城 市 管 理 和 运 行 领 域 的 跨 部 门 创 新, 对 改 善 城 市 运 行 效 率 提 升 城 市 承 载 能 力 具 有 关 键 作 用 08 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 09

7 视 频 监 控 技 术 的 IT 化 趋 势 及 其 影 响 视 频 监 控 技 术 的 IT 化 趋 势 及 其 影 响 面 临 泄 露 和 篡 改 的 风 险, 安 全 性 和 隐 私 问 题 已 经 成 为 困 扰 云 存 储 和 云 计 算 进 一 步 发 展 的 一 个 重 要 瓶 颈 视 频 监 控 系 统 的 网 络 安 全 问 题 应 当 引 起 足 够 的 关 注 总 量 的 大 小 成 反 比 一 小 时 的 视 频 监 控 内 容, 可 能 有 用 的 数 据 仅 仅 只 有 一 两 秒 如 何 通 过 强 大 的 机 器 算 法 更 迅 速 地 完 成 数 据 的 价 值 提 纯 是 目 前 大 数 据 汹 涌 背 景 下 亟 待 解 决 的 难 题 视 频 监 控 图 像 对 于 客 户 来 讲 可 能 大 部 分 信 息 是 无 效 的, 有 效 信 息 可 能 只 分 布 在 一 个 较 短 的 时 间 段 内, 按 照 数 学 统 计 理 论, 信 息 是 呈 现 出 幂 律 分 布 的, 往 往 密 度 越 高 的 信 息 对 客 户 价 值 越 大 实 时 涌 入 的 海 量 数 据 容 易 产 生 大 量 的 休 眠 数 据, 浪 费 大 量 存 储 资 源, 也 不 利 于 其 应 用 而 同 时, 视 频 分 析 的 效 率 往 往 将 直 接 决 定 数 据 的 价 值 更 低 的 延 迟 更 准 确 的 分 析 往 往 是 平 安 城 市 这 类 客 户 的 普 遍 需 求 视 频 监 控 领 域 迫 切 需 要 大 数 据 技 术 来 对 海 量 数 据 进 行 智 能 分 析, 提 取 出 价 值 数 据 片 段, 建 立 摘 要 信 息, 减 少 用 户 需 要 面 对 处 理 的 数 据 量, 形 成 元 数 据 信 息 库, 提 高 信 息 利 用 效 率 以 大 幅 提 升 视 频 监 控 产 业 附 加 值, 改 善 现 有 产 业 价 值 提 升 困 难 的 发 展 瓶 颈 目 前 看 来, 有 四 类 与 大 数 据 相 关 的 技 术 可 以 在 监 控 领 域 发 挥 重 要 作 用 1 智 能 分 析 技 术 基 于 计 算 机 图 像 识 别 算 法, 对 视 频 图 像 内 容 进 行 理 解 和 分 析, 生 成 图 像 内 容 和 行 为 的 描 述 信 息, 并 以 结 构 化 或 半 结 构 化 语 言 描 述, 为 视 频 大 数 据 分 析 与 应 用 提 供 基 础 ;2 分 布 式 处 理 技 术 基 于 大 数 据 并 行 或 分 布 式 处 理 技 术, 如 Hadoop,Hbase 等, 形 成 面 向 大 数 据 的 分 布 式 存 储 与 数 据 管 理 框 架 ; 提 供 实 时 和 批 处 理 ETL, 实 现 数 据 清 洗 / 转 换 / 装 载, 以 形 成 价 值 信 息 汇 聚 ;3 数 据 挖 掘 与 分 析 技 术 通 过 对 智 能 分 析 元 数 据 的 检 索 数 据 挖 掘 与 分 析 处 理, 才 能 对 视 频 数 据 的 高 效 利 用 ; 与 非 视 频 数 据 整 合 分 析, 挖 掘 事 件 关 联 及 产 生 模 式, 提 升 视 频 数 据 价 值 的 能 力 ;4 可 视 化 展 现 技 术 通 过 对 视 频 内 容 的 高 效 检 索 比 对 和 呈 现 ; 与 GIS 平 台 情 报 分 析 平 台 应 急 处 理 平 台 等 地 方 平 台 融 合, 并 与 视 图 整 合 展 现, 以 提 升 视 频 数 据 实 用 性 的 能 力 二 IT 技 术 与 视 频 监 控 系 统 建 设 IT 技 术 (Information Technology) 指 的 是 与 信 息 相 关 的 技 术, 包 括 视 频 信 息 技 术 在 视 频 ( 监 控 ) 技 术 在 广 播 电 视 领 域 之 外 开 始 应 用 时, 依 托 的 主 要 是 是 电 视 技 术, 是 通 过 摄 像 头 来 观 看 图 像, 图 像 传 输 采 用 同 轴 电 缆, 图 像 存 储 采 用 录 像 带, 与 IT 行 业 关 系 不 大 视 频 监 控 IT 化 是 IT 技 术 发 展 成 熟 的 必 然 产 物, 是 视 频 技 术 融 合 吸 收 IT 行 业 已 经 成 熟 的 优 势 长 处, 来 改 造 和 提 升 视 频 监 控 的 能 力 的 结 果 近 10 多 年 来, 随 着 视 频 监 控 技 术 向 着 数 字 化 网 络 化 高 清 化 智 能 化 方 向 发 展, 安 防 系 统 应 用 层 不 断 扩 大, 安 防 产 业 与 互 联 网 的 关 联 越 来 越 密 切, 视 频 监 控 系 统 的 IT 化 正 在 逐 步 深 入 三 视 频 监 控 的 发 展 及 其 IT 化 趋 势 监 控 视 频 图 像 具 有 信 息 量 巨 大 的 特 点, 较 早 就 成 为 IT 技 术, 特 别 是 海 量 信 息 处 理 相 关 的 IT 技 术 的 关 注 重 点 随 着 视 频 监 控 技 术 的 广 泛 应 用, 特 别 是 平 安 城 市 建 设 在 国 内 大 规 模 推 进, 视 频 监 控 系 统 向 着 数 字 化 网 络 化 高 清 化 集 成 化 智 能 化 方 向 发 展, 视 频 信 息 的 共 享 与 多 业 务 系 统 的 应 用 也 提 上 日 程 高 清 视 频 的 传 输 转 发 存 储 及 应 用 对 配 套 软 硬 件 平 台 提 出 了 严 峻 的 挑 战, 系 统 的 稳 定 性 可 靠 性 及 实 战 应 用 成 为 公 安 用 户 关 注 的 焦 点 不 仅 原 来 的 CCTV 闭 路 监 控 系 统 无 法 满 足 需 要, 即 使 是 传 统 的 IT 架 构 也 无 法 满 足 高 清 视 频 监 控 的 大 规 模 部 署 应 用, 互 联 网 技 术 云 存 储 和 云 计 算 大 数 据 等 先 进 IT 技 术 逐 渐 被 应 用 于 监 控 领 域, 视 频 监 控 的 IT 化 趋 势 越 来 越 明 显 我 以 为 视 频 监 控 IT 化 的 标 志 主 要 技 术 也 正 在 深 刻 地 影 响 着 视 频 监 控 技 术 基 于 以 下 3 个 方 面 的 事 实 :1 由 于 视 频 的 发 展, 云 监 控 的 方 案 应 运 而 生 监 控 技 术 从 模 拟 到 数 字, 并 进 一 步 走 向 云 存 储 和 云 计 算 以 分 布 式 网 络 为 基 IP 网 络 化, 使 得 IT 技 术, 特 别 是 云 计 算 础, 以 服 务 形 式 提 供 存 储 和 计 算 资 源, 云 存 储 大 数 据 视 频 分 析 与 智 能 监 控 用 户 数 据 的 存 储 和 运 算 都 是 在 云 上 技 术 成 为 当 下 推 动 视 频 监 控 技 术 发 展 的 完 成 的, 体 现 了 网 络 便 是 计 算 机 的 主 要 动 力 ;2 国 内 外 许 多 大 型 IT 企 业 理 念 更 加 高 效 节 能 稳 定 可 靠 的 云 存 进 入 视 频 监 控 行 业 并 与 安 防 企 业 进 行 多 储 技 术 将 是 未 来 监 控 发 展 的 趋 势, 也 将 方 面 合 作 ;3 我 国 越 来 越 多 的 技 术 型 成 为 未 来 平 安 城 市 建 设 的 潮 流 而 城 市 安 防 企 业 正 在 大 量 吸 收 IT 人 才, 重 点 监 控 视 频 分 析 应 用 是 基 于 巨 量 数 据 高 速 发 展 数 字 信 号 处 理 云 存 储 视 频 分 析 运 算, 例 如 巨 量 人 数 的 人 脸 识 别, 即 使 算 法 大 数 据 等 IT 核 心 技 术 采 用 多 台 高 性 能 服 务 器 按 常 规 的 并 行 计 视 频 监 控 技 术 的 IT 化 首 先 体 现 在 算 也 无 法 满 足 某 些 用 户 的 时 效 性 要 求, 视 频 图 像 远 程 传 输 对 互 联 网 的 高 度 依 而 云 计 算 可 以 大 大 提 高 运 算 效 率 赖 当 前 主 流 的 网 络 监 控 系 统, 通 常 需 要 有 功 能 强 大 的 监 控 平 台 进 行 控 制 调 云 存 储 和 云 计 算 将 会 是 今 后 很 长 时 度 管 理, 其 软 硬 件 基 础 设 施 大 量 采 用 IT 间 海 量 视 频 监 控 图 像 数 据 存 储 和 处 理 加 技 术 其 次, 随 着 监 控 技 术 高 清 化 集 工 的 基 本 模 式, 但 同 时, 由 于 数 据 的 处 成 化 智 能 化 的 发 展, 监 控 视 频 海 量 信 理 和 存 储 都 在 远 程 的 云 端 上 完 成, 数 据 息 的 传 输 存 储, 视 频 分 析 技 术 的 应 用, 存 储 与 处 理 缺 乏 物 理 安 全 边 界, 并 且 用 云 存 储 云 计 算 和 大 数 据 这 些 IT 前 沿 户 数 据 管 理 权 与 所 有 权 分 离, 使 得 数 据 大 数 据 指 的 是 所 涉 及 的 数 据 量 规 模 巨 大 到 无 法 通 过 人 工, 在 合 理 时 间 内 达 到 截 取 管 理 处 理 并 整 理 成 为 人 类 所 能 解 读 的 信 息 视 频 监 控 业 务 产 生 的 数 据 以 非 结 构 化 数 据 为 主, 信 息 呈 现 上 为 松 耦 合 关 系, 数 量 巨 大, 这 给 传 统 的 数 据 管 理 和 使 用 机 制 带 来 了 极 大 的 挑 战 面 向 大 数 据 的 架 构 原 理 就 是 将 海 量 数 据 分 解 为 较 小 的 更 易 访 问 的 批 量 数 据, 在 多 台 服 务 器 上 并 行 分 析 处 理, 从 而 大 大 加 快 视 频 数 据 的 处 理 进 程 视 频 监 控 领 域 的 大 数 据 特 征 可 用 4 个 V 来 概 括 :Volume( 体 量 巨 大 ) Variety( 编 码 类 型 数 据 结 构 种 类 繁 多 ) Velocity( 要 求 快 速 处 理 ) Value( 有 价 值 信 息 提 取 困 难 ) 在 视 频 监 控 业 务 中, 价 值 密 度 的 高 低 与 数 据 10 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 11

8 视 频 监 控 技 术 的 IT 化 趋 势 及 其 影 响 视 频 监 控 技 术 的 IT 化 趋 势 及 其 影 响 四 视 频 监 控 IT 化 的 影 响 视 频 监 控 IT 化 的 影 响 首 先 反 映 在 视 频 监 控 系 统 功 能 的 提 高 与 完 善 上 平 安 城 市 经 历 了 数 字 化 网 络 化 高 清 化 智 能 化 的 发 展 阶 段 后, 将 形 成 广 覆 盖 大 联 网 高 智 能 的 格 局, 在 应 用 层 面 具 有 强 烈 的 大 数 据 处 理 需 求 来 消 化 利 用 海 量 的 监 控 信 息, 辅 助 实 现 事 前 预 警 基 于 视 频 图 像 的 云 计 算 技 术 云 存 储 技 术 通 过 将 大 数 据 技 术 和 视 频 监 控 技 术 的 完 美 融 合 才 能 实 现 这 一 目 的 而 云 计 算 云 存 储 大 数 据 技 术 正 是 当 前 IT 领 域 发 展 最 快 的 技 术, 也 是 监 控 领 域 进 一 步 发 展 要 求 最 迫 切 的 技 术 其 次, 视 频 监 控 技 术 的 IT 化 必 然 会 加 强 安 防 企 业, 特 别 是 监 控 企 业 与 IT 企 业 的 密 切 合 作 拥 有 IT 背 景 的 企 业 与 传 统 安 防 厂 商 相 比, 在 产 品 的 更 新 换 代 上 更 迅 速, 对 互 联 网 和 IT 技 术 更 了 解, 但 有 所 欠 缺 的 是 对 安 防 行 业 的 深 入 了 解 因 此, 完 全 依 赖 于 IT 企 业 实 现 大 数 据 在 安 防 行 业 的 实 际 应 用 阻 隔 重 重 同 样, 安 防 厂 商 抛 弃 与 IT 企 业 的 密 切 合 作 去 做 系 统 集 成 同 样 具 有 很 大 挑 战 在 大 数 据 时 代, 各 个 领 域 是 相 互 关 联 的 关 系, 视 频 监 控 与 IT 需 要 不 断 的 技 术 融 合 与 行 业 业 务 融 合, 才 能 真 正 解 决 对 大 数 据 的 应 用 分 析 与 存 储 对 企 业 来 讲, 视 频 监 控 企 业 需 要 在 了 解 用 户 需 求 和 市 场 动 向 的 前 提 下, 发 挥 自 身 优 势, 联 合 IT 企 业, 以 更 快 的 速 度 跻 身 视 频 监 控 大 数 据 时 代 ; 对 公 安 等 安 防 用 户 来 讲, 让 专 业 的 人 做 专 业 的 事, 才 能 全 面 地 综 合 各 行 业 各 领 域 的 优 秀 实 践 经 验, 为 国 家, 为 人 民 提 供 最 佳 的 社 会 服 务 社 会 需 求 是 技 术 发 展 最 强 大 的 推 动 力 我 国 平 安 城 市 建 设 智 慧 城 市 建 设 正 在 建 设 全 球 规 模 最 大 的 多 业 务 视 频 监 控 联 网 系 统, 这 为 我 国 视 频 监 控 企 业 和 IT 企 业 提 供 了 研 究 相 关 IT 技 术, 设 计 与 实 施 运 行 这 类 项 目 的 实 践 平 台 我 认 为, 实 践 出 真 知, 在 视 频 监 控 IT 化 的 进 程 中 也 会 推 动 我 国 IT 技 术 的 进 步, 通 过 学 习 借 鉴 国 外 经 验 和 大 家 的 努 力, 在 视 频 监 控 技 术 IT 化 的 道 路 上 我 国 会 走 在 世 界 前 列 12 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 13

