云存储在安防行业的发展应用分析
时间：2014-03-19 阅读：1927
一、云存储出现的背景
1．海量高清视频数据存储的需要
安防监控技术的发展变过经历了三个阶段：模拟化、数字化、网络化。而与之相匹配的监控数据存储也经历了三个阶段：VCR模拟存储、DVR数字数据存储、网络集中存储。以现今普遍采用的720P（1280X720）高清（HD）网络摄像机为例，其高清视频录像资料可压缩到每小时3GB左右容量，而视频监控的高清化是必然的趋势，未来建设比例或将更高，若采用更高分辨率1080P（1920X1080）的超高清摄像机，存储的数据量将更大。同时，由于高清视频海量PB级数据存储的需求，网络存储架构在容量和性能的扩展上已出现瓶颈，这都必将推动云存储技术在视频监控领域的应用。
2．智慧城市备应用领域之间资源信息共享的需要
以云计算、物联网、下一代移动通信、软件等新兴战略性产业为主轴的智慧城市建设已成为国家和地方“十二五”规划中的zui主要方向。智慧城市涉及到智慧安防、智能交通、智能楼宇、智慧*、智慧应急、智慧医疗等诸多领域，依托资源信息共享，形成基于海量信息和智能过滤处理的全新的城市形态。
在智慧城市应用的各个领域，多年碰到的问题是各领域资源信息不能充分共享。如2008年南方雪灾导致的广州火车站几十万人员滞留等重大事件，此时决策者需要即时了解大量的视频信息，而通过模拟矩阵切换调用的视频数量却极其有限。目前，平安城市、数字*、安全生产、食品药品监督、平安校园等领域都建设了大量的视频监控，而真正意义上的视频资源的共享还没有做到，若采用云存储的方式，所有的视频都将存储在云端，所有的用户均可通过*访问云存储提供的服务，这将为信息共享带来极大的便捷。
二、云存储的定义及模型
1．云存储的定义
云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、阿格技术或分布式文件系统等功能将网络中各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。
使用者使用云存储并不是使用某一个存储设备，而是使用整个云存储系统带来的一种数据访问服务。因此从严格意义上来讲，云存储不是存储，而是一种服务。云存储的核心是存储设备与应用软件友好的结合，通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变。
云存储可以实现存储*虚拟化，提供更强的存储和共享功能。云存储中所有设备对使用者*透明，被*用户可在任何地方通过一根接入城与云存储进行连接，实现空间与数据的访问。
云存储技术并非指某项特定技术，而是一大类技术的统称，通常只要具有以下三个特征都可以看作是云存储技术：一是具有无限的扩展能力，可以支撑几百TB直至PB级的海量数据；二是采用了并行计算模式，从而获得海量运算能力。三是高可用性，即能保证在任何时候系统都能正常使用（即使有硬件出现故障时）。
2.云存储模型
云存储系统的架构模型通常由4层组成：存储层、基础管理层．应用按四层、访问层。
存储层是云存储的基础部分，存储设备既可以是FC光纤通道存储设备，也可以是NAS和SAN等IP存储设备，还可以是SCSI或SAS等DAS存储设备。云存储中的存储设备数量庞大且分布在不同地域，彼此之间通过FC光纤通道、广域网或互联网连接在一起。存储设备之上是一个统一的管理系统，可实现存储设备的逻辑虚拟化、存储集中管理及对各硬件设备的状态实时监控等功能。
基础管理层是云存储zui核心的部分，也是云存储中zui难以实现的部分。CDN内容分发技术和数据加密技术能确保云存储中的数据不会被未*的用户所访问。同时，通过各种数据备份和客灾措施可确保云存储中的数据不会丢失，从而保证云存储系统自身的安全和稳定。
应用接口层是云存储灵活多变的部分，不同的云存储服务提供商可根据其业务类型开发出不同的应用服务接口，提供不同的应用服务，比如视频监控应用平台、视频点播应用平台、远程数据备份应用平台等。
访问层也就是云存储系统的用户，每一个*用户都可以通过标准的公共应用接口来登录云存储系统，享受云存储服务。
3．云存储的优势
云存储的特点和优势主要体现在以下几个方面：
高可靠性
