海康威视视频云存储解决专项方案

海康威视视频云存放处理方案V2.1阅读提醒一、文档类别系统应用设计方案二、适用性简述一、方案关键叙述1、方案对海康威视视频云存放系统进行了介绍，使受众能够对海康威视视频云存放处理方案有整体了解。2、方案具体叙述了视频云存放三种场景，针对不一样应用场景进行具体视频云存放处理方案设计，最终能够依据实际项目需求，形成可落地项目软硬件配置清单。3、方案最终将视频云存放和传统集中存放进行对比，视频云存放和文件云存放对比，使受众加深对海康威视视频云存放处理方案认识。二、方案适用性方案是以推广、应标和项目设计为目标而提供系统处理方案，在使用此方案时需要依据具体项目情况，进行对应内容选择及修改，以符合实际应用。请仔细阅读第二章说明，判定实际项目应该选择云存放应用场景，明确后直接阅读第三章、第四章或第五章。三、方案受众：企业处理方案、售前相关人员和技术人员三、关联可参考文档《视频云存放容量计算工具》《视频云存放配置清单》其它云存放相关文档：:400\产品资料\01.股份企业\08.视频云存放文档控制序号修订内容修订时间修订人审核人1《海康威视视频云存放处理方案V0.8》.05.16赵斌王淑文汪渭春王冠2《海康威视视频云存放处理方案V1.0》.06.08赵斌王淑文汪渭春王冠3《海康威视视频云存放处理方案V1.1》.09.26汪渭春王冠4《海康威视视频云存放处理方案V2.0》.09.26王冠廖雄郑重5《海康威视视频云存放处理方案V2.1》增加图片直存云存放方法描述。.09.26王冠6《海康威视视频云存放处理方案V2.2》增加验收内容章节.03.06王冠

正文目录TOC\o"2-3"\h\z\t"标题1,1"第一章概述 81.1系统介绍 81.2设计标准 81.3设计目标 91.4术语及缩略语解释 101.4.1术语解释 101.4.2英文/缩略语解释 11第二章总体设计 152.1需求说明 152.1.1功效性需求说明 152.1.2非功效性需求说明 162.2技术路线 172.3逻辑架构 182.4系统特点 202.4.1高效灵活空间管理 202.4.2海量数据快速检索 212.4.3连续可靠数据服务 222.4.4高可扩展应用支撑 232.4.5开放透明兼容系统 242.5应用场景 24第三章视频类云存放设计 263.1系统软硬件设计 263.1.1软件设计 263.1.2硬件设计 343.2系统物理拓扑 353.3系统功效设计 373.3.1视频存放功效 373.3.2录像管理功效 383.3.3系统管理功效 383.3.4运维管理功效 393.4系统业务步骤 393.4.1视频存放步骤 393.4.2视频检索步骤 403.4.3视频读取步骤 413.5系统项目设计 423.5.1项目信息搜集 423.5.2云存放设计步骤 433.5.3云存放管理服务器设计 443.5.4存放容量计算 463.6系统软硬件总参考清单 48第四章图片类云存放设计 494.1系统软硬件设计 494.1.1软件设计 494.1.2硬件设计 544.2系统物理拓扑 554.3系统功效设计 574.3.1图片存放功效 574.3.2系统管理功效 584.3.3运维管理功效 584.4系统业务步骤 594.4.1图片存放步骤 594.4.2图片检索步骤 614.4.3图片下载步骤 614.5系统项目设计 624.5.1项目信息搜集 624.5.2云存放设计步骤 634.5.3云存放管理服务器设计 644.5.4存放容量计算 664.6系统软硬件总参考清单 67第五章视频、图片混合云存放设计 695.1系统软硬件设计 695.1.1软件设计 695.1.2硬件设计 775.2系统物理拓扑 775.3系统功效设计 795.3.1视频存放功效 795.3.2录像管理功效 795.3.3图像存放功效 795.3.4系统管理功效 805.3.5运维管理功效 805.4系统业务步骤 805.4.1视频业务步骤 805.4.2图片业务步骤 805.5系统项目设计 805.5.1项目信息搜集 805.5.2云存放设计步骤 815.5.3云存放管理服务器设计 825.5.4云存放存放设备设计 845.6系统软硬件总参考清单 86第六章存放技术对比分析 886.1.1存放技术现实状况 886.1.2存放技术对比分析 94第七章附件 987.1《视频云存放容量计算工具》 987.2关键硬件产品介绍 987.2.1存放管理服务器 987.2.2存放主机 99表格目录TOC\fF\h\z\t"表1"\c表1视频监控云存放和传统集中存放对比表 94表2视频监控云存放和文件云存放对比表 96图片目录TOC\h\z\t"题注,图片"\c图1.