9 OceanStor 9000E 在 视 频 监 控 业 务 下 的 数 据 可 靠 性 解 读 OceanStor 9000E 在 视 频 监 控 业 务 下 的 数 据 可 靠 性 解 读 OceanStor 9000E 在 视 频 监 控 业 务 下 的 数 据 可 靠 性 解 读 前 言 数 据 保 护 (InfoProtector) 技 术 介 绍 存 储 是 视 频 监 控 系 统 的 重 要 组 成 部 分, 而 当 前 视 频 监 控 行 业 正 在 经 历 高 速 发 展 ; 随 着 高 清 监 控 视 频 路 数 的 逐 年 增 多, 视 频 数 据 存 储 的 时 间 越 来 越 长, 这 不 仅 对 存 储 的 容 量 和 性 能 提 出 了 更 高 的 要 求, 同 时 由 于 数 据 重 要 性 的 日 益 突 显, 行 业 对 存 储 系 统 可 靠 性 的 要 求 也 起 来 越 高 为 了 更 好 地 解 决 海 量 数 据 存 储 下 的 存 储 可 靠 性 问 题,OceanStor 9000E 提 出 了 InfoProtector 视 频 修 复 和 视 频 容 灾 技 术, 从 数 据 的 存 储 修 复 容 灾 三 个 维 度 全 面 提 高 数 据 可 靠 性 InfoProtector 数 据 保 护 技 术 简 介 Erasure-Code 技 术 是 业 界 广 泛 使 用 的 一 种 数 据 编 码 技 术 Erasure code 将 数 据 分 割 成 定 长 的 数 据 块, 使 用 一 定 的 编 码 算 法 生 成 额 外 的 冗 余 信 息 追 加 到 数 据 中, 当 故 障 发 生 时, 能 够 从 数 据 块 的 部 分 子 集 中 恢 复 出 完 整 的 数 据 集 相 对 于 传 统 RAID 技 术,Erasure code 在 面 对 故 障 时 具 有 更 好 的 恢 复 能 力, 因 此 更 适 合 用 于 大 数 据 的 存 储 在 业 界, 有 多 家 知 名 厂 商 的 产 品 和 优 秀 的 开 源 系 统 已 使 用 了 Erasure- Code 技 术, 如 EMC 的 ISilon,NEC 的 HydraStor, 淘 宝 的 TFS, 以 及 著 名 的 开 源 系 统 Ceph( 正 在 引 入 Erasure- Code) InfoProtector 数 据 保 护 原 理 OceanStor 9000E InfoProtector 采 用 Erasure-Code 技 术, 将 文 件 中 的 数 据 划 分 成 相 同 大 小 的 条 带, 对 条 带 数 据 做 校 验 后 写 入 系 统 文 件 数 据 和 校 验 数 据 被 写 到 不 同 节 点 的 不 同 磁 盘 上, 当 某 一 块 磁 盘 损 坏 或 者 某 个 节 点 宕 机, 系 统 可 以 根 据 校 验 数 据 还 原 出 原 来 的 文 件 数 据, 保 证 数 据 不 丢 失 管 理 员 可 以 根 据 文 件 的 重 要 性 配 置 不 同 的 冗 余 级 别, 最 高 支 持 +3 冗 余, 即 使 系 统 出 现 3 个 磁 盘 甚 至 3 个 节 点 同 时 损 坏 仍 然 能 保 证 数 据 可 以 被 访 问 InfoProtector 支 持 N+1 到 N+3 的 数 据 保 护 策 略,N 表 示 数 据 的 份 数, 如 右 图 所 示 : 图 1 数 据 写 入 过 程 示 意 图 图 2 数 据 恢 复 过 程 示 意 图 14 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 15

10 OceanStor 9000E 在 视 频 监 控 业 务 下 的 数 据 可 靠 性 解 读 OceanStor 9000E 在 视 频 监 控 业 务 下 的 数 据 可 靠 性 解 读 InfoProtector 数 据 保 护 技 术 亮 点 数 的 数 据 失 效 时, 将 对 已 故 障 的 ( 无 法 读 取 的 ) 失 效 数 据 进 行 空 置 处 理, 而 尽 可 能 抢 救 未 损 坏 的 数 据, 避 免 了 传 统 RAID 由 于 RAID 组 失 效 导 致 整 个 RAID 组 的 数 据 全 部 失 效 的 问 题 高 效 InfoProtector 将 文 件 的 数 据 切 割 成 固 定 大 小 的 条 带, N 个 条 带 组 成 一 个 数 据 分 条, 使 用 Erasure-Code 算 法 对 这 M 个 数 据 条 带 算 检 验, 得 到 M 个 校 验 数 据 块 在 写 入 时, 系 统 会 将 这 N+M 个 数 据 块 同 时 下 发 到 不 同 的 节 点 上, 同 时 写 入, 提 高 了 数 据 写 入 的 速 度 当 系 统 中 的 磁 盘 或 者 节 点 损 坏 时, 需 要 把 被 损 坏 的 数 据 恢 复 出 来 OceanStor 9000E 在 做 数 据 恢 复 的 时 候, 可 以 将 一 块 磁 盘 上 的 数 据 按 照 数 据 对 象 做 划 分, 把 这 些 数 据 对 象 分 别 恢 复 到 其 他 不 同 的 磁 盘 上, 从 而 实 现 了 并 发 恢 复 的 功 能, 将 重 构 时 间 缩 至 最 短 高 可 靠 性 InfoProtector 提 供 了 目 前 业 界 NAS 最 高 级 别 的 可 靠 性, 系 统 可 以 支 持 最 高 3 块 磁 盘 损 坏 而 不 丢 失 数 据 而 且 用 户 可 以 根 据 数 据 的 重 要 性 性 能 等 进 行 灵 活 的 配 置, 为 用 户 提 供 了 更 多 的 可 选 解 决 方 案 高 利 用 率 InfoProtector 技 术 根 据 系 统 的 节 点 数 和 用 户 配 置 的 冗 余 份 数 M 选 择 数 据 条 带 的 宽 度 N, 在 保 证 高 可 靠 性 的 同 时, 提 高 了 系 统 空 间 的 利 用 率 InfoProtector 最 大 可 以 提 供 90% 的 空 间 利 用 率, 远 远 高 于 其 他 基 于 RAID 或 者 复 制 等 数 据 保 护 策 略 的 系 统 视 频 修 复 技 术 原 理 OceanStor 9000E 的 视 频 修 复 技 术, 在 InfoProtector 数 据 保 护 的 基 础 上 将 文 件 读 取 流 程 进 行 了 优 化 处 理, 一 段 完 整 的 视 频 文 件 在 存 入 OceanStor 9000E 时, 通 过 InfoProtector 数 据 保 护 技 术 文 件 被 划 分 成 了 相 同 大 小 的 条 带, 根 据 校 验 算 法 文 件 数 据 和 校 验 数 据 被 写 到 了 不 同 节 点 的 不 同 磁 盘 上 在 读 取 视 频 文 件 时, 会 校 验 读 取 到 的 有 效 数 据 份 数 是 否 足 够, 如 果 存 在 大 于 冗 余 份 数 的 数 据 失 效 时, 则 尽 可 能 多 的 读 出 残 存 的 有 效 视 频 数 据, 对 于 无 法 读 取 的 部 分, 系 统 直 接 将 其 空 置 为 零 后, 返 回 给 上 层 应 用 系 统, 以 避 免 传 统 RAID 组 失 效 造 成 的 全 部 数 据 丢 失 对 于 视 频 监 控 业 务, 如 果 不 采 用 视 频 修 复 技 术, 传 统 的 RAID 组 失 效 会 造 成 所 有 的 视 频 无 法 回 放 ; 而 采 用 视 频 修 复 技 术 的 9000E, 则 能 保 证 大 部 分 视 频 能 够 正 常 回 放, 仅 仅 是 少 量 帧 的 图 像 出 丢 失 或 马 赛 克, 极 大 的 提 高 了 视 频 数 据 的 可 靠 性 传 统 RAID 与 视 频 修 复 对 视 频 数 据 的 可 靠 性 影 响 效 果 如 下 图 所 示 : 图 4 传 统 RAID 组 失 效, 导 致 全 部 数 据 丢 失, 视 频 无 法 回 放 视 频 容 灾 技 术 介 绍 视 频 容 灾 技 术 简 介 视 频 监 控 场 景 下 为 保 证 数 据 可 靠 性, 对 视 频 存 储 数 据 单 独 进 行 异 地 备 份, 当 生 产 中 心 存 储 系 统 发 生 故 障 时, 生 产 中 心 的 视 频 监 控 媒 体 服 务 器 可 以 通 过 IP 网 络 继 续 访 问 灾 备 中 心 的 存 储, 确 保 业 务 连 续 最 大 化 当 下 级 监 控 点 不 需 要 所 有 数 据 都 向 上 级 监 控 中 心 同 步 备 份, 只 需 要 针 对 某 些 关 键 视 频 数 据 进 行 同 步 备 份, 可 以 在 配 置 远 程 备 份 时, 通 过 指 定 备 份 路 径 来 实 现 对 关 键 视 频 的 远 程 备 份 OceanStor 9000E 的 视 频 容 灾 针 对 视 频 监 控 的 业 务 特 征, 针 对 性 的 实 现 了 跨 地 域 的 远 程 备 份 技 术, 通 过 远 程 备 份 技 术 将 存 储 域 A 内 的 数 据 备 份 复 制 到 存 储 域 B 中, 以 实 现 视 频 数 据 的 异 地 容 灾 OceanStor 9000E 的 视 频 容 灾 功 能 对 于 上 层 视 频 监 控 平 台 完 全 透 明, 不 存 在 兼 容 性 问 题 可 认 为 OceanStor 9000E 的 视 频 容 灾 为 当 前 的 视 频 监 控 数 据 提 供 了 一 个 远 程 镜 像 ( 为 避 免 性 能 问 题, 视 频 容 灾 不 备 份 当 前 正 在 参 与 录 像 的 文 件, 见 技 术 原 理 节 的 说 明 ) 上 层 视 频 监 控 平 台 如 果 需 要 访 问 备 份 的 视 频 数 据, 只 需 要 在 视 频 监 控 平 台 配 置 备 份 目 的 端 的 数 据 存 储 路 径, 即 可 方 便 地 访 问 备 份 数 据 ( 不 建 议 对 备 份 目 的 端 数 据 进 行 写 操 作 ) 视 频 修 复 技 术 介 绍 视 频 修 复 技 术 简 介 OceanStor 9000E 的 视 频 修 复 技 术 技 术, 针 对 视 频 监 控 的 业 务 特 征, 采 用 全 新 的 Erasure-Code 数 据 保 护 策 略, 故 障 发 生 时, 如 果 故 障 数 据 份 数 小 于 冗 余 数 据 份 数, 则 不 影 响 数 据 完 整 性, 直 接 重 构 出 完 整 的 数 据 集 ; 当 超 过 冗 余 份 图 5 采 用 视 频 修 复 技 术, 视 频 仍 可 顺 利 回 放, 仅 丢 失 少 量 帧 的 图 像 图 3 完 整 的 视 频 序 列 16 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 17

11 OceanStor 9000E 在 视 频 监 控 业 务 下 的 数 据 可 靠 性 解 读 OceanStor 9000E 在 视 频 监 控 业 务 下 的 数 据 可 靠 性 解 读 视 频 容 灾 技 术 原 理 OceanStor 9000E 的 视 频 容 灾 功 能 主 要 由 两 类 节 点 共 同 实 现 :Rsync_CM( 管 理 节 点 ) 和 Rsync_work( 工 作 节 点 ), 底 层 传 输 采 用 OceanStor 9000E 产 品 的 底 层 数 据 传 输 模 块 NTL Rsync_work( 工 作 节 点 ): 是 备 份 工 作 的 执 行 者, 是 备 份 工 具 的 核 心, 主 要 负 责 完 成 远 程 备 份 的 数 据 发 送 与 接 收 等 备 份 数 据 流 相 关 的 工 作, 支 持 通 过 命 令 行 方 式 单 独 部 署, 完 成 1 对 1 的 远 程 备 份 Rsync_CM( 管 理 节 点 ): 是 备 份 节 点 集 群 部 署 时 的 管 理 者, 是 集 群 部 署 时 的 大 脑, 主 要 负 责 完 成 集 群 部 署 的 配 置 部 署, 任 务 管 理, 故 障 切 换, 负 载 均 衡 告 警 及 状 态 上 报 等 管 理 相 关 的 工 作 可 通 过 OceanStor 9000E 的 图 形 管 理 界 面 ISM 完 成 备 份 工 具 的 相 关 管 理 工 作 OceanStor 9000E 使 用 视 频 容 灾 进 行 远 程 备 份 的 主 要 工 作 流 程 : 源 端 根 据 配 置 的 目 的 端 存 储 域 名 主 备 元 数 据 服 务 器 的 IP 地 址 和 目 的 端 的 元 数 据 服 务 器 建 立 通 信, 协 商 出 两 端 可 用 于 备 份 的 存 储 节 点 对 源 端 存 储 域 的 元 数 据 服 务 器 负 责 扫 描 出 备 份 作 业 内 需 要 备 份 的 目 录 列 表, 然 后 根 据 负 载 均 衡 策 略 将 目 录 列 表 均 匀 的 分 配 到 各 个 存 储 节 点 上 源 端 存 储 域 的 各 个 存 储 节 点 通 过 OceanStor 9000E 的 文 件 系 统 访 问 接 口 读 取 需 要 备 份 的 文 件, 通 过 IP 网 络 传 输 给 目 的 端 云 存 储 域 的 存 储 节 点 目 的 端 存 储 域 的 各 个 存 储 节 点 通 过 OceanStor 9000E 的 文 件 系 统 访 问 接 口 写 入 源 端 发 送 的 数 据 到 对 应 文 件 中, 并 保 证 文 件 的 相 关 属 性 和 源 端 一 致 说 明 备 份 作 业 源 端 正 在 写 的 文 件 不 会 被 备 份 到 目 的 端, 只 有 该 文 件 关 闭 后 才 会 对 该 文 件 进 行 备 份 备 份 作 业 支 持 文 件 级 的 增 量 备 份, 仅 备 份 两 端 不 一 致 的 文 件 总 结 在 数 据 价 值 日 益 突 显 的 今 天, 客 户 必 将 越 来 越 重 视 数 据 的 可 靠 性 问 题 华 为 的 OceanStor 9000E 提 供 的 全 面 的 数 据 可 靠 性 方 案, 必 将 助 力 ISV 提 升 其 竞 争 力 CM Rsync work Rsync CM Conf Monitor Conf Monitor Snd Rcv alm PerInfo NTL NTL 图 6 SecureData 架 构 示 意 图 18 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 19

12 融 合 高 效 业 务 连 续 -- 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 解 读 融 合 高 效 业 务 连 续 -- 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 解 读 融 合 高 效 业 务 连 续 -- 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 解 读 Host OS User Root Non-Root Guest OS 前 言 视 频 监 控 平 安 城 市 行 业 正 在 经 历 跨 越 式 的 快 速 增 长, 去 年 上 标 清 今 年 建 高 清 明 年 建 智 能 分 析 已 经 成 为 中 国 平 安 城 市 建 设 的 常 态 高 清 监 控 视 频 路 数 逐 年 增 多, 视 频 数 据 存 储 的 时 间 越 来 越 长, 这 对 存 储 设 备 容 量 性 能 的 要 求 也 越 来 越 高,IPSAN 逐 渐 成 为 各 安 防 厂 商 设 计 视 频 监 控 方 案 的 首 选 当 前 主 流 的 平 安 城 市 视 频 监 控 方 案 包 括 流 转 存 流 直 存 两 种 流 转 存 方 案 由 于 包 含 大 量 服 务 器 设 备 导 致 方 案 成 本 居 高 不 下 ; 流 直 存 方 案 虽 然 节 省 了 大 量 的 服 务 器 设 备, 但 是 单 套 设 备 支 持 的 高 清 视 频 路 数 有 限, 只 能 通 过 堆 叠 设 备 满 足 动 辄 成 百 上 千 路 的 高 清 视 频 数 据 录 入 需 求 为 更 好 的 满 足 平 安 城 市 视 频 监 控 市 场 的 需 求, 华 为 面 向 视 频 监 控 行 业 ISV 们 推 出 了 国 内 首 款 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案, 首 创 专 业 IPSAN 存 储 融 合 虚 拟 平 台 节 省 大 量 前 端 服 务 器 设 备, 优 化 存 储 数 据 路 径 提 高 单 套 设 备 支 持 的 高 清 视 频 路 数, 同 时 提 供 虚 拟 机 集 群 技 术 保 障 视 频 监 控 业 务 连 续 Host OS Kernel 图 1 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 架 构 图 APP CPU Hardware Qemu-kvm KVM Ring3 Ring0 Ring3 Ring0 专 业 存 储 融 合 虚 拟 平 台 华 为 存 储 作 为 国 产 自 主 可 控 的 全 球 知 名 存 储 品 牌, 其 全 线 存 储 产 品 均 秉 承 对 用 户 数 据 可 靠 性 保 障 的 产 品 设 计 原 则, 实 现 多 级 别 全 方 位 的 用 户 数 据 可 靠 性, 保 护 客 户 投 资 通 过 存 储 系 统 的 双 控 制 器 冗 余 掉 电 保 护 模 块 化 热 插 拔 设 计 等 技 术, 可 实 现 系 统 异 常 掉 电 数 据 不 丢 失 在 线 扩 容 及 更 换 配 件 ; 针 对 硬 盘 的 坏 道 修 复 技 术 预 拷 贝 技 术 硬 盘 防 腐 蚀 技 术 硬 盘 减 震 技 术 等, 可 实 现 硬 盘 故 障 率 降 低 50% 以 上 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 在 继 承 华 为 存 储 优 良 基 因 的 同 时, 首 创 专 业 存 储 融 合 KVM(Kernel-based Virtual Machine) 虚 拟 平 台, 实 现 存 储 与 业 务 的 融 合 存 储 与 计 算 的 融 合 如 图 1 所 示,KVM 作 为 Hypervisor 运 行 在 宿 主 机 内 核 (Host OS Kernel), 支 持 对 CPU 内 存 I/O 的 模 拟, 对 虚 拟 机 的 监 控, 并 为 模 拟 器 提 供 实 体 支 撑 Qemu 作 为 进 程 运 行 在 宿 主 机 的 用 户 态, 它 基 于 KVM 及 内 核 的 特 性, 为 Guest OS 模 拟 出 CPU 内 存 I/O 等 硬 件, 支 撑 Guest OS 在 进 程 中 运 行 存 储 模 块 同 样 运 行 在 宿 主 机 内 核, 支 持 创 建 RAID 创 建 LUN 映 射 LUN 等 存 储 特 有 功 能 Guest OS 与 Host OS 之 间 通 过 内 部 高 效 数 据 路 径 进 行 数 据 交 互, 同 时 双 控 制 器 之 间 还 提 供 虚 拟 机 集 群 功 能 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 完 美 解 决 了 传 统 流 直 存 解 决 方 案 的 技 术 壁 垒, 所 有 厂 家 的 视 频 监 控 平 台 软 件 均 可 以 集 成 到 Guest OS 中 实 现 RTSP/ONVIF/PSIA/ SIP/GB/T28181 等 流 媒 体 协 议 的 直 存 或 者 是 iscsi/nfs/cifs/ftp 等 存 储 协 议 的 直 存 同 时 存 储 与 虚 拟 平 台 通 过 硬 件 资 源 隔 离, 有 效 界 定 了 存 储 与 虚 拟 机 的 故 障 边 界, 任 何 一 方 发 生 故 障 不 会 造 成 整 体 系 统 的 故 障, 大 大 提 升 了 流 直 存 设 备 的 持 续 稳 定 运 行 高 效 数 据 路 径 iscsi(internet Small Computer System Interface) 是 存 储 设 备 与 前 端 主 机 数 据 交 互 的 常 用 协 议 iscsi 是 基 于 TCP/IP, 用 来 建 立 和 管 理 IPSAN 前 端 主 机 之 间 的 相 互 连 接, 并 创 建 存 储 区 域 网 络 (SAN), 通 过 在 IP 网 络 封 装 SCSI 命 令 使 SCSI 协 议 应 用 于 高 速 数 据 传 输 网 络, 这 种 传 输 以 数 据 块 级 别 (block-level) 在 多 个 数 据 存 储 网 络 间 进 行 SCSI 结 构 基 于 客 户 / 服 务 器 模 式, 其 通 常 应 用 环 境 是 : 设 备 互 相 靠 近, 并 且 这 些 设 备 由 SCSI 总 线 连 接 20 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 21

