学校视频监控云存储解决方案.docx

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学校视频监控云存储解决方案

XXX学校

视频监控云存储解决方案

创新科存储技术有限公司

1项目背景

“百年大计，教育为本r学生的成长和教育问题一直是政府、学校、家长及全社会广泛关注的问题。

近年来，校园的各类安全问题得到了政府和社会的高度重视，校园安保已经不再是简单的校园自身安全管理问题，而是保障现代教育环境和谐有序不可忽视的社会治安问题。

随着高清视频监控和智能安防技术的日益成熟和广泛应用，现代校园安

保也越来越多地借助到信息化手段来提高其能力和效率。

然而高清智能的视频数据釆集、传输、存储以及管理应用对其配套软硬件环境具有严格的要求，系统的安全可鼎性及智能高效性成为校园安保关注的焦点。

当前，传统的校园信息化架构往往无法满足高清视频监控的灵活部署和大规模应用，更加安全、高效、可鼎、便捷的校园安保系统将成为未来平安校园建设的必然趋势。

然而现代平安校园在建设过程中，面临着多方面挑战和压力:

数据量大且复朵：

现代校园大而分散，人车流混杂，人员身份复杂且分

布不均，流动性较强，使得校园内空旷之地和人员密集区域均存在安全隐患，时刻产生大量复杂的前端动态视频数据。

效率低下：

在突发事件面前，传统安防系统只能做到被动响应和事后取

证，既无法第一时间智能预警，也不能在有效时间内找出精准的关键事件依据,严重影响校园事件处理效率。

系统老旧复杂：

传统校园安防系统资源分散，互通性差，且设备复杂繁

S,扩容改造困难，应用和维护管理复杂，往往与新设备无法实现联动追踪。

XXX学校视频监控系统具体需求如下:

存储模式：

集中存储;

存储规模：

600路高清摄像头;

存储码流：

2刘莎⑸存储时间，每天24小时，共存储90天;

可鼎性要求：

存储设备整机故障，录像不中断:

2推荐产品型号

为充分满足项U要求，并结合系统可靠性、设备稳定性及先进性原则，我们选择创新科存储技术有限公司的M9000云存储系统作为本方案的选型存储产品。

产品型号：

M9000云存储系统

M9000云存储系统基于集群存储架构设计，每套存储节点为16、24、36

不同盘位设讣，支持横向扩展，最大可管理超过J000套存储节点，最大容量超过数千PR支持将所有存储节点虚拟化整合，形成一个大的虚拟池，组成全局统一命名空间。

M9000云存储系统采用专利技术的副本技术，支持重要数据的镜像冗余存储模式，任意存储节点整机故障，数据不丢失，业务不中断;

蚀000云存储系统存储节点支持SJ4724/S久S硬盘，支持多种久如Q级别，任意硬盘故障数据不丢失；同时支持整台存储节点故障时录像不中断，当存储节点整机故障后，M9000云存储系统侦测故障并利用70重定向技术，将故障设备的录像业务重定向写入其它正常的存储设备,保障用户录像业务不中断,数据无丢失；结合监控平台厂商提供的录像服务器冗余方案，整套存储系统可以

达到磁盘、设备.服务器三级冗余，达到99・99%的存储系统高可用性要求。

3解决方案

3J云存储总体设计

考虑业务高可鼎性和后期在线扩展，XXX学校项目采用NS9000云存储系统方案，整合所有存储空间为全局统一命名空间，并实现高性能、高可扩展性、

以实现冗余设计，且方便设备故障问题检测。

以UTT创新科NSgooo为核心的云存储系统相比传统M・S久N存储方案,支持存储设备整机故障录像不中断副本实现数据不丢失，具备独有的业务高可幕优势，同时具有强大的存储容量在线扩展能力和存储空间按需分配优势，从系统高可鼎性、高可扩展性、存储空间弹性利用等方面完全满足XXX学校视频监控系统的建设需要。