云存放逻辑架构图 18图2.CVM软件架构 27图3.CVS软件架构 29图4.CVA软件架构 31图5.ASS软件架构 33图6.视频云存放物理结构图 36图7.视频云存放系统功效图 37图8.视频存放步骤 40图9.视频检索步骤 41图10.视频读取步骤 42图11.管理节点双机布署方法 45图12.管理节点集群布署方法 46图13.CVM软件架构 50图14.CVS软件架构 52图15.ASS软件架构 53图16.图片类云存放系统物理结构 56图17.视频云存放系统功效 57图18.图片直存步骤 60图19.图片非直存步骤 61图20.图片下载步骤 62图21.管理节点双机布署方法 65图22.管理节点集群布署方法 66图23.CVM软件架构 70图24.CVS软件架构 72图25.CVA软件架构 74图26.ASS软件架构 76图27.视频图片混合云存放物理结构图 78图28.视频云存放系统功效图 79图29.管理节点双机布署方法 83图30.管理节点集群布署方法 84图31.CVR直连存放图 90图32.视频云存放拓扑图 93概述系统介绍伴随视频监控系统规模越来越大，和高清视频大规模应用，视频监控系统中需要存放数据和应用复杂程度在不停提升，且视频数据需要长时间连续地保留到存放系统中，并要求随时能够调用，对存放系统可靠性和性能等方面全部提出了新要求。在未来复杂系统中，数据将展现爆炸性海量增加，提供对海量数据快速存放及检索技术，显得尤为关键，存放系统正在成为视频监控技术未来发展决定性原因。面对百PB级海量存放需求，传统SAN或NAS在容量和性能扩展上会存在瓶颈。而云存放能够突破这些性能瓶颈，而且能够实现性能和容量线性扩展，这对于追求高性能、高可用性企业用户来说是一个新选择。云存放是在云计算（cloudcomputing）概念上延伸和发展出来一个新概念，是指经过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功效，应用存放虚拟化技术将网络中大量多种不一样类型存放设备经过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存放和业务访问功效一个系统。所以云存放能够认为是配置了大容量存放设备一个云计算系统。依据云存放技术及功效特点，海康威视企业专门针对大容量视频数据存放和管理和满足视频监控领域特殊应用需求，量身设计了一套海康威视视频云存放系统（以下文章中称为海康威视视频云存放）。设计标准视频云存放系统设计和实施关键遵照“技术优异性、应用高效性、开放兼容性”等方面标准。采取前瞻性存放技术架构采取以云存放为关键IT技术和安防监控行业特点进行结合，进而针对性开发出含有行业属性优异视频、图片专有云存放系统。将云存放关键技术如集群化布署、资源虚拟化整合、分布式流数据存放等技术应用到本套云存放系统中。同时充足考虑安防监控行业发展需要，该套云存放系统需要能够支撑未来大数据处理、智能分析处理等云计算技术需要，实现云存放系统在安防监控领域优异性和前瞻性。专注和应用结合设计方法本套云存放系统是针对安防监控行业内视频数据、图片数据存放而设计，对视频数据具体业务应用进行具体应用分析后，从系统底层流数据结构设计一直到上层应用调度策略设计全部必需站在应用角度考虑存放。云存放系统需要明确自己作为应用支撑这一深层次角色定位，而不能再停留在传统存放和通用文件云存放仅仅是数据存放这一较低层次认识。所以专注于视频和图片应用是本套视频云存放系统关键设计标准。提供开放和兼容系统环境云存放系统开放性和兼容性是需要考虑关键标准，本套云存放系统要成为业内领先专业存放系统，就必需要考虑到和标准应用平台无缝对接和第三方标准存放设备兼容性问题。本套云存放系统需要对应用平台提供统一接口，可在不一样行业中和其应用平台进行良好互动，对用户应用提供优异数据保障。同时对于第三方标准存放设备，云存放系统应该做到良好兼容性，以保护用户前期投入提供一个开放、公平系统环境。设计目标海康威视视频云存放系统设计关键目标其一是视频和图片数据在存放方面能够很好满足用户需求；其二是为用户应用数据提供高效、稳定、快速服务；其三是系统能够实现便捷、可靠统一管理及运维。数据存放海康威视视频云存放系统实现百PB级海量存放，突破传统SAN或NAS在容量和性能扩展上存在瓶颈，实现性能和容量线性扩展，满足用户对高性能、高可用性需求。视频云存放系统经过集群智能化布署设计，不一样于传统视频存放布署模式，系统性能全方面提升，而且不再存在单机故障及性能瓶颈应用，从而实现高效实用存放系统。应用服务海康威视视频云存放系统是一套贴适用户需求而设计视频云存放系统，其先天基因中就融入了面向应用特质，在不停发展趋势下这种面向应用特质会不停地为用户提供高效、灵活、可靠专业级存放服务。