13 融 合 高 效 业 务 连 续 -- 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 解 读 融 合 高 效 业 务 连 续 -- 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 解 读 iscsi 的 主 要 功 能 是 在 TCP/IP 网 络 上 的 主 机 系 统 启 动 设 备 间 的 数 据 交 互 如 图 2 所 示, 如 果 不 做 任 何 优 化, 前 为 了 解 决 这 两 个 问 题, 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 提 供 vscsi 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 通 过 vscsi 技 术 优 化 了 前 后 端 数 器 (initiator) 和 存 储 设 备 目 标 器 (target) 之 间 进 行 大 端 摄 像 头 的 数 据 流 经 物 理 网 口 写 入 虚 拟 机 后, 虚 拟 机 与 存 技 术 ( 又 称 SCSI Over Memory) 优 化 虚 拟 机 与 存 储 之 间 的 数 据 交 互 路 径, 解 放 了 虚 拟 机 与 存 储 独 占 的 物 理 网 口, 大 大 量 数 据 的 封 装 和 可 靠 传 输 过 程 储 设 备 之 间 通 过 iscsi 协 议 进 行 数 据 交 互, 所 有 的 数 据 都 据 路 径, 其 主 要 工 作 原 理 是 在 前 端 虚 拟 机 与 后 端 存 储 各 虚 提 升 了 单 套 设 备 的 高 清 视 频 监 控 数 据 流 的 接 入 能 力 存 储 融 合 虚 拟 平 台 后, 不 可 避 免 涉 及 到 虚 拟 机 与 存 储 initator target 会 经 历 iscsi 封 装 TCP/IP 数 据 包 物 理 网 口 发 送 数 据 包 物 理 网 口 接 收 数 据 包 TCP/IP 数 据 包 解 封 装 四 个 过 程 这 会 导 致 两 个 问 题, 一 是 数 据 的 交 互 流 程 冗 长, 二 是 部 分 构 一 个 SCSI 设 备, 所 有 发 送 给 前 端 SCSI 设 备 (Frontend) 的 命 令 均 转 发 给 后 端 SCSI 设 备 (Backend), 后 端 SCSI 设 备 接 收 到 命 令 后 再 与 存 储 设 备 目 标 器 (Target) 完 成 对 接, 集 群 保 障 业 务 连 续 SCSI SCSI SCSI 物 理 网 口 被 虚 拟 机 与 存 储 独 占, 无 法 对 外 提 供 数 据 写 入 能 同 时 前 端 虚 拟 机 将 内 存 中 的 数 据 页 面 共 享 给 后 端 存 储 以 实 业 界 视 频 监 控 ISV 的 平 台 软 件 目 前 大 部 分 是 单 机 模 式, 力 ( 如 图 3) 现 数 据 的 零 拷 贝 该 过 程 模 拟 了 前 端 虚 拟 机 启 动 器 与 后 端 鲜 有 支 持 集 群 模 式 的 平 台 软 件 当 前 端 服 务 器 出 现 单 点 故 iscsi TCP/IP SCSI iscsi iscsi PDU iscsi PDU TCP/IP packets iscsi TCP/IP 存 储 设 备 目 标 器 (Target) 的 数 据 交 互, 从 数 据 交 互 流 程 上 省 略 了 TCP/IP 数 据 包 封 装 物 理 层 编 码 物 理 层 收 发 步 骤, 所 有 数 据 流 无 需 再 经 过 物 理 网 口 的 转 发, 极 大 的 提 升 了 前 端 虚 拟 机 与 后 端 存 储 的 交 互 性 能 根 据 华 为 存 储 实 验 室 的 测 试 数 据, 在 相 同 测 试 条 件 下, vscsi 相 对 于 iscsi 网 络 带 宽 更 高 性 能 波 动 更 小 对 CPU 资 源 的 占 用 更 小 IO 时 延 更 小 对 后 端 磁 盘 的 利 用 更 充 分 障 时, 上 百 路 视 频 数 据 面 临 数 小 时 到 数 天 无 法 录 入 的 风 险 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 结 合 双 控 制 器 冗 余 架 构 与 虚 拟 机 集 群 技 术 帮 助 ISV 实 现 视 频 监 控 平 台 软 件 的 集 群 功 能, 当 任 意 一 个 控 制 器 发 生 单 点 故 障 时, 该 控 制 器 上 运 行 的 虚 拟 机 与 映 射 给 虚 拟 机 使 用 的 LUN 可 以 切 换 到 另 外 一 个 控 制 器 继 续 运 行, 有 效 保 障 视 频 监 控 业 务 的 连 续 性 Physical 图 2 iscsi 协 议 流 程 图 Physical 图 3 SCSI Over Memory 原 理 图 iscsi(kb/s) 400 iscsi(sda, ms) vscsi(kb/s) vscsi(sda, ms) 0 0 图 4 网 络 带 宽 性 能 对 比 图 6 虚 拟 机 IO 时 延 对 比 iscsi(sdi,%) vscsi(sdi,%) iscsi(idle,%) vscsi(idle,%) 图 5 CPU 利 用 率 对 比 图 7 后 端 磁 盘 利 用 率 对 比 22 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 23

14 融 合 高 效 业 务 连 续 -- 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 解 读 融 合 高 效 业 务 连 续 -- 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 解 读 如 图 8 所 示,LUN1 与 VM1 的 工 作 控 制 器 为 Controller1,LUN2 与 VM2 的 工 作 控 制 器 为 Controller2,LUN1 映 射 给 VM1 进 VM1 VM2 行 视 频 数 据 读 写,LUN2 映 射 给 VM2 进 行 视 频 数 据 读 写 当 控 制 器 Controller1 发 生 LUN1 LUN2 单 点 故 障 时,LUN1 的 工 作 控 制 器 将 切 换 到 Controller2, 切 换 完 毕 后, 系 统 会 通 知 虚 拟 化 平 台 在 Controller2 上 尝 试 重 新 启 动 Controller1 Controller2 VM1, 虚 拟 机 重 启 成 功 后 将 自 动 启 动 视 频 监 控 业 务, 至 此 视 频 监 控 业 务 在 2-3 分 钟 内 得 以 恢 复 当 控 制 器 Controller1 故 障 恢 复 后, 系 统 通 知 虚 拟 化 平 台 启 动 虚 拟 机 热 迁 移 进 程, 将 VM1 与 LUN1 的 工 作 控 制 器 重 新 切 换 为 Controller1, 整 个 热 迁 移 进 程 不 会 导 致 视 频 监 控 业 务 中 断, 整 个 业 务 的 连 续 图 8 虚 拟 机 集 群 架 构 性 得 以 保 障 总 结 流 直 存 技 术 在 视 频 监 控 行 业 应 用 越 来 越 广 泛, 华 为 秉 承 被 集 成 的 战 略, 推 出 的 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 势 必 助 力 ISV 提 升 其 核 心 竞 争 力 24 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 25

15 视 频 监 控 存 储 系 统 可 靠 性 分 析 视 频 监 控 存 储 系 统 可 靠 性 分 析 视 频 监 控 存 储 系 统 可 靠 性 分 析 华 为 存 储 可 靠 性 理 念 视 频 监 控 技 术 从 上 个 世 纪 80 年 代 进 入 我 国 以 来, 已 经 深 入 了 我 们 生 活 的 各 个 角 落 而 近 年 来 随 着 安 防 需 求 的 急 剧 增 加 以 及 高 速 网 络 的 普 及, 视 频 监 控 系 统 的 建 设 模 式 已 经 从 以 前 的 模 拟 监 控 发 展 到 了 数 字 化 网 络 监 控 而 视 频 监 控 系 统 的 存 储 系 统 也 在 不 断 的 发 展, 要 求 更 大 的 存 储 容 量 和 更 高 的 存 储 性 能, 尤 其 对 视 频 数 据 的 可 靠 性 提 出 了 更 高 的 要 求 从 最 早 的 磁 带 到 硬 盘 录 像 机 (DVR), 再 到 网 络 录 像 机 (NVR), 而 当 前 最 常 用 的 视 频 监 控 存 储 设 备 是 存 储 阵 列 等 专 业 存 储 设 备 华 为 作 为 国 内 存 储 研 发 实 力 最 强 的 企 业, 累 计 投 入 数 十 亿 元 进 行 存 储 设 备 研 发, 在 传 统 的 存 储 阵 列 设 备 基 础 上 针 对 平 安 城 市 的 视 频 监 控 系 统 的 特 点 进 行 优 化, 尤 其 在 设 备 软 件 硬 盘 等 多 个 部 件 的 可 靠 性 设 计 方 面 具 备 多 项 独 特 技 术, 真 正 的 做 到 了 视 频 数 据 的 零 丢 失 华 为 存 储 的 可 靠 性 设 计 理 念 认 为 一 个 可 靠 的 系 统, 需 在 设 计 上 有 高 可 靠 的 保 证, 制 造 上 有 精 确 的 控 制, 使 用 上 有 完 善 的 维 护, 端 到 端 的 保 证 系 统 的 稳 定 运 行 而 硬 盘 作 为 存 储 设 备 最 关 键 的 核 心 部 件, 实 际 承 载 了 所 有 数 据 的 读 写 功 能 而 在 大 型 平 安 城 市 的 视 频 监 控 系 统 中, 由 于 大 量 的 摄 像 头 数 目 以 及 7*24 小 时 的 监 控 数 据 持 续 的 长 时 间 保 存, 对 存 储 系 统 的 硬 盘 提 出 了 更 高 的 要 求 华 为 存 储 针 对 中 国 地 区 特 有 的 使 用 环 境 和 平 安 城 市 视 频 监 控 的 存 储 特 点, 对 硬 盘 及 其 相 关 部 件 进 行 全 方 面 的 优 化 工 作, 使 得 存 储 硬 盘 的 可 靠 性 大 幅 提 升, 平 均 硬 盘 故 障 率 远 低 于 业 界 一 般 水 平 ( 业 界 普 遍 数 值 为 10% 左 右 ) 本 文 将 对 华 为 在 存 储 硬 盘 及 周 边 部 件 的 可 靠 性 设 计 和 优 化 进 行 详 细 的 阐 述 ( 如 图 1) 图 1 华 为 存 储 可 靠 性 理 念 存 储 阵 列 设 备 是 把 多 个 磁 盘 组 成 一 个 组, 当 作 单 一 磁 盘 使 用, 它 将 数 据 以 分 段 的 方 式 存 储 在 不 同 的 磁 盘 中 并 按 照 Redundant Array of Independent (RAID) 算 法 进 行 数 据 冗 余 校 验 在 写 入 或 者 读 出 数 据 时, 阵 列 中 的 相 关 磁 盘 一 起 工 作, 大 幅 减 低 数 据 的 存 取 时 间, 同 时 可 以 对 数 据 进 行 一 定 的 安 全 性 保 护 而 为 了 进 一 步 提 升 存 储 阵 列 设 备 的 可 靠 性, 还 可 以 将 两 个 独 立 的 存 储 阵 列 设 备 组 合 成 具 备 镜 像 通 道 可 进 行 实 时 的 业 务 切 换 和 接 管 的 高 可 靠 存 储 阵 列, 通 常 称 为 双 控 制 器 的 存 储 阵 列 硬 盘 即 硬 盘 驱 动 器 (HDD), 是 一 种 利 用 磁 性 介 质 存 储 数 据 和 信 息 的 机 械 装 置 硬 盘 是 由 磁 盘 盘 片 磁 头 主 轴 马 达 音 圈 马 达 接 口 PCBA 等 几 个 部 份 组 成 主 轴 ( 下 方 是 轴 承 和 马 达 电 机 ) 音 圈 马 达 永 磁 铁 空 气 过 滤 片 硬 盘 盘 片 磁 头 磁 头 停 泊 区 磁 头 臂 硬 盘 的 盘 体 并 不 是 密 闭 的, 通 过 一 个 呼 吸 孔 ( 呼 吸 孔 上 有 一 个 环 境 空 气 过 滤 装 置, 能 够 阻 挡 外 界 的 灰 尘 颗 粒 进 入 硬 盘 盘 体 内 部 ) 保 持 盘 体 内 的 气 压 和 外 界 的 大 气 压 平 衡 当 硬 盘 工 作 时, 磁 盘 的 旋 转 速 度 最 快 可 达 到 转 每 分 钟, 图 2 硬 盘 结 构 26 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 27

