华为存储在视频监控中的应用

文/胡维琦、刘嵬、郑梁

      在经济全球化、社会信息化的时代背景下，影响国家安全和社会稳定的因素明显增多，维护稳定工作面临的形势呈现出许多新变化、新特点，因此公安机关需大力提高队伍的整体素质和战斗力，有效维护国家安全和社会稳定，必须坚定不移地走“科技强警” 之路，坚持向信息化要警力、要战斗力。目前公安信息化建设已开始进入到高端应用阶段，在“金盾工程” 二期中，以构建公安“情报信息”系统为龙头，以平台建设、资源整合、信息共享为主线，全力推动应用普及和深化，妥善解决发展不平衡问题，全面提高公安信息化应用的整体水平。

平安城市作为公安信息化建设的一大组成，其发展日新月异，做为大型、综合性非常强的管理系统，可满足治安管理、城市管理、交通管理、应急指挥等需求，而且还兼顾灾难事故预警、安全生产监控对图像监控的需求。其建设从过去的模拟监控系统到硬盘录像机系统，再到现在的全IP视频监控系统的发展,所产生的数据存储量日益增长。传统的DVR、NVR已经不能满足大型平安城市建设的数据容量。

华为存储针对视频监控行业，尤其针对当前平安城市建设所遇到的容量问题，经过多年研究，开发出行业领先的平安城市解决方案。目前在公安行业“平安城市”建设项目中，主要采用派出所分布式存储与分局集中存储方案， 华为存储基于这两种主流建设方案，并在此基础上进行优化，提供了以下两种解决方案。

派出所分布式存储解决方案

在各派出所布置高性价比存储设备，用于存放实时视频录像。针对该方案，华为存储提供OceanStor S2600T实现跨派出所统一部署、管理、监控。该方案有效降低网络投资，减少骨干网压力以及网络故障影响，同时提升存储数据可靠性。方案部署如图1：

在存储设备可靠性方面，尤其针对关键监控点，不允许出现视频丢失，视频中断的情形，华为存储系统从以下几个方面提高系统的可靠性：

• 存储磁盘阵列控制器的冗余技术；

• 支持IP SAN和FC SAN，必要的情况可通过FC SAN方式部署灵活、方便；

• 支持磁盘阵列本身的数据主动保护技术；

• 硬盘坏道修复技术，最大限度修复硬盘坏道，将硬盘故障率降低50％以上；

该方案主要有以下优点：

 • 高效存储：单套OceanStor S2600T支持最大340路1080P高清并发写入，1600路并发读取能力。2000路并发读写能力有效解决从存到用的跨越式发展；

• 可持续规划：按需扩展存储容量和性能，一套设备满足3-5年建设规划；

• 可持续业务：华为OceanStor S2600T控制器采用双控架构，不受控制器单点故障而导致业务中断，实时保障业务安全、持续。

分局集中的视频监控云解决方案

在分局布置高性能存储设备，用于存放实时视频录像，并提供视频分析服务。华为针对该方案，提供OceanStor 9000分布式存储实现跨域联网能力，支持跨地域统一索引，支持各类视频应用。方案部署如图2：

该方案同时具备实时视频分析预处理能力，支持视频写入的同时实现预处理，生成元数据存储本地，满足联网视频分析业务需求；且更加彻底、灵活的平台级开放接口，满足行业增值业务互联需求。方案优势：

• 灵活的架构，弹性的扩展:对于基于分局的集中存储场景，由于起始容量较大，后期的扩容升级举步维艰，OceanStor 9000支持高达40PB单一命名空间，可提供10万路1080P高清并发视频流，为业务扩张和管理带来众多好处。

• 通用硬件体系和独特的可靠性设计，带来投资、维护成本的下降：OceanStor 9000采用通用X86架构硬件，并且通过网络RAID方式构建数据冗余，以避免采用传统高端硬件模式，降低投资成本。并且在故障超过冗余上限时，仍然保证业务连续性，数据以抽帧形式丢失部分数据，最大程度保障视频完整性。

• 并行化架构，负载分担，避免回播和转发瓶颈：OceanStor 9000采用并行化架构，通过负载均衡多节点共同提供服务，在出现重大事件时候，能够调用多节点剩余性能，满足数百路对同一视频回播或转发需求，从而大大降低了出现系统瓶颈的风险。 

• 通过高速并行计算实现智能分析和数据挖掘：以顶层设计的视角来构建面向大数据视频监控架构，Oceanstor 9000引入Hadoop的架构，并结合视频监控业务特点，使其更适应大数据视频监控的架构。监控大数据架构不仅仅需要创新的处理海量的视频数据；也需要对分析和处理后的元数据信息，进行深度挖掘和统计，从而获取更有价值的信息；最终也能辅助现有业务效率提升，最终为破案提供有用的帮助。

• 华为分布式云存储安防专利数据完整性技术：针对安防视频流数据特点，在云存储中实现“只要有好盘，数据即可读出”，同样如11盘+云存储最低冗余为例，2个盘故障，数据仅会损失（非丢失）10%，即监控画面局部出现马赛克而已。结合云存储其它高可靠机制，保障关键数据“0”丢失。

        随着安防技术发展的日新月异，公安对平安城市的规划和需求也日趋成熟和明确，其建设重点从布点数量向管理应用转变，与此同时，由标清升级到高清、联网共享平台建设、视频分析等新兴应用，带来的系统性能、平台开放性、产品维护、系统扩容等问题。华为存储针对安防行业特点，提出“汇聚视频力量，洞悉图像智慧“的理念，帮助公安有效解决科技强警所面对的各种IT系统问题，构建面向未来的IT基础设施架构，提升公安系统信息化战斗力。华为从2002年开始投入存储技术研究，经过十多年的技术积累，自主掌握了全方位的存储技术，包括：存储芯片、存储网络、存储硬件、存储软件。2013年华为存储已取得中国区发货套数第一（数据源自Gartner）。在08年进入监控行业后，通过自身完善的硬件能力不断融合监控需求，致力于中国的城市发展和建设。