3.2可靠性设计

3^2.1硬盘故障冗余

M9000云存储系统中的每一台存储节点都支持多种纠删码级别，纠删码是

保障视频监控录像数据的安全性和存储业务连续性的根本所在，从成本和可鼎性出发，丁创新科建议存储盘阵采用8+2组建纠删码的的方式。

纠删码在任意1块硬盘故障的悄况下，数据不丢失，存储业务不中断，降低了硬盘故障所带来的

3・2・2存储设备整机故障冗余

M9000云存储系统的所有存储节点均以并行化方式工作，实现全局负载均

衡；同时支持任意存储节点整机故障的无缝消除，表现在以下两个方面:

在不额外增加存储节点硬件投入的情况下，可以实现写入业务不

中断；支持多台存储节点同时故障，最多可以损坏50%的存储节点，实现MW设备级故障冗余;

3・23多冗余元数据控制单元

M9000云存储系统支持元数据与数据分离的带外存储架构,其中元数据山

独立的元数据控制单元来管理和存储，是整个云存储系统架构的核心设备，vir创新科采用3台独立的WQC设备互为冗余，形成g高可用管理机制。

这一套元数据控制单元拥有高效和完善的故障检测机制，实现设备故障毫秒级切换,保障整个云存储系统的稳定、持续.高效运转。

3・2・4网络冗余

存储网络是整个云存储系统正常运行的核心，1//丁创新科建议存储盘阵与交换机之间做链路冗余设计，创新科NS9000云存储系统釆用的存储设备的4个网口做负载均衡，每台M9000元数据控制单元的4个网口也做负载均衡。

3・25存储服务器冗余

在视频监控系统中，和云存储系统关系比较密切的是录像服务器。

录像服务器承担前端多路摄像码流的文件打包，并向云存储系统发起读取和写入请求;

巳』丁创新科NSgooo云存储系统支持全局数据共学功能，允许存储服务器以集群冗余的方式工作，结合监控平台厂商提供的录像服务器冗余方案，整套

存储系统可以达到磁盘.设备、服务器三级冗余，达到99・99%的存储系统高可

用性要求。

3・3扩展性设计

33全局统一命名空间

NSgooo云存储系统采用开放武集群存储架构，基于IT以太网交换网络核心，通过』夕网络共享所有存储空间给存储服务器使用。

M9000云存储系统内置具有自主知识产权的集群文件系统WS，将所有存储盘阵进行统一整合，聚合所有的存储空间为统一的大的虚拟存储池，并以心S共学协议或私有文件系统等标准访问方式共孕给应用服务器；同时，聚合所有存储盘阵的带宽性能。

整个存储架构具有存储空间整合、存储盘阵性能聚合、设备动态扩展、集群管理的特点。

3・3・2在线横向扩展

在视频监控系统正常运转悄况下，只需要将存储盘阵接入内部rp以太网交换网络，然后通过M9000云存储系统动态加入到统一的大的虚拟池，就完成

存储空间和存储性能的线性扩展。

同时，应用服务器无需下线，也无需任何设置就可以使用新扩展的存储盘阵，获得更好的存储性能，实现性能与容量的线性扩展;

整个蚀000云存储系统支持在线扩展至超过数千T3的海量存储空间，完全满足XXX学校视频监控系统未来规划设讣。

3・4运维管理

NSgooo云存储系统支持集群部署功能，通过3作2管理界面打开集群部署界面，只需要一个操作就可以完成对所有存储盘阵的操作配置。

在集群部署过程中，只要使用I台管理终端接入视频监控网络就可以打开管理界面，进行集群部署，具有操作简便、部署快捷、节省人力成本特点。

3・5存储容量

净容量需求

XXX学校视频监控系统高清摄像头路数：

600路；码流大小：

2刘矽S存

储码流；存储时间：

每天24小时，按90夭存储时间计•算。

整个XXV学校视频监控系统所需要的存储净容量:

监控中心

数

码率

录像时间

保存天数

所需净容量

前端摄像

机

6

00

237

郎S

24小

时

90

天

计算方法如下:

所需巾容§=监控路数X4：

M0/SgX24小时X3600秒X30^/1024/1024

注川1024为加迟、§3和工5伶的位之间的转换系数，J作=】0249$・jqSnOZ上M氏

3・5・2存储配置

M9000云存储系统采用36盘位存储节点9配置采用企业级SdT加H

4丁2硬盘，其中8+2块4'丁；5硬盘组成一个纠删码组。

则存储设备数量和硬盘数

量讣算如下:

集中监控中心

所需净容量

纠删码配置

单台净容量

36盘位存储设备数量

4丁硬盘数量

监控中心

11

纠删码

（8+2）

巧

2TiB

1O台

3&O

块

计算方法如下:

敢台存储净容a=4OO0GBx（36块盘丿xo.S=n>2T®

存储盘阵数fi=净容fi-225.2TS（It!