16 视 频 监 控 存 储 系 统 可 靠 性 分 析 视 频 监 控 存 储 系 统 可 靠 性 分 析 磁 盘 高 速 旋 转 产 生 的 气 流 使 磁 头 悬 浮 在 磁 盘 盘 面 上 10 纳 米 左 右 的 高 度 上 音 圈 马 达 控 制 磁 头 沿 磁 盘 的 半 径 方 向 来 回 摆 动, 使 磁 头 可 以 在 磁 盘 上 任 意 位 置 精 确 定 位, 这 样 磁 头 就 能 在 磁 盘 盘 片 上 指 定 位 置 进 行 数 据 的 读 写 操 作 ( 如 图 2) 影 响 硬 盘 故 障 的 主 要 因 素 包 括 如 下 几 个 方 面 : 1) 硬 盘 磁 头 在 磁 盘 盘 面 上 约 10 纳 米 的 高 度 高 速 飞 行 因 此, 外 界 的 振 动 容 易 干 扰 磁 头 的 正 常 飞 行, 甚 至 引 起 磁 头 碰 到 磁 盘 盘 面, 造 成 硬 盘 故 障 2) 灰 尘 颗 粒 是 引 起 硬 盘 故 障 的 另 一 个 主 要 因 素, 一 旦 有 灰 尘 进 入 硬 盘 密 封 腔 内, 与 磁 头 或 盘 片 发 生 碰 撞, 就 会 在 盘 片 表 面 留 下 划 痕, 造 成 数 据 丢 失 或 硬 盘 故 障 3) 此 外 温 度 湿 度 环 境 污 染 工 作 海 拔 等 都 极 易 引 起 硬 盘 故 障 ( 如 表 1: 影 响 硬 盘 故 障 的 主 要 因 素 ) 华 为 存 储 硬 盘 可 靠 性 技 术 硬 盘 精 益 生 产 质 量 保 证 和 检 测 工 序 华 为 利 用 数 十 年 的 电 子 产 品 生 产 和 制 造 经 验, 针 对 存 储 硬 盘 的 特 殊 性 质, 制 定 了 一 系 列 严 格 的 生 产 检 测 工 序, 利 用 多 种 技 术 手 段, 如 : 环 境 应 力 筛 选 老 化 拷 机 等 方 法 提 前 筛 选 出 存 在 潜 在 故 障 的 硬 盘 华 为 的 硬 盘 检 测 流 程 包 括 ( 如 图 3) 经 过 严 格 的 硬 盘 检 测 工 序 可 以 提 前 筛 选 出 99.99% 的 硬 盘 潜 在 故 障, 大 大 减 少 了 故 障 硬 盘 流 入 市 场 的 可 能 性 硬 盘 防 振 设 计 存 储 系 统 面 临 的 外 部 环 境 复 杂 多 变, 尤 其 是 采 用 机 械 硬 盘 的 存 储 阵 列 系 统, 由 于 多 块 硬 盘 在 运 行 过 程 中 磁 头 高 速 转 动 产 生 的 振 动 会 形 成 互 相 干 扰, 导 致 磁 头 或 盘 片 发 生 移 位 等 情 况, 使 得 硬 盘 的 使 用 寿 命 下 降 华 为 针 对 机 械 硬 盘 的 存 储 设 备 的 固 有 问 题, 在 硬 盘 的 托 架 和 整 机 结 构 上 进 行 了 大 量 优 化, 消 除 了 磁 盘 振 动 带 来 的 问 题, 大 幅 提 升 了 硬 盘 的 稳 定 性 硬 盘 单 元 的 振 动 隔 离 : 托 架 内 侧 增 加 粘 弹 性 材 料 吸 收 硬 盘 自 身 旋 转 振 动 能 量 ; 紧 固 螺 钉 处 的 粘 弹 性 垫 圈 有 效 隔 离 外 界 线 性 振 动 能 量 ( 图 4) 华 为 特 殊 设 计 图 4 因 素 影 响 原 因 影 响 来 源 硬 盘 状 态 检 查 SMART 项 检 查 及 收 集 风 扇 振 动 的 多 级 隔 离 : 热 塑 粘 弹 性 材 料 风 扇 安 装 钉, 覆 盖 硬 盘 敏 感 振 动 频 率 ; 风 扇 支 架 与 机 箱 之 间 的 垂 直 水 平 多 级 减 振, 降 低 40% 以 上 来 自 于 风 扇 的 振 动 ( 图 5) 振 动 振 动 会 干 扰 磁 头 的 飞 行, 导 致 硬 盘 磁 头 无 法 在 磁 盘 表 面 准 确 定 位, 甚 至 引 起 磁 头 撞 击 磁 盘 盘 面, 造 成 硬 盘 故 障 外 界 噪 音, 施 工, 机 房 空 调 振 动 等 获 取 硬 盘 信 息 Firmware 版 本 检 查 上 下 电 测 试 烤 机 测 试 高 强 度 机 箱 及 硬 盘 滑 道 设 计 : 机 箱 硬 盘 部 位 的 双 层 式 结 构, 强 度 增 强 20% 以 上, 有 效 保 证 各 硬 盘 槽 位 尺 寸 一 致 性 ; 压 铸 锌 基 合 金 的 滑 道 材 料, 良 好 的 耐 冲 击 性 降 低 机 箱 向 硬 盘 振 动 的 传 递 放 大 作 用 通 过 高 强 度 的 硬 件 设 计 可 以 保 证 存 储 系 统 的 长 时 间 稳 定 工 作, 在 遭 遇 自 然 灾 害 的 极 端 恶 劣 情 况 下, 仍 然 能 够 保 证 存 储 设 备 的 完 好 无 损 华 为 存 储 设 备 是 国 内 唯 一 通 过 9 级 烈 度 的 抗 震 认 证 的 存 储 设 备, 足 以 见 得 华 为 存 储 设 备 的 精 工 品 质 ( 图 6) 灰 尘 颗 粒 灰 尘 进 入 硬 盘 密 封 腔 内, 与 磁 头 或 盘 片 发 生 碰 撞, 就 会 在 盘 片 表 面 留 下 划 痕, 造 成 数 据 丢 失 或 硬 盘 故 障 空 气 灰 尘, 烟 尘, 其 它 挥 发 性 物 质 等 SMART 项 检 查 及 收 集 上 下 电 测 试 全 盘 扫 描 测 试 SMART 项 检 查 及 收 集 图 5 温 度 温 度 过 高 会 加 速 硬 盘 磁 头 老 化, 使 磁 头 失 去 读 写 能 力 环 境 温 度 过 高 全 盘 扫 描 测 试 SMART 项 检 查 及 收 集 上 下 电 测 试 硬 盘 自 检 测 试 湿 度 大 气 污 染 硫 化 气 体 湿 度 和 大 气 污 染 都 极 其 容 易 造 成 硬 盘 电 路 腐 蚀, 导 致 硬 盘 无 法 工 作 机 房 空 气 湿 度 过 大, 空 气 含 硫 等 挥 发 性 建 筑 材 料 等 上 下 电 测 试 全 盘 写 测 试 电 子 标 签 加 载 硬 盘 认 证 测 试 设 备 运 行 环 境 状 况 实 时 监 测 : 集 成 于 背 板 上 的 振 动 传 感 器 实 时 监 控 系 统 环 境 的 振 动 冲 击 状 况 当 出 现 超 过 阈 值 的 振 动 和 冲 击 情 况 时, 会 通 过 网 管 系 统 及 时 通 知 管 理 员, 尽 快 采 取 措 施, 解 决 异 常 情 况 或 暂 时 停 止 存 储 系 统 的 继 续 使 用 ( 图 7) 图 6 当 环 境 气 压 变 化 时, 都 会 直 接 影 响 硬 盘 的 飞 行 高 度, 导 致 硬 盘 无 法 读 取 数 据, 甚 至 导 致 磁 头 碰 到 磁 盘 盘 面, 造 成 硬 盘 故 障 SMART 项 检 查 及 收 集 上 传 测 试 记 录 气 压 海 拔 等 随 机 访 问 测 试 下 电 ( 回 零 ) 图 3 华 为 硬 盘 检 测 流 程 图 7 28 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 29

17 视 频 监 控 存 储 系 统 可 靠 性 分 析 视 频 监 控 存 储 系 统 可 靠 性 分 析 硬 盘 在 线 诊 断 技 术 存 储 系 统 中 的 硬 盘 数 量 庞 大, 承 载 了 用 户 的 所 有 关 键 数 据, 同 时 存 储 系 统 不 能 中 断, 这 就 要 求 对 于 存 储 系 统 的 检 测 和 修 复 等 技 术 必 须 在 线 进 行, 不 能 影 响 业 务 的 正 常 工 作 如 何 及 时 发 现 和 有 效 处 理 硬 盘 故 障, 将 硬 盘 故 障 影 响 最 小 化, 是 存 储 系 统 面 临 的 可 靠 性 挑 战 之 一 华 为 存 储 为 了 提 升 硬 盘 的 容 错 能 力, 设 计 了 硬 盘 故 障 管 理 系 统, 采 取 了 主 动 预 防 局 部 隔 离 快 速 恢 复 等 一 系 列 在 线 诊 断 技 术 来 应 对 这 一 挑 战 主 动 预 防 DHA( Health Analyzer) 硬 盘 故 障 诊 断 与 预 警 : 坏 道 后 台 扫 描 : 坏 道 是 硬 盘 最 常 见 的 故 障 模 式 但 是 硬 盘 作 为 存 储 系 统 中 一 个 重 要 的 机 械 部 件, 经 过 长 时 间 的 当 硬 盘 出 现 坏 道 时, 不 会 自 动 将 坏 扇 区 信 息 告 知 主 机 进 行 不 间 断 工 作 运 行 后 会 出 现 部 件 老 化, 故 障 率 会 随 着 时 间 呈 修 复, 只 有 在 读 写 的 时 候 才 能 发 现 坏 道 华 为 存 储 的 硬 盘 上 升 趋 势 硬 盘 健 康 度 分 析 子 系 统 通 过 建 立 硬 盘 故 障 模 型, 坏 道 后 台 扫 描 可 以 在 不 影 响 业 务 和 硬 盘 自 身 可 靠 性 的 前 提 对 硬 盘 关 键 指 标 进 行 监 控, 利 用 先 进 的 算 法, 评 估 硬 盘 的 下, 根 据 硬 盘 的 物 理 参 数, 在 一 定 的 扫 描 周 期 内, 设 置 合 健 康 度, 准 确 预 测 硬 盘 故 障, 防 患 于 未 然 在 进 行 DHA 的 适 的 扫 描 策 略, 在 最 短 的 时 间 内 发 现 坏 道 并 进 行 修 复, 从 故 障 诊 断 过 程 中, 会 根 据 硬 盘 的 工 作 状 态 以 及 当 前 存 储 系 而 降 低 数 据 丢 失 的 风 险 统 的 业 务 模 型 进 行 按 照 不 同 的 算 法 进 行 评 估, 目 前 华 为 存 局 部 隔 离 储 主 要 采 用 下 面 三 种 DHA 模 型 技 术 进 行 数 学 建 模 以 进 行 硬 盘 预 测 工 作, 如 下 所 示 : 硬 盘 坏 道 修 复 : 坏 道 修 复 可 以 在 发 现 坏 道 后, 对 其 进 行 读 重 试 或 利 用 RAID 重 构 出 该 坏 道 对 应 扇 区 的 数 据 并 下 发 SMART 信 息 例 测 策 略 ( 单 因 素 ) 采 用 硬 盘 SMART 信 写 命 令, 进 而 利 用 硬 盘 自 身 的 重 映 射 功 能 恢 复, 可 以 避 免 息 指 标 进 行 判 断 和 预 测 全 盘 失 效 和 重 构 韦 伯 分 布 概 率 分 析 ( 多 因 素 ) 硬 盘 POH(Power On 数 据 块 级 隔 离 : 将 硬 盘 在 正 常 读 写 的 过 程 中, 无 法 写 Hour) 时 间 指 标 进 行 判 断 和 预 测 入 某 些 扇 区 且 无 法 修 复 的 数 据 按 照 一 定 算 法 写 到 热 备 空 间 模 糊 综 合 评 判 ( 多 因 素 ) 硬 盘 SMART 信 息 及 IO 模 上, 并 建 立 映 射 关 系, 以 保 证 用 户 数 据 的 可 用 性, 并 降 低 型 等 综 合 指 标 进 行 判 断 和 预 测 维 护 成 本 快 速 恢 复 硬 盘 故 障 诊 断 : 硬 盘 故 障 后 并 不 会 被 立 即 剔 除, 而 会 先 进 行 诊 断 硬 盘 是 不 是 真 的 故 障 华 为 存 储 在 硬 盘 故 障 处 理 流 程 中 加 入 了 诊 断 操 作, 分 析 硬 盘 故 障 原 因 和 程 度, 通 过 重 试 复 位 等 方 法 来 尝 试 恢 复 硬 盘, 对 故 障 扇 区 进 行 写 修 复 重 映 射 等 操 作, 修 复 局 部 硬 盘 故 障 并 恢 复 硬 盘 工 作, 从 而 保 证 业 务 连 续 性, 达 到 提 高 系 统 可 靠 性 的 目 的 局 部 重 构 : 华 为 存 储 支 持 硬 盘 误 拔 出 修 复 功 能 硬 盘 发 生 误 拔 出 后, 在 该 硬 盘 处 于 拔 出 的 时 间 段 内, 局 部 重 构 可 以 将 该 时 间 段 内 发 生 的 数 据 变 化 记 录 下 来, 在 硬 盘 误 拔 出 恢 复 时, 仅 重 构 发 生 变 化 的 数 据, 大 大 减 少 硬 盘 误 拔 插 场 景 的 重 构 数 据 量, 缩 短 重 构 时 间, 减 小 数 据 丢 失 的 风 险 精 简 重 构 : 一 般 情 况 下, 存 储 系 统 分 配 给 用 户 的 存 储 空 间 不 会 马 上 用 完, 大 部 分 空 间 处 于 未 使 用 状 态 硬 盘 永 久 故 障 后, 重 构 未 使 用 空 间 等 于 做 无 用 功 精 简 重 构 可 以 通 过 只 重 构 用 户 有 效 数 据 部 分, 减 小 重 构 数 据 量, 缩 短 重 构 时 间, 进 而 降 低 对 可 靠 性 的 影 响 30 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 31

18 华 为 存 储 让 平 安 城 市 更 平 安 华 为 存 储 让 平 安 城 市 更 平 安 华 为 存 储 让 平 安 城 市 更 平 安 安 全 稳 定 是 第 一 监 控 系 统, 尤 其 是 大 规 模 视 频 监 控 系 统 中 重 要 的 支 撑 产 品, 一 个 安 全 稳 定 可 靠 的 视 频 监 控 存 储 平 台, 对 于 后 期 的 案 件 分 析, 也 是 至 关 重 要 的 支 撑 要 素 应 用 上 的 新 需 求 这 些 新 需 求, 多 以 基 础 性 的 计 算 机 视 觉 分 析 技 术 为 依 托, 例 如 近 年 来 提 得 比 较 多 的 视 频 智 能 分 析 智 能 视 频 诊 断 智 能 视 频 检 索 智 能 视 频 跟 踪 智 能 视 频 拼 接 等 功 能 这 些 新 技 术 的 应 用, 也 对 承 载 海 量 视 频 数 据 的 存 储 系 统 也 提 出 了 更 高 的 要 求, 要 求 存 储 设 备 能 够 保 证 高 性 能 的 视 频 并 发 读 取 能 力, 传 统 1:1 读 写 比 例 的 存 储 系 统 已 经 成 为 视 频 智 能 分 析 的 性 能 瓶 颈 平 安 城 市 的 新 特 点 和 趋 势 平 安 是 人 民 幸 福 安 康 的 基 本 要 求, 建 设 平 安 城 市 是 各 级 政 府 的 重 大 责 任 作 为 平 安 城 市 建 设 的 重 点 内 容, 视 频 监 控 技 术 已 经 成 为 继 刑 侦 技 侦 网 侦 技 术 之 后 公 安 机 关 战 斗 力 的 新 的 增 长 点 公 安 部 制 定 了 全 国 公 安 装 备 建 设 " 十 二 五 " 规 划, 对 新 出 台 的 安 全 防 范 视 频 监 控 联 网 系 统 信 息 传 输 交 换 控 制 技 术 要 求 (GB/T28181) 的 标 准 进 行 宣 传, 强 力 推 进 数 字 视 频 监 控 平 台 的 建 设 历 经 多 年 建 设 之 后, 平 安 城 市 视 频 监 控 已 经 步 入 了 新 的 阶 段, 公 安 部 门 对 平 安 城 市 的 规 划 和 需 求 日 渐 成 熟 和 明 确, 建 设 的 重 点 也 由 布 点 数 量 向 管 理 应 用 转 变 这 一 两 年, 随 着 4K 超 高 清 云 计 算 大 数 据 等 各 种 新 技 术 新 应 用 的 不 断 涌 现, 以 及 公 安 部 门 对 大 平 安 概 念 的 不 断 求 索, 未 来 的 发 展 趋 向 也 日 渐 清 晰 对 于 任 何 一 个 系 统, 其 安 全 性 可 靠 性 都 是 首 先 要 考 虑 的 一 个 重 点 因 素, 涉 及 基 础 民 生 的 平 安 城 市 系 统, 显 得 尤 为 重 要 平 安 城 市 往 往 动 辄 上 万 个 监 控 点 位, 轻 松 达 到 PB 级 的 适 配 监 控 数 据, 系 统 规 模 尤 其 庞 大 以 广 东 省 为 例, 包 括 广 州 深 圳 珠 海 等 城 市 在 内, 十 一 五 结 束 之 后, 合 计 就 完 成 了 100 万 点 的 监 控 系 统 规 模, 这 个 数 字 在 十 二 五 期 间 还 将 继 续 攀 升 如 此 大 规 模 的 组 网, 是 以 往 其 他 公 安 业 务 系 统 中 所 没 有 遇 到 的 平 安 城 市 的 政 治 民 生 地 位, 以 及 其 本 身 固 有 的 规 模 性 特 点, 必 然 使 得 其 安 全 稳 定 可 靠 成 为 第 一 要 素 从 近 两 年 的 建 设 情 况 来 看, 公 安 部 门 对 此 要 求 也 是 相 当 之 高 内 网 外 网 之 间 必 须 通 过 安 全 接 入 平 台, 监 控 承 载 网 络 要 有 冗 余 设 计, 核 心 数 据 库 务 必 双 机 热 备, 大 型 系 统 的 中 心 管 理 单 元 优 选 硬 件 负 载 均 衡 方 案, 对 于 流 媒 体 交 换 部 分, 则 要 求 有 N+1 或 者 N+M 备 份 随 着 网 络 化 尤 其 是 高 清 化 视 频 监 控 的 逐 步 普 及, 视 频 监 控 的 存 储 成 为 视 频 视 频 共 享, 大 势 所 趋 随 着 网 络 监 控 的 应 用 范 围 逐 步 扩 大, 监 控 联 网 越 来 越 普 及, 同 时, 对 监 控 的 需 求 已 经 不 仅 仅 满 足 于 本 地 的 联 网 监 控, 而 是 在 原 有 本 地 联 网 监 控 基 础 上, 要 求 进 行 省 级 乃 至 全 国 范 围 内 跨 区 域 的 大 联 网 监 控 目 前 正 在 大 力 开 展 的 平 安 城 市, 很 多 城 市 完 成 了 覆 盖 全 市 的 整 体 视 频 监 控 系 统, 但 是 也 由 此 带 来 了 新 的 问 题, 最 突 出 的 就 是 不 能 实 现 视 频 资 源 的 共 享 传 统 分 散 存 储 模 式 的 DVR NVR 为 视 频 数 据 的 共 享 带 来 了 技 术 上 的 阻 碍, 而 集 中 存 储 模 式 的 SAN 和 云 存 储 成 为 了 平 安 城 市 视 频 监 控 存 储 的 主 流 模 式 呼 唤 更 新 更 先 进 的 视 频 技 术 随 着 平 安 城 市 建 设 的 不 断 深 入, 以 及 公 安 部 门 利 用 视 频 监 控 辅 助 业 务 的 探 索, 视 频 监 控 已 经 逐 渐 和 早 期 的 傻 录 傻 存 说 再 见 了, 而 且 也 在 不 断 提 出 综 上 所 述, 视 频 监 控 数 据 的 稳 定 存 储 和 高 效 分 析 是 未 来 几 年 平 安 城 市 的 核 心 诉 求, 华 为 以 洞 察 图 像 智 慧 为 理 念, 推 出 了 面 向 未 来 的 视 频 监 控 存 储 解 决 方 案 平 安 城 市 视 频 监 控 数 据 存 储 之 道 按 照 现 行 的 公 安 系 统 机 构 组 成, 派 出 所 是 公 安 系 统 的 最 基 层 组 织, 是 上 级 公 安 局 ( 公 安 分 局 ) 的 基 层 派 出 机 构, 也 是 离 监 控 摄 像 头 最 近 的 公 安 实 体 组 织 派 出 所 受 上 级 公 安 机 关 领 导 和 管 理 在 平 安 城 市 视 频 监 控 系 统 建 设 中, 也 多 以 派 出 所 或 公 安 分 局 为 单 位 进 行 建 设 32 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 33