统一管理及运维视频云存放系统含有高效灵活空间管理能力，经过全系统分层集群设计将系统管理资源进行整合，并依据负载均衡算法提供全高效并发处理机制，提升了系统整体性能。视频云存放系统内设备和资源运行情况进行统一监控，以标准SNMP协议和运维服务器进行数据交互，能够很便捷实现系统整体运维。术语及缩略语解释术语解释云存放：是和云计算同时兴起一个概念。云存放通常包含两个含义：1）云存放是云计算存放部分，即虚拟化、易于扩展存放资源池。用户经过云计算使用存放资源池，但不是全部云计算存放部分全部是能够分离。2）云存放意味着存放能够作为一个服务，经过网络提供给用户，用户能够经过若干种方法来使用存放。云计算：（CloudComputing）是一个基于互联网计算方法，经过这种方法，共享软硬件资源和信息能够按需提供给计算机和其它设备。双机热备（双机容错）：就是对于关键服务，使用两台服务器，相互备份，共同实施同一服务。当一台服务器出现故障时，能够由另一台服务器负担服务任务，从而在不需要人工干预情况下，自动确保系统能连续提供服务。集群（cluster）技术：是一个较新技术,经过集群技术，能够在付出较低成本情况下取得在性能、可靠性、灵活性方面相对较高收益，其任务调度则是集群系统中关键技术。虚拟化：是指计算元件在虚拟基础上而不是真实基础上运行，是一个多设备虚拟整合、虚拟应用技术；是一个简化了管理，优化资源处理方案。负载均衡：一个分布式计算机处理技术，用来平衡电脑各部件或大型电脑、服务器各主机资源使用率。I帧：表示关键帧，能够了解为这一帧画面完整保留；解码时只需要本帧数据就能够完成。H.264：是MPEG-4标准所定义最新，同时也是技术含量最高、代表最新技术水平视频编码格式之一，H.264最具价值部分无疑是更高数据压缩比。720P：是美国电影电视工程师协会（SMPTE）制订高等级高清数字电视格式标准，有效显示格式为1280×720，P是Progressive,逐行意思。1080P：是美国电影电视工程师协会（SMPTE）制订高等级高清数字电视格式标准，有效显示格式为1920×1080，P是Progressive,逐行意思。英文/缩略语解释AAFP：Apple企业开发文件协议API（ApplicationProgrammingInterface），称为应用编程接口，就是软件系统不一样组成部分衔接约定。软件规模日益庞大，常常会需要把复杂系统划分成小组成部分，编程接口设计十分关键。ASSN（AsynchronousStorageServiceNode）第三方存放服务节点ASS（AsynchronousStorageService）异构存放软件CCIFS（CommonInternetFileSystem）通用Internet文件系统在windows主机之间进行网络文件共享，是经过使用微软企业自己CIFS服务实现。CVMN（CloudVideoManageNode）视频云存放管理节点CVSN（CloudVideoStorageNode）视频云存放节点CVM（CloudVideoManage）视频云存放管理软件CVN（CloudVideoNet-Snmp）视频云存放运维软件CVS（CloudVideoStorage）视频云存放软件CVA（CloudVideoAccess）视频云存放接入软件FFC协议（FibreChannel）提升硬盘协议传输带宽，侧重于数据快速、高效、可靠传输，FC光纤通道拥有自己协议层。FCSAN网络介质为光纤通道，把服务器和存放设备连接起来存放技术。FTP（FileTransferProtocol）文件传输协议，使得主机间能够共享文件。GGUI（GraphicalUserInterface图形用户接口）是指采取图形方法显示计算机操作用户界面。HHot-Spare，当一个正在使用磁盘发生故障后，一个空闲、加电并待机磁盘将立即替换此故障盘，此方法就是热备。HTTP（Hypertexttransferprotocol超文本传输协议）是一个具体要求了浏览器和万维网服务器之间相互通信规则。IIO（Input/Output）输入/输出。IP（InternetProtocol网络之间互连协议）汉字简称为“网协”，就是为计算机网络相互连接进行通信而设计协议。IPC（IPCamera）网络摄像机名称缩写。IPSAN：是在传统IP以太网上架构一个SAN存放网络把服务器和存放设备连接起来存放技术。IPSAN其实在FCSAN基础上再深入，它把SCSI协议完全封装在IP协议之中即iSCSI协议。iSCSI是一个由IBM企业研究开发，是一个供硬件设备使用能够在IP协议上层运行SCSI指令集。