台设净容fi）

坝盘数量二”储盘阵数ax敢台设备砚盘数

注：

为增加系统的高可用性，建议所有机箱满配硬盘;

3・6性能设计

3.6』优化的检索性能

在基于独立元数据控制器的M9000云存储的方案中，山于实现了带外数据管理方式，从海量数据中定位某段视频的检索方法发生了变化，从传统的“应用索引存储设备本地文件系统子U录文件”检索方式，转变为“应用索引

集群文件系统元数据索引对应数据块地址”快速索引检索方式，通过优化的元数据检索算法，大大提高了文件和视频检索性能，模拟测试显示在20007^级的海量数据中，检索到任意一段视频的检索时间不大于2007715,检索性能在视频监控行业具备领先地位。

3・6・2存储设备负载均衡

M9000云存储系统支持所有存储设备的并行化丄作，支持选择不同的资源分

配算法实现全局负载均衡和顺序方式工作，在负载均衡工作模式下，可以聚合所有存储设备的带宽，实现lOoQbps以上的总聚合性能，同时，当任意一台存储设备故障，其它所有正常存储设备可以接管故障设备的业务数据，并重新进行负载均衡，支持存储性能线性扩展。

3・7方案拓扑图

在本方案中，XXX学校视频监控中心采用一套NS9000云存储系统负责保存前端视频数据，相比传统乃\9^4欠方案，M9000云存储系统可以聚合所有存储设备容量为统一存储池，实现高性能并发录像与回放带宽、数据全局共学、

后期在线扩展等优势，其网络拓扑图如下所示:

图3-1监控中心云存储系统网络拓扑图

前端高清摄像码流通过视频监控专网传输至集中监控中心，通过平台软件流媒体服务器转发至存储服务器，山存储服务器以标准POSJX接口写入M9000

云存储系统中，实现数据集中存储；在平台软件的统一调度下，通过流媒体服务器可以从蚀000云存储系统中检索出历史视频用于客户端回放。

NSgooo云存储系统通过元数据控制单元对所有存储节点的存储空间进行虚拟化整合，形成一个统一的大的虚拟存储池，最大可整合超过】000台存储节点，最大容量超过数千M9000云存储系统支持设备故障自动切换；支持容量动态扩展和动态分配；支持系统性能动态扩展；且云存储系统内部发生的设备故障冗余、节能切换、容量扩展等操作对应用完全透明。

3・8方案优势

M9000云存储系统解决方案，具有如下优势:

高可靠性，支持设备级设备级故障冗余，在不额外增加存

储设备的悄况下，存储设备故障支持录像应用不中断。

高性能，支持元数据与数据分离，数据路径与元数据路径独立，

消除性能瓶颈9通过对所有存储设备的性能进行聚合，对外提供并发高性能录像与回放，满足多点并发浏览/回放的高性能需求。

智能如4JQ节能，可以设定轮流工作策略，允许负载空闲的存

储设备休眠，延长硬盘寿命:

在线扩展架构，支持横向扩展，可在线添加存储节点，容量在线

扩展，秒级完成，随着设备数量增加，性能线性提升;

全局数据共享，全局统一命名空间，支持前端应用的有效负载均

衡和故障切换，支持视频分析类应用的无缝接入:

空间动态按需分配，所有存储节点的容量都纳入统一存储空间管

理，存储容量按需使用，降低容量管理成本;

降低建设成本，釆用成熟廉价的“以太网网络，降低整个项U

的碾件釆购成本。

同时，通过对磁盘阵列容量整合、性能整合，设置设备间的安全冗余，可以更好地满足项U需求。

本地化服务，wr创新科存储技术有限公