19 华 为 存 储 让 平 安 城 市 更 平 安 华 为 存 储 让 平 安 城 市 更 平 安 一 级 存 储 : 派 出 所 数 据 集 中 存 储 的 建 设 之 道 视 频 监 控 数 据 可 实 现 派 出 所 集 中 存 储 的 需 求 同 时, 派 出 所 集 中 的 监 控 数 据 存 储 模 式 也 部 分 满 足 了 公 安 系 统 日 益 强 烈 的 远 程 监 控 诉 求, 监 控 数 据 能 够 被 更 好 地 管 理 和 利 用 此 时, 制 约 数 据 更 大 范 围 集 中 的 主 要 原 因 为 IP 带 宽, 当 时 国 内 大 部 分 城 市 的 网 络 能 力 还 不 能 满 足 更 大 范 围 视 频 监 控 数 据 集 中 存 储 的 数 据 传 输 能 力 需 求 这 种 基 于 派 出 所 数 据 集 中 的 平 安 城 市 视 频 监 控 系 统 中 的 存 储, 被 称 之 为 一 级 存 储 产 品 提 供 商 多 为 非 专 业 存 储 厂 商 随 着 城 市 的 发 展, 城 市 视 频 监 控 系 统 全 面 向 网 络 化 高 清 化 的 方 向 迈 进, 平 安 城 市 视 频 监 控 的 数 据 量 快 速 增 长, 数 据 丢 失 的 社 会 风 险 政 治 风 险 大 大 增 加, 因 此 对 一 级 存 储 设 备 的 容 量 可 靠 性 等 提 出 了 更 高 的 要 求, 急 需 专 业 存 储 厂 商 提 供 满 足 企 业 级 应 用 标 准 的 一 级 存 储 解 决 方 案, 以 实 现 监 控 数 据 安 全 存 储 的 目 的 求 以 外, 越 来 越 多 的 视 频 应 用 增 值 需 求 也 将 会 涌 现, 我 们 的 一 级 存 储 本 身 需 要 变 得 更 灵 活, 为 这 些 实 现 这 些 增 值 需 求 提 供 额 外 的 计 算 能 力, 一 级 存 储 必 将 走 向 存 储 与 计 算 的 融 合 之 路 华 为 以 自 身 在 专 业 存 储 行 业 的 多 年 耕 耘 经 验, 结 合 国 内 公 安 视 频 监 控 行 业 现 状, 提 供 成 熟 稳 定 可 靠 的 视 频 监 控 存 储 IPSAN 解 决 方 案, 并 率 先 进 行 视 频 监 控 存 储 与 计 算 融 合 的 探 索 网 络 及 改 造 网 络 时 对 网 络 带 宽 进 行 大 规 催 生 了 基 于 海 量 视 频 的 公 安 应 用 系 在 平 安 城 市 视 频 监 控 系 统 建 设 的 初 期, 由 于 一 般 采 用 模 拟 监 控 ( 如 VCR DVR 等 ) 方 式, 受 限 于 模 拟 信 号 的 传 输 距 离 限 制 和 布 线 成 本, 监 控 数 据 一 般 为 就 近 存 储, 部 分 重 要 数 据 可 保 存 于 派 出 所 大 约 从 1997 年 开 始, 得 益 于 IP 网 络 技 术 的 发 展 成 熟, 城 市 视 频 监 控 开 始 向 数 字 化 和 网 络 化 迈 进,NVR 及 IPSAN 存 储 方 案 得 到 广 泛 应 用, 视 频 监 控 数 据 的 传 输 方 式 从 模 拟 信 号 全 面 转 向 基 于 IP 网 络 的 数 字 信 号, 信 号 传 输 距 离 也 不 再 成 为 监 控 系 统 建 设 最 主 要 的 制 约 因 素, 早 期 的 一 级 存 储 产 品 形 态 主 要 为 DVR NVR 等, 此 类 设 备 部 署 简 易, 成 本 低, 但 容 量 小 设 备 可 靠 性 差, 数 据 易 丢 失, 当 前 一 级 存 储 设 备 提 供 的 功 能 较 为 单 一, 主 要 解 决 数 据 的 基 本 存 储 需 求 未 来, 可 以 预 见 的 是, 随 着 网 络 技 术 视 频 联 网 技 术 和 视 频 智 能 分 析 技 术 的 发 展, 在 解 决 视 频 数 据 基 本 的 存 储 需 二 级 存 储 : 公 安 分 局 数 据 集 中 存 储 的 建 设 之 道 大 约 从 2005 年 开 始,IP 技 术 发 展 得 更 加 成 熟, 部 分 地 区 公 安 系 统 在 新 建 模 增 加, 使 得 基 于 公 安 分 局 数 据 集 中 的 视 频 监 控 系 统 建 设 模 式 成 为 可 能, 在 这 种 建 设 模 式 中 的 存 储 被 称 之 为 二 级 存 储, 多 采 用 由 专 业 存 储 厂 商 提 供 的 具 有 海 量 存 储 能 力 和 可 靠 性 保 障 的 专 业 设 备 如 专 业 IPSAN 设 备 云 存 储 系 统 等 该 建 设 模 式 具 备 几 大 优 势 : 数 据 更 为 集 中, 便 于 统 一 管 控, 统 一 指 挥, 节 约 涉 案 视 频 的 采 集 成 本 ; 所 选 用 的 存 储 系 统 更 为 专 业, 符 合 企 业 级 应 用 的 要 求, 同 时 设 备 机 房 环 境 更 加 可 控, 数 据 安 全 更 有 保 障 ; 统, 如 视 频 浓 缩 人 脸 识 别 与 检 索 车 辆 检 索 人 / 车 跟 踪 等, 在 一 定 程 度 上 提 升 了 公 安 破 案 效 率 和 城 市 管 理 水 平 ; 使 各 级 公 安 机 构 间 视 频 联 网 可 行 性 大 大 增 加, 实 现 更 大 范 围 内 的 统 一 指 挥 和 调 度 ; 华 为 公 司 依 托 自 身 在 传 统 IPSAN 存 储 和 前 沿 云 存 储 领 域 的 强 大 研 发 实 力, 为 视 频 监 控 二 级 存 储 提 供 灵 活 可 靠 的 解 决 方 案 平 安 城 市 视 频 监 控 存 储 的 未 来 发 展 方 向 中 国 地 大 物 博, 幅 员 辽 阔, 各 地 区 间 的 经 济 发 展 水 平 和 行 政 区 域 结 构 具 有 较 大 的 差 别 时 值 2014 年, 由 于 大 部 分 地 区 的 网 络 水 平 不 足, 派 出 所 较 为 分 散, 难 以 满 足 视 频 监 控 数 据 分 局 集 中 的 前 提 条 件, 因 此 目 前 一 级 存 储 仍 是 平 安 城 市 视 频 监 控 建 设 的 主 流 选 择 但 我 们 也 看 到, 在 部 分 发 达 地 区, 特 别 是 沿 海 发 达 城 市 的 主 城 区, 县 / 区 分 局 下 辖 的 派 出 所 较 为 集 中, 网 络 条 件 较 好, 基 于 分 局 数 据 集 中 的 视 频 监 控 系 统 建 设 已 得 到 应 用 并 在 城 市 管 理 中 发 挥 了 极 大 的 作 用, 突 显 出 明 显 优 势 未 来, 随 着 网 络 技 术 的 持 续 发 展, 视 频 智 能 分 析 大 数 据 技 术 云 存 储 技 术 的 日 益 成 熟 普 及, 数 据 更 为 集 中 的 二 级 存 储 建 设 模 式, 以 及 一 级 二 级 存 储 融 合 的 视 频 监 控 存 储 建 设 模 式 必 然 将 会 成 为 全 国, 乃 至 全 球 视 频 监 控 建 设 的 趋 势 34 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 35

20 华 为 存 储 让 平 安 城 市 更 平 安 华 为 存 储 让 平 安 城 市 更 平 安 OceanStor 智 能 融 合 存 储 全 景 图 DeviceManager CloudDrive SmartTier SmartMotion SmartQoS SmartThin SmartPartition SmartVirtualization esight ReplicationDirector HyperCopy HyperSnap HyperClone HyperReplication ST ST T STSTST Dorado G InfoEqualizer InfoAllocator InfoTier InfoExplorer InfoProtector Dorado N UDS 小 结 华 为, 作 为 中 国 本 地 的 专 业 存 储 厂 商 领 导 者 和 世 界 存 储 行 业 佼 佼 者, 深 刻 理 解 当 前 国 内 的 实 际 情 况 和 平 安 城 市 建 设 诉 求, 设 计 出 了 符 合 中 国 国 情 的 视 频 监 控 存 储 解 决 方 案, 在 满 足 平 安 城 市 数 据 安 全 存 储 的 前 提 下, 极 力 推 进 中 国 的 平 安 城 市 建 设 朝 着 专 业 化 现 代 化 高 效 化 的 方 向 迈 进 华 为 存 储, 以 专 业 的 存 储 能 力, 让 平 安 城 市 更 平 安 平 安 城 市 视 频 监 控 数 据 分 析 之 道 视 频 分 析 是 建 立 在 统 一 管 理 视 频 数 据 的 基 础 上 的, 是 平 安 城 市 建 设 发 展 到 一 定 阶 段 后 的 产 物 目 前, 我 国 的 视 频 分 析 技 术 主 要 在 后 台 处 理 阶 段, 分 行 为 分 析 和 特 征 分 析 两 类 行 为 分 析 以 运 动 背 景 建 模 为 基 础, 区 分 出 静 止 的 背 景 和 运 动 的 目 标 物 体, 除 去 无 关 目 标, 最 终 结 合 得 到 的 目 标 轨 迹 和 设 置 的 规 则 产 生 报 警 信 号 特 征 分 析 基 于 目 标 物 体 特 征 数 据 库, 将 所 得 图 像 与 数 据 库 中 特 征 进 行 匹 配, 得 到 匹 配 度 最 高 的 结 果 未 来, 在 中 国 市 场, 应 用 分 析 智 能 化 是 主 要 发 展 趋 势 其 中, 包 括 智 能 轨 迹 分 析 智 能 对 象 检 索 人 脸 识 别 运 动 检 测 技 术 视 频 摘 要 技 术 可 视 化 展 现 分 析 系 统 图 形 绘 制 及 图 形 布 局 分 析 算 法 等 在 内 的 核 心 关 键 技 术 将 日 趋 完 善, 应 用 分 析 最 终 将 取 代 人 工 分 析, 大 大 缩 短 视 频 阅 读 时 间, 提 高 检 索 效 率, 降 低 办 案 成 本, 提 高 工 作 效 率, 实 现 复 杂 条 件 下 的 目 标 识 别 跟 踪 行 为 分 析 面 像 比 对 等 功 能, 有 效 实 现 预 测 预 警 警 情 舆 情 分 析 案 情 研 判 分 析, 对 犯 罪 活 动 进 行 快 速 精 准 的 打 击 华 为 提 供 业 界 最 高 性 能 的 视 频 监 控 分 析 存 储, 以 高 达 4:1 读 写 比 例 解 决 当 前 多 路 视 频 并 发 读 取 的 性 能 瓶 颈, 并 整 合 行 业 内 领 先 的 视 频 分 析 系 统, 为 平 安 城 市 客 户 提 供 弹 性 高 效 可 靠 的 视 频 智 能 分 析 整 套 解 决 方 案 36 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 37

21 华 为 存 储 让 平 安 城 市 更 平 安 华 为 存 储 让 平 安 城 市 更 平 安 T VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM NAS pgis VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM ST ST ST 38 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 39

22 存 储 和 计 算 融 合 的 视 频 监 控 存 储 利 器 存 储 和 计 算 融 合 的 视 频 监 控 存 储 利 器 存 储 和 计 算 融 合 的 视 频 监 控 存 储 利 器 --- 华 为 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 视 频 监 控 技 术 经 历 了 模 拟 视 频 监 控 数 字 视 频 监 控, 正 逐 渐 过 渡 到 网 络 视 频 监 控 阶 段 当 前 平 安 城 市 建 设 中, 绝 大 部 分 采 用 网 络 视 频 监 控 系 统 与 之 相 对 应 的 是, 视 频 监 控 存 储 设 备 也 经 历 了 磁 带 存 储 硬 盘 录 像 机 存 储 (DVR) 和 网 络 录 像 机 存 储 (NVR) 等 技 术 演 进 而 这 些 存 储 设 备 由 于 存 储 容 量 有 限, 通 常 按 照 就 近 原 则 分 散 部 署 在 不 同 区 域, 仅 保 存 就 近 区 域 内 的 视 频 监 控 数 据 当 前 随 着 平 安 城 市 视 频 监 控 系 统 的 规 模 和 数 据 量 不 断 增 大, 对 视 频 数 据 的 使 用 及 共 享 需 求 增 多, 新 一 代 视 频 监 控 存 储 设 备 对 性 能 可 靠 性 开 放 性 提 出 了 更 高 的 需 求 业 界 目 前 主 要 有 两 种 方 案 来 解 决 大 规 模 视 频 监 控 数 据 的 存 储, 一 是 采 用 存 储 服 务 器 +IPSAN 的 标 准 存 储 方 案 ( 又 称 为 转 存 方 案 ), 二 是 采 用 视 频 监 控 软 件 与 存 储 结 合 的 流 直 存 方 案 集 中 录 像 机 存 储 (CVR) 作 为 当 前 主 流 的 流 直 存 设 备, 实 质 是 在 标 准 的 IPSAN 网 络 存 储 设 备 基 础 上, 嵌 入 视 频 监 控 平 台 软 件 来 实 现 相 比 采 用 标 准 IPSAN 存 储 设 备 需 要 搭 配 存 储 服 务 器 的 方 案, 可 以 降 低 整 个 系 统 的 成 本 但 是 由 于 CVR 和 流 直 存 技 术 的 技 术 复 杂 度 较 高, 目 前 只 有 少 数 几 家 视 频 监 控 厂 商 具 备 相 关 设 备 的 研 发 和 设 计 能 力, 同 时 各 个 厂 家 的 CVR 存 储 设 备 均 采 用 封 闭 的 系 统 架 构, 硬 件 和 软 件 必 须 捆 绑 使 用, 缺 乏 开 放 性 和 兼 容 性 并 且 在 实 际 的 使 用 过 程 中,CVR 存 储 设 备 由 于 系 统 内 模 块 众 多, 容 易 出 现 系 统 资 源 抢 占 等 问 题, 目 前 采 用 单 一 操 作 系 统 耦 合 多 个 模 块 的 流 直 存 技 术 的 存 储 设 备 均 会 存 在 一 定 程 度 的 性 能 下 降 ( 流 直 存 模 式 下 可 能 高 达 50% 的 性 能 下 降 ), 同 时 在 设 备 稳 定 性 方 面 也 存 在 隐 患 注 流 直 存 : 通 过 安 装 不 同 的 视 频 监 控 平 台 软 件 在 CVR 上 可 以 实 现, 视 频 流 直 存 ( 又 称 流 媒 体 直 存, 可 支 持 RTSP/ONVIF/PSIA/ SIP/GB/T28181 等 流 媒 体 协 议 ) 和 数 据 块 直 存 ( 可 支 持 iscsi/cifs/ NFS/FTP 等 存 储 协 议 ) 为 了 解 决 当 前 平 安 城 市 的 视 频 监 控 集 中 存 储 系 统 中 存 在 的 几 大 问 题, 如 : 封 闭 的 系 统 架 构, 不 能 兼 容 各 厂 家 的 视 频 监 控 平 台 软 件 和 存 储 可 靠 性 隐 患 等 问 题, 华 为 历 经 十 年 积 累, 在 标 准 的 IPSAN 存 储 设 备 上, 融 合 云 计 算 虚 拟 化 技 术 和 视 频 监 控 流 直 存 技 术 理 念, 推 出 国 内 首 款 完 全 自 主 研 发 的 虚 拟 流 直 存 视 频 监 控 集 中 存 储 平 台 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案, 打 破 传 统 与 常 规, 用 先 进 的 技 术 给 予 视 频 监 控 存 储 全 新 的 定 义, 提 供 开 放 稳 定 高 效 的 新 一 代 视 频 监 控 集 中 存 储 平 台 首 先, 作 为 视 频 监 控 的 集 中 存 储 平 台, 最 重 要 的 特 质 IP 就 在 于 存 储 的 平 台 化 带 来 的 开 放 相 比 传 统 的 CVR 流 直 存 设 备, 华 为 的 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 利 用 虚 拟 化 技 术 在 IPSAN 存 储 设 备 的 控 制 器 上 虚 拟 化 多 个 不 同 类 型 的 主 机 各 个 视 频 监 控 平 台 软 件 厂 商 可 以 根 据 各 自 的 需 求, 定 制 操 作 系 统 CPU 和 内 存 等 配 置, 完 美 解 决 了 传 统 流 直 存 解 决 方 案 的 技 术 难 题, 所 有 厂 商 的 视 频 监 控 平 台 软 件 均 可 以 通 过 与 华 为 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 的 对 接 实 现 RTSP/ONVIF/PSIA/SIP/GB- T28181 等 流 媒 体 协 议 的 直 存 或 者 是 iscsi/cifs/nfs/ftp 等 存 储 协 议 的 直 存 这 就 意 味 着 使 用 华 为 的 存 储 平 台, 可 以 完 美 兼 容 所 有 厂 家 的 视 频 监 控 平 台 软 件, 实 现 全 面 的 流 直 存 VM VM VM VM Controller Controller 图 1 华 为 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 架 构 图 40 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 41