云存储通过将文件复制并保存在不同的服务器上，很好地解决了潜在的可能由于硬件损坏而导致数据存取的不可用性问题。不论多好的硬件都可能出现故障，云存储知道文件存放的位置，在硬件发生损坏时，系统能自动将读写指令导向存放在另一台存储服务器上的文件，从而保持服务的继续性。
容量扩展非常方便
云存储架构采用的是并行扩容方式，当容量不够时，只需采购新的存储服务器，容量即可增加，而且几乎没有上限控制。
负载均衡
云存储能自动将工作任务均匀分配到不同的存储服务器上，从而可避免因个别存储服务器工作量过大而造成性能瓶颈，这样可使整个存储系统发挥zui大的功效。
容易管理
对云存储管理者来说，即使再多的存储服务器也只是一台存储设备，管理人员只需在整体硬盘容量快用完时，增加采购存储服务器即可。而每台存储服务器的使用状况都可以很方便地在一个管理界面上看到。
三、云存储与传统存储相比
安防技术由模拟化、数字化发展到现在的高清化、网络化，从分散的，非联网的技术向着联网一体化的，数据中心化的形态迈进。对应的存储技术也由VCR模拟存储、DVR数字数据存储发展到现在的集中网络存储、云存储，其对存储需求的提高主要表现在以下几方面：
1、海量数据存储的需求：以平安城市为例，其监控路数为几千到几万路，对如此大的数据量进行存储操作，传统的存储方式已经不能满足需求；
2、对数据处理性能要求：海量数据必将增加数据处理负荷，如果系统性能比较低，对数据的处理速度就降低，海量数据对系统的数据处理性能有了更高的要求；
3、对成本价格的敏感：海量数据储存使得存储容量增大，存储成本也相应上升，这对于普通用户来说是无法承受的；
4、对数据集中管理的要求：海量数据存储要求对大量的存储设备进行集中管理、对用户数据进行集中管理，能够对zui终用户的使用提供方便、透明的支持；
5、网格化要求：鉴于监控技术越来越趋向于网络化发展，基于TCP/IP的网络存储技术也将在监控技术的网络化进程中发挥不可替代的作用。
监控存储云的出现，则可以很好的打破传统存储模式给存储工作带来的束缚。很明显，面对大量的数据时，云储存才是解决问题的*。云存储的出现，突破了传统的存储方式的性能、容量的瓶颈，该技术能够联结网络中大量各种不同类型的存储设备以便形成非常强大的存储能力，实现性能与容量的大幅度扩展，使海量数据存储成为可能，让用户拥有了整片云的存储能力而不用管实际的存储方式，从而解决存储难题。
四、云储存应用的挑战
中国安防市场发展空间巨大是毋庸置疑的，数据表明国家主导的安防支出达到6000亿人民币的规模，而且中国与其他国家相比人均安防支出远远低于发达国家水平，因此民用市场的更是蕴藏着无比巨大的商机，家庭安全监控等市场也急待开发。
在安防行业里，2013年上半年，到处都在谈论的莫过于云技术了，云存储技术在安防领域受到了广泛的关注。在安防监控应用中，云存储能更多的利用视频监控托管服务，为客户提供私有云服务，用于较小规模的部署，如家庭、商店；提供安防云服务将由企业自主定制，并由云服务商提供所需的基础架构、服务、软硬资源等；数据中心模式将被引入并逐渐成为安防产业的主流形态。
云存储具有资源优化、节约使用、降低建设与运维成本、扩容共享开放等方面的优势特点，提升了应用效率，通过云计算和云存储，可以更好地支撑业务运用。
平安城市、智慧城市等项目的启动，将进一步促使安防云存储技术的应用。智慧城市建设的一大要求就是将视频存储之间的数据实现联动、共享。例如在*追踪时，*、交通、民用行业等多领域的存储数据能够共享，而这种共享具备了云存储的特性。而传统的存储技术无法满足社会的发展需求，因此云存储在安防领域的应用成为必然。
总之，云存储以传统行业无法企及的方式，重新改变存储的市场格局。作为服务来提供的数据管理可能会大大增加，并且满足控制数据管理成本方面越来越高的需求，然而这种新模式在适应主流企业之前，需要克服重大的挑战。
首先，云存储之所以能够在实际中应用，依赖于几项关键的技术：WEB2.0技术、集群技术、网络存储安全技术、应用存储技术、存储管理技术和网络带宽，所以，它所面临的挑战也是基于这几项技术之上的。
*，安全性成为首要挑战。
80%的企业用户不愿意将业务数据放在共有云上，主要是从数据的安全性考虑，很多用户都怀疑基于网络的安全性，认为大举提供核心业务数据是存在一定风险的。