23 存 储 和 计 算 融 合 的 视 频 监 控 存 储 利 器 存 储 和 计 算 融 合 的 视 频 监 控 存 储 利 器 其 次, 在 存 储 设 备 稳 定 性 方 面, 华 为 通 过 一 系 列 技 术 大 幅 提 升 虚 拟 化 集 中 存 储 平 台 的 可 靠 性 : 通 过 虚 拟 化 技 术 的 故 障 隔 离 技 术, 单 个 模 块 发 生 故 障, 如 : 死 锁 死 循 环 或 异 常 退 出 等 情 况, 不 会 造 成 整 体 设 备 或 系 统 的 故 障, 大 大 提 升 存 储 设 备 的 持 续 稳 定 运 行 能 力 ; 通 过 虚 拟 化 技 术 的 集 群 技 术, 在 IPSAN 存 储 设 备 的 多 个 控 制 器 间 实 现 虚 拟 资 源 的 高 可 用 保 护, 当 任 何 一 个 虚 拟 资 源 或 者 控 制 器 发 生 故 障 时, 视 频 监 控 业 务 可 以 直 接 切 换 到 另 外 一 个 控 制 器 上, 保 证 视 频 监 控 持 续 可 用 最 后, 采 用 虚 拟 化 技 术 的 优 势 还 在 于 通 过 虚 拟 化 平 台 分 配 存 储 设 备 的 硬 件 资 源, 根 据 各 种 业 务 软 件 要 求 按 需 分 配 同 时 彼 此 隔 离, 不 会 造 成 视 频 监 控 平 台 软 件 和 存 储 软 件 之 间 互 相 抢 夺 和 切 换 CPU 内 存 等 资 源 造 成 的 存 储 性 能 降 低 问 题 相 比 传 统 的 DVR 和 NVR 等 一 体 化 存 储 设 备, 华 为 的 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 是 双 控 制 器 冗 余 的 高 可 靠 存 储 平 台, 利 用 两 个 互 为 备 份 的 镜 像 控 制 器 单 元 和 虚 拟 化 备 份 技 术, 两 个 控 制 器 中 的 视 频 监 控 平 台 软 件 可 以 自 动 实 现 集 群 功 能, 任 意 一 个 控 制 器 中 的 视 频 监 控 平 台 软 件 发 生 故 障 可 以 切 换 到 另 外 一 个 控 制 器 中 的 视 频 监 控 平 台 软 件 接 替 原 有 软 件 的 运 行, 大 大 提 升 了 视 频 监 控 存 储 设 备 的 持 续 稳 定 运 行 随 着 技 术 的 不 断 发 展, 在 华 为 的 融 合 虚 拟 化 解 决 方 案 上 我 们 还 可 以 拥 有 更 多 的 期 待, 如 : 多 控 制 器 技 术, 让 多 套 IPSAN 存 储 设 备 组 合 成 一 套 设 备, 帮 助 虚 拟 机 中 的 视 频 监 控 平 台 软 件 从 单 机 到 冗 余 再 到 分 布 式 处 理, 大 幅 提 升 视 频 监 控 平 台 软 件 的 处 理 能 力 和 冗 余 能 力 如 : 大 数 据 分 析 技 术, 让 IPSAN 存 储 设 备 从 简 单 的 视 频 存 储 变 成 具 备 视 频 分 析 能 力 的 节 点, 在 虚 拟 机 中 嵌 入 Hadoop 等 大 数 据 软 件, 在 视 频 存 储 过 程 中 同 时 完 成 视 频 数 据 索 引 标 签 等 功 能, 在 不 更 新 换 代 设 备 的 前 提 通 过 新 增 软 件 就 能 具 备 大 数 据 视 频 分 析 能 力 42 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 43

24 面 向 派 出 所 数 据 集 中 的 视 频 监 控 存 储 之 道 面 向 派 出 所 数 据 集 中 的 视 频 监 控 存 储 之 道 面 向 派 出 所 数 据 集 中 的 视 频 监 控 存 储 之 道 平 安 城 市 建 设 起 源 与 现 状 平 安 城 市 的 建 设 起 源 于 科 技 强 警 战 略 和 城 市 报 警 与 监 控 系 统 建 设 即 3111 试 点 工 程 两 大 项 目 最 早 在 北 京 宣 武 区 山 东 济 南 浙 江 杭 州 和 江 苏 苏 州 四 个 城 市 开 始 做 试 点 为 了 以 点 带 面, 随 后 公 安 部 进 一 步 提 出 了 城 市 报 警 与 监 控 系 统 建 设 3111 试 点 工 程, 选 择 22 个 省, 在 省 市 县 三 级 开 展 报 警 与 监 控 系 统 建 设 试 点 工 程 至 此 视 频 监 控 系 统 建 设 在 全 国 迅 速 开 展 起 来, 并 逐 步 成 为 各 地 平 安 城 市 建 设 的 重 点 工 程 当 今 的 平 安 城 市, 已 完 成 全 国 各 大 城 市 的 规 模 覆 盖, 每 个 城 市 的 视 频 监 控 系 统 建 设 均 涉 及 到 多 个 局 点, 数 据 量 大 摄 像 头 分 布 地 域 广, 如 果 将 一 个 城 市 所 有 摄 像 头 数 据 进 行 集 中 保 存, 将 会 对 当 前 视 频 监 控 网 络 系 统 造 成 极 大 的 压 力, 因 此 尽 管 市 局 集 中 存 储 是 平 安 城 市 视 频 监 控 存 储 的 趋 势, 但 派 出 所 集 中 存 储 仍 为 当 前 的 主 流 存 储 模 式 当 前 视 频 监 控 存 储 技 术 及 需 求 随 着 社 会 治 安 视 频 监 控 建 设 和 科 技 强 警 工 作 的 不 断 能 化 阶 段, 对 于 承 载 了 海 量 非 结 构 化 视 频 数 据 的 存 储 系 统, 深 入, 视 频 监 控 技 术 向 着 数 字 化 网 络 化 高 清 化 同 样 也 提 出 了 更 高 的 要 求 智 能 化 方 向 发 展, 其 中 视 频 监 控 图 像 由 模 拟 视 频 标 高 可 靠 : 随 着 网 络 化 尤 其 是 高 清 化 视 频 监 控 的 逐 步 普 清 视 频 发 展 到 今 天 的 高 清 视 频, 与 之 对 应 的 存 储 也 经 历 及, 视 频 监 控 的 存 储 成 为 视 频 监 控 系 统, 尤 其 是 大 规 模 视 了 磁 带 录 像 机 (VCR) 硬 盘 录 像 机 (DVR) 网 络 硬 盘 频 监 控 系 统 中 重 要 的 支 撑 产 品, 所 以 存 储 的 可 靠 性 是 一 个 录 像 机 (NVR) 局 域 网 络 存 储 (SAN) 几 个 阶 段 重 要 保 障 在 大 型 视 频 监 控 系 统 的 存 储 产 品 中, 冗 余 备 份 当 今 的 平 安 城 市, 已 发 展 到 高 清 化 网 络 化 智 机 制 硬 盘 等 易 损 件 的 保 护 机 制 硬 件 异 常 之 后 的 数 据 恢 复 机 制 等, 已 经 成 为 存 储 系 统 可 靠 性 的 基 本 要 求 高 性 能 : 视 频 监 控 码 流 从 前 端 摄 像 头 流 向 存 储 系 统, 最 终 的 汇 聚 点 在 存 储 节 点 上, 尤 其 是 大 规 模 集 中 式 存 储 系 统, 在 并 发 写 入 方 面, 要 求 存 储 产 品 具 有 接 近 于 网 络 汇 聚 点 带 宽 的 写 入 性 能 同 时, 还 需 要 考 虑 视 频 数 据 快 速 查 询 方 面 的 读 性 能 在 高 清 化 智 能 化 的 视 频 监 控 系 统 中, 高 性 能 存 储 产 品 已 然 必 不 可 少 高 性 价 比 : 在 高 清 化 逐 步 规 模 普 及 的 今 天, 高 清 在 带 来 细 节 更 清 晰 优 势 的 同 时, 由 于 码 流 大 小 方 面 的 原 因, 在 存 储 网 络 解 码 等 方 面 也 带 来 了 更 高 的 要 求 如 果 不 能 够 在 每 TB 成 本 方 面 有 下 降, 存 储 总 成 本 的 增 加 将 会 带 来 巨 大 的 压 力 易 运 维 : 当 前 的 视 频 监 控 系 统, 动 辄 几 千 路 摄 像 头 甚 至 上 万 路 摄 像 头 的 系 统, 在 平 安 城 市 建 设 中 屡 见 不 鲜 在 这 些 大 规 模 多 级 别 的 系 统 中, 支 撑 系 统 正 常 运 转 的 关 键 设 备, 其 自 身 的 易 部 署 易 运 维 也 非 常 关 键 视 频 监 控 存 储 设 备, 同 样 需 要 具 备 通 过 简 单 易 用 的 交 互 界 面, 支 撑 清 晰 方 便 的 部 署 运 维 工 作 综 上 所 述, 为 了 满 足 大 容 量 高 可 靠 高 性 能 的 存 储 需 求, 技 术 成 熟 的 IPSAN 成 为 了 当 前 视 频 监 控 存 储 的 主 流 IPSAN 中 所 采 用 的 iscsi 通 信 协 议 (internet Small Computer System Interface), 实 际 上 是 一 个 互 联 协 议, 是 SAN 结 构 的 一 种 通 过 将 SCSI 协 议 封 装 在 IP 包 中, 使 得 SCSI 协 议 能 够 在 LAN/WAN 中 进 行 传 输 IPSAN 也 可 以 将 存 储 设 备 分 成 一 个 或 多 个 卷, 并 导 出 给 前 端 应 用 客 户 端, 客 户 端 计 算 机 可 以 对 这 些 导 出 的 卷 进 行 新 建 文 件 系 统 ( 格 式 化 ) 操 作 客 户 端 计 算 机 对 这 些 卷 的 访 问 方 式 为 设 备 级 的 块 访 问,IPSAN 通 过 把 数 据 分 成 多 个 数 据 块 (Block) 并 行 写 入 / 读 出 磁 盘, 块 级 访 问 的 特 性 决 定 了 iscsi 数 据 访 问 的 高 I/O 性 能 和 传 输 低 延 迟 IPSAN 继 承 了 IP 网 络 开 放 高 性 能 高 可 靠 性 易 管 理 可 扩 展 性 强 自 适 应 性 强 的 优 点, 存 储 方 式 灵 活, 实 现 存 储 网 络 与 应 用 网 络 的 无 缝 连 接, 并 提 供 了 优 良 的 远 程 数 据 复 制 和 容 灾 特 性 因 此 针 对 当 前 平 安 城 市 的 需 求 和 数 据 存 储 应 用 特 点, 控 制 器 架 构 的 IPSAN 架 构 最 为 合 适 44 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 45

25 面 向 派 出 所 数 据 集 中 的 视 频 监 控 存 储 之 道 面 向 派 出 所 数 据 集 中 的 视 频 监 控 存 储 之 道 IPSAN IP Network IPSAN IPSAN 集 中 管 理 的 融 合 统 一 : 华 为 存 储 解 决 方 案 存 储 产 品 的 网 管 系 统 ISM 可 提 供 设 备 资 源 的 统 一 管 理 以 及 性 能 状 华 为 存 储 解 决 方 案 提 供 RAID 组 动 态 扩 容 功 能 该 功 能 允 许 用 户 在 不 中 断 现 网 业 务 的 前 提 下, 向 现 有 RAID 组 添 加 高 效 可 靠 单 套 设 备 支 持 2000 路 1080P 并 发 读 写 (400 路 写 入, 1600 并 发 读 取 ), 在 满 足 大 容 量 存 储 的 同 时, 支 持 4:1 的 读 写 比 例, 满 足 视 频 智 能 分 析 高 并 发 读 取 的 性 能 要 求 态 的 统 一 监 控,( 如 图 3) 新 的 硬 盘, 用 于 扩 充 RAID 组 的 可 用 容 量 整 个 扩 容 过 程, 对 上 层 应 用 完 全 透 明, 且 扩 容 后 原 有 RAID 组 LUN 配 置 等 信 息 不 会 改 变 不 仅 如 此,RAID 组 动 态 扩 容 还 可 提 供 硬 盘 碎 片 整 理 功 能, 将 多 个 零 散 的 小 空 间 ( 碎 片 ) 整 合 成 物 理 上 连 续 的 大 段 空 间, 用 于 继 续 分 配 使 用 碎 片 整 理 功 能 不 仅 可 以 释 放 出 更 多 的 空 间, 提 高 了 硬 盘 的 利 用 率, 而 且 还 可 以 使 硬 盘 始 终 保 持 在 最 佳 的 读 写 状 态, 延 长 使 用 有 效 期 限 图 1 华 为 融 合 存 储 解 决 方 案 华 为 融 合 存 储 解 决 方 案 华 为 视 频 监 控 存 储 解 决 方 案 致 力 于 为 客 户 提 供 经 济 安 全 高 效 和 全 面 未 来 的 视 频 监 控 图 像 数 据 存 储 解 决 之 道, 推 出 了 面 向 未 来 的 视 频 监 控 专 业 存 储 解 决 方 案 该 解 决 方 案 以, 洞 察 图 像 智 慧 为 理 念, 轻 松 应 对 高 清 化 视 频 大 数 据 分 析 两 大 趋 势, 并 拥 有 高 效 可 靠 融 合 架 构 弹 性 扩 展 三 大 优 势 ( 如 图 1) 双 控 制 器 协 同 工 作, 单 控 制 器 故 障 业 务 处 理 能 力 不 下 降 构 建 业 务 + 存 储 系 统 双 集 群 模 式, 实 现 业 务 零 中 断, 降 低 业 务 运 行 风 险 ; 视 频 快 速 还 原 技 术, 引 入 RAID 2.0+ 技 术, 实 现 快 速 重 构, 提 高 重 构 时 间 20 倍, 极 大 降 低 RAID 失 效 风 险 ; 支 持 新 一 代 互 联 协 议 IPv6, 提 供 对 未 来 视 频 监 控 网 络 系 统 的 兼 容 性 图 像 修 复 技 术, 最 大 程 度 保 障 数 据 可 读, 提 高 有 效 数 据 恢 复 效 率 90% 以 上, 确 保 数 据 安 全 性 图 3 集 中 管 理 的 融 合 统 一 小 结 关 键 视 频 容 灾 技 术, 支 持 对 重 点 监 控 区 域 视 频 录 像 数 据 进 行 多 份 备 份 存 储, 保 障 关 键 视 频 数 据 安 全 可 靠 弹 性 扩 展 一 套 设 备 满 足 标 清 高 清 智 能 分 析 三 代 业 务 需 求, 实 现 业 务 的 平 滑 演 进 华 为 通 过 对 新 技 术 以 及 平 安 城 市 当 前 需 求 和 未 来 发 展 趋 势 的 深 入 理 解, 推 出 面 向 未 来 的 视 频 监 控 一 级 存 储 解 决 方 案, 既 满 足 当 前 平 安 城 市 大 容 量 高 可 靠 高 性 能 的 需 求, 又 能 对 未 来 以 市 局 为 中 心 的 二 级 存 储 进 行 平 滑 演 进 融 合 架 构 协 议 与 组 网 的 融 合 统 一 : 华 为 存 储 解 决 方 案 采 用 的 阵 列 控 制 器 和 文 件 引 擎 基 于 统 一 硬 件 平 台 开 发, 可 同 时 提 供 IP SAN FC SAN 和 NAS 组 网, 并 支 持 iscsi FC NFS CIFS HTTP FTP 等 协 议 硬 件 形 态 统 一, 能 够 适 应 不 同 场 景 的 客 户 需 求, 本 方 案 所 采 用 的 产 品 为 IPSAN 形 态, 并 针 对 视 频 监 控 场 景 进 行 优 化 设 计, 适 应 不 同 视 频 监 控 系 统 的 要 求 ( 如 图 2) applications databases digital media file services 10Gb FCoE Fibre Channel iscsi NFS CIFS block file IP SANFC SANNAS iscsifc NFSCIFSHTTP FTP 华 为 存 储 解 决 方 案 可 支 持 弹 性 的 升 级 方 式, 提 供 容 量 的 平 滑 扩 容 能 力, 保 证 监 控 点 数 平 滑 增 加 硬 盘 选 择 灵 活, SAS/NL SAS/SATA/ SSD, 根 据 数 据 重 要 性 和 安 全 级 别, 实 现 数 据 按 需 存 储, 极 大 降 低 维 护 成 本 华 为 为 视 频 监 控 应 用 量 身 定 制 满 足 企 业 级 要 求 的 专 用 硬 盘, 为 7*24 小 时 视 频 流 录 入 与 分 析 业 务 提 供 有 效 保 障, 同 时 降 低 用 户 整 体 拥 有 成 本 20% 以 上 图 2 协 议 与 组 网 的 融 合 统 一 46 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 47

26 面 向 公 安 分 局 数 据 集 中 的 视 频 监 控 存 储 之 道 面 向 公 安 分 局 数 据 集 中 的 视 频 监 控 存 储 之 道 面 向 公 安 分 局 数 据 集 中 的 视 频 监 控 存 储 之 道 随 着 高 清 视 频 监 控 的 快 速 发 展 以 及 在 平 安 城 市 领 域 的 大 规 模 应 用, 用 户 对 视 频 监 控 画 面 清 晰 度 的 要 求 只 增 不 减, 平 安 城 市 视 频 监 控 已 全 面 迎 来 高 清 时 代, 同 时 城 市 规 模 的 飞 速 发 展 带 来 摄 像 头 数 量 和 密 度 的 不 断 增 加, 使 得 视 频 监 控 数 据 存 储 量 的 爆 发 式 增 长 以 国 内 中 等 规 模 的 城 市 为 例, 整 个 城 市 一 年 的 视 频 数 据 已 经 达 到 了 数 十 PB 的 规 模 而 部 分 特 大 城 市 一 年 的 视 频 数 据 超 过 百 PB 级 别, 同 时 还 在 不 断 的 增 加 如 此 巨 大 的 视 频 数 据, 如 何 充 分 利 用 数 据 价 值, 对 海 量 数 据 进 行 分 析 信 息 提 取 服 务 于 民 生, 促 进 城 市 平 安 发 展 已 经 成 为 国 内 平 安 城 市 建 设 的 迫 切 需 求 昆 明 火 车 站 事 件 乌 鲁 木 齐 系 列 事 件 等 一 个 个 恶 性 事 件 接 踵 而 至, 日 益 严 峻 的 城 市 治 安 态 势, 引 发 我 们 对 平 安 城 市 建 设 的 深 入 思 考 平 安 城 市 视 频 监 控 系 统 从 模 拟 走 向 数 字, 形 成 了 以 高 清 摄 像 头 为 基 础 的 视 频 监 控 专 用 网 络, 同 时 还 在 智 能 化 技 术 上 不 断 探 索, 通 过 人 脸 识 别 行 为 分 析 等 新 技 术 提 升 了 视 频 监 控 系 统 在 城 市 平 安 保 障 和 全 方 面 管 理 的 能 力 而 未 来 将 更 多 的 采 用 集 中 化 平 台 化 大 数 据 化 的 新 格 局, 以 云 平 台 的 理 念 来 规 划 面 向 未 来 的 智 慧 平 安 城 市, 为 公 安 实 战 应 用 系 统 插 上 大 数 据 技 术 的 翅 膀, 通 过 利 用 海 量 的 视 频 数 据 信 息, 辅 助 实 现 事 前 预 警 把 犯 罪 扼 杀 在 摇 篮 是 大 数 据 时 代 平 安 城 市 建 设 的 指 导 思 想 ( 如 图 1) IP IP 华 为 深 刻 理 解 公 安 用 户 对 未 来 视 频 分 析 大 数 据 技 术 的 建 设 需 求, 引 领 平 安 城 市 视 频 监 控 大 数 据 平 台 化 融 合 潮 流, 通 过 云 计 算 云 存 储 虚 拟 化 并 行 数 据 库 数 据 挖 掘 视 频 监 控 等 多 领 域 先 进 技 术 的 创 新 和 融 合, 采 用 开 放 式 平 台 化 架 构 与 各 种 业 务 平 台 融 合, 满 足 结 构 化 半 结 构 化 非 结 构 化 等 多 样 化 数 据 在 一 个 云 平 台 下 完 成 数 据 的 存 储 和 分 析 华 为 视 频 监 控 云 存 储 解 决 方 案 引 领 业 界 技 术 潮 流 华 为 视 频 监 控 云 存 储 解 决 方 案 构 建 大 数 据 存 储 平 台, 专 为 数 据 大 集 中 平 台 化 建 设 趋 势 下 的 海 量 视 频 数 据 的 存 储 和 分 析 而 设 计, 基 于 全 对 称 的 分 布 式 架 构 保 证 在 单 套 系 统 中 提 供 足 够 大 的 存 储 空 间, 自 主 研 发 的 并 行 结 构 提 供 远 超 Oracle 的 结 构 化 数 据 处 理 能 力, 完 美 兼 容 Hadoop 的 Map/ Reduce 半 结 构 化 数 据 处 理 能 力, 同 时 基 于 独 创 的 多 重 数 据 冗 余 算 法, 可 对 不 同 重 要 级 别 的 数 据 设 置 不 同 冗 余 度 的 数 据 保 护 机 制, 从 1 份 冗 余 至 4 份 冗 余, 大 幅 降 低 了 海 量 数 据 集 中 后 带 来 的 数 据 损 坏 和 丢 失 风 险 图 2 华 为 视 频 监 控 云 存 储 解 决 方 案 系 统 架 构 虚 拟 化 统 一 资 源 池 华 为 视 频 监 控 云 存 储 解 决 方 案 打 破 传 统 视 频 监 控 存 储 设 备 的 技 术 限 制, 以 单 个 存 储 节 点 为 最 小 单 元, 基 于 高 速 互 联 的 万 兆 IP 网 络 将 多 个 存 储 节 点 连 接 起 来, 利 用 华 为 自 主 研 发 的 存 储 操 作 图 1 视 频 监 控 大 数 据 平 台 应 用 场 景 48 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 49

27 面 向 公 安 分 局 数 据 集 中 的 视 频 监 控 存 储 之 道 面 向 公 安 分 局 数 据 集 中 的 视 频 监 控 存 储 之 道 系 统 将 多 个 存 储 节 点 的 存 储 资 源 集 中 起 来 进 行 统 一 的 虚 拟 化 处 理 无 论 视 频 数 据 存 储 公 安 地 理 信 息 查 询 或 者 人 员 车 辆 轨 迹 分 析 等 业 务 均 可 以 通 过 各 种 数 据 接 口, 如 : NFS/ CIFS( 非 结 构 数 据 访 问 接 口 ) SQL( 结 构 化 数 据 访 问 接 口 ) Map/Reduce( 半 结 构 化 数 据 访 问 接 口 ) 等 连 接 到 华 为 视 频 监 控 云 存 储 解 决 方 案 的 存 储 资 源 池 中, 建 立 一 个 数 据 无 缝 共 享, 资 源 充 分 利 用 的 高 效 平 安 城 市 视 频 数 据 大 平 台 结 构 化 数 据 并 行 处 理 华 为 视 频 监 控 云 存 储 解 决 方 案 利 用 MPP( 大 规 模 并 行 处 理 ) 技 术, 将 传 统 的 集 中 式 数 据 库 系 统 扩 展 为 分 布 式 的 并 行 数 据 库 系 统 Wushan-SQL, 极 大 的 提 升 了 数 据 库 系 统 的 处 理 能 力 利 用 分 布 节 点 的 协 同 处 理, 能 够 响 应 亿 级 的 结 构 化 数 据 写 入 和 查 询 请 求 在 未 来 的 视 频 监 控 大 数 据 系 统 中, 每 个 视 频 画 面 均 会 带 有 结 构 化 数 据 信 息, 描 述 视 频 画 面 中 的 人 员 车 辆 信 息 等 大 量 特 征, 这 就 要 求 在 面 向 未 来 的 视 频 监 控 大 数 据 平 台 中, 具 备 极 强 的 结 构 化 数 据 处 理 能 力, 而 华 为 视 频 监 控 云 存 储 解 决 方 案 的 基 于 MPP 的 并 行 数 据 库 处 理 技 术 正 是 解 决 这 个 问 题 的 最 佳 选 择 非 结 构 化 数 据 并 行 处 理 随 着 视 频 监 控 大 数 据 时 代 的 来 临, 传 统 存 储 体 系 结 构 存 在 的 难 题 越 来 越 突 显 : 性 能 容 量 不 易 同 时 扩 展, 难 以 满 足 应 用 需 求 ; 过 500 万 OPS(Operations Per Second) 的 性 能, 输 出 超 过 200GB/s 的 系 统 总 带 宽, 可 以 同 时 满 足 数 万 路 1080p 高 清 视 频 数 据 的 存 储 和 分 析 半 结 构 化 数 据 并 行 处 理 对 于 平 安 城 市 的 视 频 监 控 系 统, 半 结 构 化 数 据 的 产 生 是 大 数 据 时 代 的 产 物 由 于 视 频 数 据 中 具 备 复 杂 且 多 样 化 的 信 息, 无 法 用 传 统 的 数 据 库 或 者 存 储 设 备 来 完 成 存 储 和 数 据 的 使 用, 业 界 解 决 半 结 构 化 数 据 的 最 佳 技 术 即 采 用 Hadoop 系 统 华 为 视 频 监 控 云 存 储 解 决 方 案 采 用 在 开 源 Hadoop 基 础 上 全 面 优 化 的 华 为 版 Hadoop 系 统 : Fusioninsight Hadoop, 大 幅 加 强 了 Hadoop 系 统 的 性 能 可 靠 性 和 稳 定 性, 使 其 能 够 满 足 在 平 安 城 市 视 频 监 控 系 统 中 的 大 规 模 应 用 智 能 自 动 化 管 理 庞 大 的 系 统 更 需 要 简 单 的 管 理, 华 为 视 频 监 控 云 存 储 解 决 方 案 采 取 了 多 种 技 术 措 施 来 提 高 系 统 的 管 理 能 力, 如 : 出 厂 预 安 装 无 需 格 式 化 自 动 识 别 软 硬 件, 实 现 上 电 即 可 用, 业 务 快 速 部 署 通 过 一 套 管 理 系 统 解 决 硬 件 资 源 和 逻 辑 资 源 的 统 一 管 理, 所 有 节 点 统 一 管 理, 统 一 监 控, 统 一 告 警 多 种 管 理 手 段, 可 从 PC 智 能 手 机 平 板 电 脑 上 均 可 进 行 随 时 随 地 的 设 备 管 理 和 监 控 扩 展 带 来 的 是 管 理 复 杂 化 ; 单 纯 基 于 传 统 RAID 的 可 靠 性 不 能 满 足 现 在 复 杂 的 应 用 场 景 为 了 解 决 上 述 难 题, 视 频 监 控 云 存 储 解 决 方 案 大 数 据 存 储 系 统 应 运 而 生, 具 有 高 扩 展 高 性 能 高 可 靠 易 管 理 等 特 性 其 中 实 现 非 结 构 化 数 据 存 储 的 核 心 组 件 : Wushan 分 布 式 文 件 系 统, 将 三 个 传 统 的 存 储 系 统 逻 辑 层 ( 文 件 系 统 卷 管 理 器 和 RAID) 组 合 为 一 个 统 一 的 软 件 层, 以 每 个 单 独 的 存 储 节 点 为 单 位, 创 建 一 个 跨 越 存 储 系 统 中 所 有 节 点 的 单 一 智 能 文 件 系 统 整 系 统 向 客 户 提 供 超 小 结 华 为 视 频 监 控 云 存 储 解 决 方 案 平 安 城 市 视 频 监 控 大 数 据 方 案, 在 一 套 系 统 中 实 现 视 频 数 据 的 海 量 存 储 智 能 分 析 和 快 速 检 索, 使 用 可 任 意 配 置 的 网 络 级 数 据 冗 余 技 术 构 建 一 套 按 需 分 配 的 视 频 数 据 资 源 池, 并 实 现 快 捷 简 便 的 统 一 管 理 和 运 维 基 于 视 频 监 控 的 云 计 算 技 术 大 数 据 分 析 技 术 和 大 数 据 存 储 技 术 的 完 美 融 合, 为 我 们 的 平 安 中 国 保 驾 护 航 50 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 51