第二，数据中心的建设是个重大问题。
数据中心的建设不仅涉及到各项关键技术的应用，更涉及的资金投入，企业会有很大的资金压力，而在政府机关部署，则会有很多法律法规的限制。
第三，数据存储的可靠性问题。
目前，云存储方案使用各种各样的后台技术，将很多冗余服务器、控制器、存储设备和软件融合在一起形成存储云，而安防设备标准的不统一性使得云存储的可靠性无法到达企业级阵列要求。
第四，云存储市场的局限性。
云存储的用户目前局限于政府和大型企业，且目前很多大企业都有自己的IT设施，是否愿意舍弃，投入大量资金对信息化系统、存储系统重新布置成为一个难题，因此云存储盈利能力暂时较弱，存储中心的维护成本却比较高。
五、未来云存储发展方向
尽管云存储有面临技术方面、市场方面的挑战，但云存储已经成为未来存储发展的趋势。目前，存储厂商正在将各类搜索应用与云存储结合起来，未来的云存储发展，将会从安全性、便携型、以及数据访问角度进行不断完善。
(1)安全性：从云计算到云存储，数据安全性一直都是用户技术商业方面和技术方面的首要考虑因素，甚至要求云存储的安全性要高于本地存储，因此，云存储服务商一直致力于提供更高安全性的数据服务，使用各种加密技术，这在未来云存储发展上，仍然需要不断改进，不断*云存储的安全漏洞；
(2)便携性：便携性主要是为了解决用户使用云存储时的数据集传送问题，云存储结合强大的便携功能，将数据集传送到用户选择的任意媒介和存储设备上，将是未来云存储的一个发展趋势；
(3)性能和可用性：这主要体现在存储的延迟时间和网络带宽的消耗问题上，一代云存储有突破性的成就，体现在客户端或本地设备高速缓存，将zui经常使用的数据保持在本地，从而有效地缓解互联网延迟问题。另外，云存储的厂商将会继续努力实现存储容量优化和WAN(广域网)优化，提高数据传输性能，增加云存储的可用性；
(4)数据访问性：主要表现在执行大规模数据请求和数据恢复时，云存储是否能够提供足够的访问性。解决办法当然依赖于未来云计算技术的发展，包括分布式任务处理、海量数据管理、虚拟化技术等，在未来的发展趋势中，这些技术将会进一步完善，从而提高云存储的数据访问能力。
关于云存储的应用前景，其主要划分类型包括私有云和公有云，或者划分为个人级云存储和企业云存储，其中个人级云存储主要提供网络硬盘功能和在线文档编辑功能，企业及云存储则包括存储空间租赁、数据备份和容灾功能以及监控存储云。
近年来，平安城市的建设、智慧城市的建设及电信、网通推出的“眼”、“宽视界”等网络视频监控系统，使得云存储和安防监控业紧密结合起来。
平安城市建设提出了监控系统的联网要求，采集的高清视频图像和动辄几千上万路监控摄像，对存储设备和存储容量提出了更高的需求。各路厂家推出了自己的联网存储设备，包括DVR、NVR、NAS(网络附加存储)、SAN(存储网络)等，但单个私有存储设备已经不能满足如此大的存储需求，只有云存储(即结合各种存储设备的系统)才能满足这种海量数据存储需求。平安城市的建设使监控存储云发展起来，同时，监控存储云的出现也推动的平安城市的建设。
智慧城市要求将视频存储数据相互之间进行联动、共享，传统的存储技术无法满足社会发展需求，云存储的基于网络的数据共享性能够极大地满足这种存储需求。
“眼”或“宽视界”系统的*目标是建设一个类似话音网络和数据服务网络一样的，遍布全国的视频监控系统，为所有用户提供远程(城区内的或异地的)的实时视频监控和视频回放功能，并通过服务来收取费用。利用云存储系统，这会变成一件很简单的事情。系统的建设者只需要考虑摄像头和编码器等前端设备，为每一个编码器、IP摄像头分配一个带宽足够的接入网链路，通过接入网与云存储系统连接，实时的视频图像就可以很方便地保存到云存储中，并通过视频监控平台管理软件实现图像的管理和调用。用户不仅可以通过电视墙或PC来监看图像信号，还可以通过手机来远程观看实时图像。
六、结束语
作为安防领域的新概念产品，云存储的大规模应用依赖于用户观念的认同和云计算技术的发展，伴随着云计算产业的发展和商业模式的不断成熟，云存储的市场将会是巨大的，应用前景也是极为广阔的。随着网络技术的飞速发展，影响云存储推广的因素将会消失，云存储应用对于传统的设备供应商和系统集成商的冲击力也是巨大的。