28 以 智 融 存 智 通 平 安 以 智 融 存 智 通 平 安 以 智 融 存 智 通 平 安 --- 打 造 智 能 融 合 存 储 的 视 频 监 控 解 决 方 案 背 景, 智 能 分 析 大 势 所 趋 荆 棘, 智 能 分 析 诸 多 牵 绊 近 几 年, 在 中 国 经 济 快 速 发 展 及 政 府 一 系 列 刺 激 政 策 的 大 背 景 下, 随 着 科 技 强 警 平 安 城 市 等 重 要 项 目 在 全 国 各 地 的 不 断 推 进 与 深 化, 城 市 视 频 监 控 的 规 模 在 迅 速 扩 大, 从 而 也 导 致 了 视 频 监 控 图 像 数 据 的 信 息 量 急 速 膨 胀, 依 靠 增 加 人 力 投 入 来 保 障 信 息 处 理 时 效 性 的 传 统 方 式, 已 无 法 满 足 目 前 和 未 来 城 市 监 控 发 展 的 需 要, 由 目 视 发 现 转 变 为 自 动 智 能 分 析 是 视 频 监 控 市 场 运 用 发 展 的 必 然 趋 势 所 谓 视 频 智 能 分 析 就 是 通 过 对 视 频 图 像 中 动 态 目 标 进 行 定 位 识 别 和 跟 踪, 并 进 行 判 断 和 分 析 比 对, 从 而 完 成 日 常 管 理 和 异 常 情 况 的 及 时 反 应 视 频 智 能 分 析 技 术 在 平 安 城 市 领 域 的 运 用 目 前 主 要 包 括 视 频 图 像 增 强 处 理 改 善 图 像 质 量 周 界 防 范 等 进 行 区 域 范 围 的 异 常 行 为 研 判 视 频 摘 要 分 类 处 理 进 行 视 频 关 键 信 息 如 人 车 等 特 征 提 取 监 测 和 检 索 排 查 通 过 这 些 智 能 分 析 技 术 能 有 效 地 滤 除 大 量 冗 余 和 无 用 信 息 提 取 疑 似 办 案 信 息, 大 幅 度 的 减 轻 监 控 人 员 的 工 作 强 度 减 少 人 工 投 入 成 本 提 高 监 控 和 刑 侦 效 率 视 频 监 控 图 像 智 能 分 析 的 市 场 前 景 被 业 界 一 致 看 好, 经 历 近 十 年 的 长 足 发 展, 其 技 术 不 断 成 熟, 产 品 不 断 丰 富, 越 来 越 多 的 客 户 选 择 采 用 视 频 智 能 分 析 来 作 为 提 升 分 析 研 判 效 率 的 重 要 工 具 和 手 段 但 与 此 同 时, 仍 然 有 诸 多 主 观 和 客 观 因 素 在 制 约 着 这 一 技 术 的 推 广 与 普 及 平 台 通 用 化 是 趋 势 目 前 智 能 视 频 分 析 技 术 用 于 视 频 监 控 的 方 案 通 常 有 两 种, 第 一 种 是 基 于 智 能 视 频 处 理 器 的 前 端 解 决 方 案, 将 智 能 分 析 嵌 入 到 前 端 摄 像 机 录 像 机 设 备, 目 前 运 用 较 多 的 是 车 辆 规 章 等 交 通 管 理 异 常 行 为 判 别 等 监 管 场 景 另 外 一 种 后 端 智 能 视 频 分 析 解 决 方 案, 智 能 分 析 对 汇 聚 到 存 储 节 点 的 视 频 数 据 进 行 分 析, 一 般 运 行 在 服 务 器 上, 而 目 前 市 场 上 居 多 的 产 品 应 用 是 将 智 能 分 析 固 化 到 具 有 计 算 能 力 的 硬 件 上, 形 成 了 类 似 一 体 机 智 能 专 用 平 台 产 品 然 而 此 类 专 用 平 台 产 品 功 能 单 一, 客 户 需 要 为 不 同 的 智 能 分 析 能 力 的 专 用 产 品 买 单 ; 并 且 智 能 算 法 和 技 术 不 断 完 善 改 进, 专 用 产 品 升 级 维 护 复 用 困 难, 因 此 专 用 平 台 产 品 在 运 用 中 受 到 极 大 的 诟 病, 不 能 满 足 客 户 对 应 用 业 务 扩 展 的 需 求, 不 利 于 计 算 资 源 的 复 用 与 管 理 随 着 软 件 定 义 技 术 的 发 展 以 及 开 放 集 成 理 念 在 安 防 领 域 的 推 广 应 用, 智 能 视 频 分 析 产 品 软 件 化 平 台 通 用 化 是 趋 势, 能 灵 活 便 利 的 满 足 客 户 运 用, 并 且 满 足 平 滑 演 进 的 更 新 换 代 要 求 视 频 量 大, 智 能 分 析 业 务 对 存 储 性 能 和 弹 性 扩 展 提 出 新 的 要 求 平 安 城 市 的 视 频 监 控 系 统 建 设 范 围 广 密 度 逐 步 增 大, 以 派 出 所 规 划 为 例, 一 般 前 端 摄 像 设 备 约 100 路 左 右, 随 着 摄 像 建 设 密 度 社 会 资 源 接 入, 未 来 派 出 所 接 入 密 度 扩 容 到 至 少 500 路 500 路 1080P 高 清 摄 像 头, 视 频 存 储 30 天, 原 始 视 频 所 需 容 量 约 1000TB 按 照 同 时 最 大 有 10 个 并 发 案 件, 每 个 案 件 大 约 关 联 30 个 摄 像 头, 每 个 摄 像 头 需 要 分 析 3 个 小 时 的 视 频, 对 智 能 分 析 后 的 视 频 保 留 90 天, 所 需 存 储 约 120TB, 相 当 于 增 加 原 始 视 频 约 1/10 容 量, 并 且 在 不 影 响 视 频 数 据 的 录 入 调 阅 等 基 础 应 用 下, 要 求 每 个 案 件 分 析 要 在 60 分 钟 完 成 因 此 智 能 分 析 运 用 对 存 储 分 类 管 理 容 量 弹 性 扩 展 并 行 读 写 性 能 提 出 更 高 诉 求 计 算 能 力 的 局 限, 需 要 构 建 并 行 分 析 智 能 监 控 分 析 技 术 是 一 系 列 复 杂 的 数 字 公 式 和 算 法, 需 要 巨 大 的 计 算 量, CPU 的 处 理 能 力 仍 然 是 瓶 颈, 单 设 备 的 分 析 效 率 依 然 相 对 低 下, 需 要 构 建 系 统 并 行 分 析 能 力, 提 升 系 统 的 分 析 效 率, 才 能 满 足 并 发 案 海 量 视 频 的 分 析 需 求, 提 升 办 案 效 率 52 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 53

29 以 智 融 存 智 通 平 安 以 智 融 存 智 通 平 安 分 布 式 云 存 储 的 计 算 资 源, 每 个 存 储 节 点 上 进 行 视 频 浓 缩 特 征 识 别 分 类 提 取 处 理, 将 视 频 数 据 进 行 提 炼, 把 无 用 信 息 去 除, 过 滤 有 用 信 息 进 行 摘 要 分 类 存 储 并 结 合 服 务 器 集 成 智 能 软 件 的 IT 通 用 平 台 对 摘 要 数 据 进 行 筛 选 检 索 指 挥 调 度, 并 针 对 案 事 件 关 键 数 据 进 行 统 一 归 档 管 理 构 建 汇 聚 层 存 储 分 析 归 档 一 体 化 管 理, 提 高 分 析 性 能, 实 现 高 效 并 发, 大 大 提 高 公 安 行 业 刑 侦 办 案 效 率 按 需 扩 展, 满 足 公 安 系 统 海 量 视 频 存 储 可 持 续 扩 展 需 求 支 持 文 件 级 别 的 数 据 保 护 ; 支 持 硬 件 节 点 间 数 据 冗 余 的 容 灾 保 护, 即 系 统 中 物 理 节 点 损 坏 一 个 或 多 个 不 影 响 整 体 数 据 完 整 性 支 持 系 统 通 过 虚 拟 化 与 QoS 保 障 等 技 术, 保 障 在 进 行 视 频 智 能 分 析 的 同 时, 不 影 响 视 频 数 据 进 行 录 像 回 放 等 基 本 运 用 解 决 之 道, 融 合 之 美 SAN KVM KVM KVM DVR/NVR 华 为 存 储 和 智 能 分 析 融 合 架 构 示 意 图 华 为 针 对 平 安 城 市 视 频 监 控 市 场 接 入 层 采 用 录 像 & 分 析 一 体 化 存 储 已 经 具 备 两 层 存 储 架 构, 接 入 层 主 要 指 系 统 结 合 业 界 领 先 的 存 储 KVM(Kernelbased Virtual Machine) 虚 拟 化 技 术 罐 装 SAN 存 储 设 备 部 署 在 派 出 所 社 区 等 视 频 接 入 位 置, 汇 聚 层 主 要 采 用 云 存 储 部 智 能 分 析 业 务 软 件 在 满 足 视 频 数 据 基 本 署 在 区 县 分 局 市 局 等 录 像 汇 聚 位 置, 录 入 回 放 等 基 础 业 务 的 情 况 下, 存 储 系 满 足 平 安 城 市 逐 级 视 频 源 汇 集 需 求 在 统 通 过 QoS 保 障 等 技 术, 将 CPU 的 计 算 资 此, 为 解 决 上 述 智 能 分 析 运 用 中 的 实 际 源 定 向 分 配 给 智 能 分 析 业 务 使 用 ; 此 外, 问 题, 华 为 提 出 在 两 层 存 储 架 构 基 础 上 在 存 储 系 统 的 内 存 和 总 线 资 源 分 配 上, 融 合 两 级 智 能 分 析 业 务, 实 现 集 存 储 通 过 相 应 的 关 键 服 务 保 障 机 制, 在 保 证 智 能 分 析 应 用 归 档 于 一 体 的 高 可 用 性 实 时 性 业 务 的 性 能 需 求 的 同 时, 将 相 应 高 可 靠 和 高 扩 展 系 统 的 富 裕 资 源 最 大 程 度 提 供 给 非 实 时 业 务 并 行 使 用, 从 而 使 得 整 个 存 储 系 统 的 各 项 资 源 得 到 最 大 利 用, 真 正 做 到 融 合 智 能 分 析 能 力 的 存 储 设 备 可 针 对 多 路 视 频 实 时 流 进 行 分 析 反 馈 完 成 事 中 调 度 事 前 预 防, 也 可 以 针 对 历 史 录 像 进 行 智 能 检 索 关 联 研 判 等 事 后 分 析, 满 足 多 种 形 式 的 主 动 维 稳 的 实 战 运 用 汇 聚 层 采 用 弹 性 云 存 储, 云 存 储 对 海 量 视 频 数 据 承 载 的 优 势 已 被 业 界 推 广 运 用 在 此 不 謷 诉 智 能 分 析 同 样 利 用 因 此, 华 为 存 储 和 分 析 融 合 解 决 方 案 不 仅 具 备 两 层 存 储 架 构 优 势, 还 拥 有 以 下 突 出 优 势 能 更 有 效 地 与 分 析 业 务 管 理 接 轨, 满 足 在 平 安 城 市 公 安 行 业 实 际 应 用 融 合 通 用, 简 易 集 成 这 种 存 储 设 备 和 应 用 软 件 融 合 以 及 配 合 IT 通 用 平 台 的 方 式, 相 比 于 传 统 专 用 平 台 部 署 方 式, 一 方 面 IT 通 用 平 台 便 于 灵 活 集 成 更 多 的 智 能 分 析 能 力, 在 后 续 公 安 行 业 提 供 更 多 的 缉 查 刑 侦 手 段 另 一 方 面 融 合 方 式 减 少 了 接 入 局 点 的 硬 件 设 备 数 量 和 种 类, 节 省 了 机 房 空 间, 降 低 了 整 体 能 耗, 大 大 降 低 业 务 接 入 局 点 的 总 体 建 设 和 管 理 运 维 成 本 存 储 的 弹 性 扩 展 接 入 层 采 用 华 为 T 系 列 的 SAN 存 储 设 备 支 持 堆 叠 方 式 扩 容, 最 大 可 支 持 2000 路 接 入 和 分 析 能 力 汇 聚 层 云 存 储 系 统 采 用 分 布 式 扩 容 最 大 可 支 持 10 万 路 读 写 支 持 40PB 存 储 容 量, 按 需 使 用 另 外, 华 为 T 系 列 设 备 支 持 SAN 存 储 云 存 储 设 备 同 时 支 持 提 供 NAS 和 HDFS 存 储, 多 种 存 储 形 式 并 存 满 足 智 能 分 析 业 务 和 大 数 据 业 务 多 样 性 存 储 需 求 高 效 并 行 分 析 能 力 华 为 存 储 通 过 视 频 流 整 合 智 能 预 取 IO 直 通 等 技 术 使 视 频 图 像 检 索 效 率 提 升 到 是 业 界 24 倍, 支 持 4:1 的 存 储 读 写 比 例 更 好 满 足 视 频 智 能 分 析 高 并 发 读 取 的 性 能 要 求 另 外 两 层 存 储 两 级 分 析 架 构 对 治 安 视 频 的 分 布 式 存 储 和 分 析 统 一 管 理 提 供 了 的 管 道 基 础, 从 而 能 够 支 持 上 百 上 千 路 视 频 并 行 分 析 处 理, 并 且 系 统 支 持 负 载 均 衡 动 态 管 理, 确 保 分 析 任 务 处 理 均 匀 分 发 处 理, 自 动 平 衡 容 量 和 性 能, 充 分 发 挥 分 布 式 处 理 效 率 针 对 原 始 视 频 分 析 过 程 视 频 或 图 片 涉 案 事 件 视 频 或 图 片 的 信 息 关 联 管 理, 借 助 Hadoop 大 数 据 平 台 提 供 集 中 管 理 分 布 式 的 并 行 检 索 和 关 联 分 析, 并 与 存 储 数 据 分 类 归 档 相 配 合, 让 刑 侦 办 案 处 于 更 有 序 的 管 理 状 态, 帮 助 公 安 客 户 高 效 快 速 进 行 案 事 件 过 滤 筛 选, 能 有 效 协 助 公 安 提 高 24 小 时 破 案 率 智 能 化 的 可 靠 性 保 障 华 为 存 储 设 备 具 备 优 良 的 备 份 保 护 能 力 都 能 为 视 频 数 据 提 供 可 靠 性 保 障, 支 持 针 对 重 要 摄 像 头 单 独 设 置 容 灾 备 份 策 略 ; 支 持 N+1 到 N+4 数 据 保 护 ; 另 外 当 前 平 安 城 市 视 频 源 保 留 时 限 短, 无 法 满 足 侦 查 时 间 长 的 案 件 溯 源 需 求, 华 为 存 储 依 托 智 能 监 控 技 术 提 供 了 灵 活 的 数 据 周 期 管 理 能 力, 将 原 始 视 频 浓 缩 视 频 案 事 件 关 键 帧 实 现 淡 入 淡 出 式 的 管 理, 视 频 数 据 将 根 据 其 重 要 性 进 行 逐 步 慢 慢 的 消 失 丢 弃, 并 针 对 案 事 件 库 进 行 容 灾 备 份 从 而 最 大 限 度 地 延 长 监 控 视 频 保 留 的 时 间, 为 刑 侦 办 案 依 据 提 供 了 更 长 的 保 活 期, 保 障 了 数 据 内 容 的 可 靠 性 以 智 融 存 智 通 平 安 华 为 存 储 构 建 的 存 储 融 合 智 能 分 析 的 两 层 存 储 两 级 分 析 的 融 合 方 案, 发 挥 存 储 自 身 的 性 能 容 量 可 靠 管 理 能 力 优 势 的 同 时, 以 云 存 储 备 份 直 存 灌 装 智 能 业 务 IT 化 简 易 集 成 等 技 术 特 点, 合 理 利 用 存 储 提 升 智 能 能 力, 借 助 智 能 为 存 储 产 生 新 的 价 值, 以 智 融 存, 智 通 平 安, 为 平 安 城 市 客 户 提 供 弹 性 高 效 可 靠 的 视 频 智 能 分 析 解 决 方 案 未 来, 华 为 将 持 续 致 力 于 丰 富 的 IT 技 术 经 验 与 积 累 引 入 视 频 监 控 领 域, 为 客 户 带 来 价 值 54 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 55

30 成 功 案 例 成 功 案 例 成 功 案 例 该 项 目 采 用 云 存 储 架 构, 实 现 存 储 带 宽 的 均 衡 和 较 高 的 磁 盘 利 用 率 满 足 大 容 量 和 后 期 扩 展 需 求, 为 后 续 上 千 路 摄 像 头 高 清 化 改 造 预 留 了 扩 容 空 间 陕 西 省 检 察 院 该 项 目 采 用 高 可 靠 企 业 级 硬 盘 ( 防 硫 化 抗 震 等 多 项 定 制 测 试 ), 提 升 视 频 监 控 系 统 可 靠 性, 同 时 可 提 前 发 现 即 将 故 障 的 硬 盘, 主 动 迁 移 故 障 盘 数 据, 降 低 系 统 风 险 六 盘 水 平 安 城 市 56 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 57

31 成 功 案 例 成 功 案 例 构 建 数 据 分 级 存 储 统 一 管 理 的 存 储 资 源 平 台, 很 好 的 满 足 视 频 监 控 系 统 高 性 能 大 容 量 高 可 靠 易 管 理 的 要 求, 磁 盘 使 用 效 能 大 幅 提 升, 有 效 减 少 硬 盘 故 障 率, 降 低 维 护 成 本 30% 珠 海 平 安 城 市 丽 水 公 安 在 智 能 卡 口 项 目 中, 对 视 频 监 控 系 统 的 专 业 需 求, 采 购 华 为 存 储, 在 使 用 过 程 中, 设 备 运 行 情 况 良 好, 稳 定 运 行 时 间 超 过 18 个 月 丽 水 公 安 交 通 58 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 59

32 成 功 案 例 成 功 案 例 该 项 目 是 青 海 省 公 安 厅 视 频 监 控 重 点 建 设 项 目, 选 购 华 为 存 储 作 为 视 频 监 控 IT 基 础 平 台, 有 效 的 保 障 了 项 目 交 付 进 度 和 质 量 玉 树 平 安 城 市 该 项 目 采 用 高 清 监 控 可 实 现 更 精 确 更 高 效 视 频 应 用, 图 像 越 清 晰, 智 能 分 析 的 准 确 性 以 及 效 率 也 就 越 高 实 时 智 能 分 析 和 高 清 视 频 的 特 点 对 IT 系 统 的 性 能 和 可 靠 性 都 提 出 了 很 高 的 要 求, 华 为 的 IT 解 决 方 案 在 整 个 系 统 的 建 设 中 起 到 了 举 足 轻 重 的 作 用 重 庆 轨 道 交 通 60 洞 察 图 像 智 慧 洞 察 图 像 智 慧 61