JJPEG（JointPhotographicExpertsGroup联合图像教授小组）图像压缩标准。MMibs网络中全部可能被管理对象集合数据结构。NNAS（NetworkStorageTechnologies）基于标准网络协议实现数据传输。NFS（NetworkFileSystem）即网络文件系统.网络文件系统许可一个系统在网络上和她人共享目录和文件。PPB数据单位，1PB=1,024TB=1,048,576GBRRaid（RedundantArraysofIndependentDisks），汉字为独立冗余磁盘阵列。RTSP（RealTimeStreamingProtocol）实时流传输协议，是TCP/IP协议体系中一个应用层协议。SSAN（StorageAreaNetwork）集中式管理高速存放网络，由多供给商存放系统、存放管理软件、应用程序服务器和网络硬件组成。SAS是新一代SCSI技术，和现在流行SerialATA（SATA）硬盘相同，全部是采取串行技术以取得更高传输速度，并经过缩短连结线改善内部空间等。SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol）简单网络管理协议，它是一个标准用于管理IP网络上结点协议。SSD（SolidStateDrives）固态硬盘简称固盘，简单说就是用固态电子存放芯片阵列而制成硬盘。TTrap广义trap即snmptrap，指被管理设备（代理）上报陷阱报文，表明设备发生故障或变更主动通知。TB数据单位，1TB=1,024GB=1,048,576MBTCP（TransmissionControlProtocol）传输控制协议，是一个面向连接、可靠、基于字节流运输层（Transportlaye）通信协议。UUDP（UserDataProtocol）用户数据报协议是和TCP相对应协议，它是面向非连接协议，它不和对方建立连接，而是直接就把数据包发送过去。URL（UniformResourceLocator）称为网页地址，是因特网上标准资源地址。WWEB广泛译作网络、互联网等技术领域。WebService是一个服务导向架构技术,经过标准Web协议提供服务,目标是确保不一样平台应用服务能够互操作。总体设计海康威视视频云存放系统是由海康威视自主研发一套针对安防监控行业应用专业级云存放系统。采取软硬件一体化设计，结合优异集群化技术、虚拟化技术、离散存放技术等，经过流式文件系统对存放资源进行虚拟化和应用化整合，为用户提供高性能、高稳定、高扩展性数据存放服务。需求说明功效性需求说明视频功效要求视频存放系统含有7×二十四小时大码流视频录像、快速检索、回放和管理功效，同时，对于视频回放，须有对应优化，比如I帧序列回放等。检索要求支持对录像根据多个方法检索，如根据类型、标签、时间段等方法。回放要求根据类型、时间、I帧、正序、倒序、倍数等方法进行回放。管理要求支持删除、锁定、标注、循环覆盖（时间、空间）等方法进行管理。图片功效要求视频存放系统支持图片高速写入、并发下载、图片压缩、锁定、删除等功效。下载要求支持按时间段和URL方法获取图片。图片压缩要求能支持根据图片尺寸、大小进行压缩。提供图片直存和非直存两种处理方案，丰富图片存放多选性。运维管理功效要求支持对系统运行状态、存放使用情况进行监控，和对软硬件异常状态报警，便于用户处理。系统管理功效要求统一服务接口，系统提供统一服务接口便于和应用平台进行对接。要求提供统一管理界面，经过管理界面能进行存放设备和资源配置。非功效性需求说明可靠性需求采取视频云存放技术，将网络中大量多种不一样类型存放设备经过应用软件整合起来协同工作，共同对外提供视频数据存放和业务访问。确保单个节点失效时，系统能够经过自动负载将业务调整到其它设备上以满足用户业务连续性；而且需要能够提供数据迁移备份，在设备故障无法快速修复时仍然能够支持数据正常读取来满足业务应用需要。稳定性需求伴随容量和存放设备增加，怎样确保海量数据存放安全性和可靠性是传统视频存放面临巨大挑战，要求存放系统含有7×二十四小时不间断写入能力。在系统运行过程中，运行压力连续或加大系统能够经过集群技术、虚拟化技术动态自动调整业务压力，将业务响应压力进行分散来降低单点压力过大。扩展性需求云存放系统建设在不一样阶段可能会有不一样容量要求。伴随项目标不停扩大、应用不停加强，容量将会不停扩大。那么云存放系统需要能够提供动态扩展功效，要求对在线系统增加、降低设备时业务不中止。设备一旦融入云存放系统后立即可用作为整体存放资源一部分进行调用，在扩展存放设备时要求能够支持对接标准第三方存放设备。另外对于系统扩展性，在动态调整具体监控区域存放资源时要求能够做到良好灵活性，即不仅能够增加存放资源配给，也能够降低存放资源配给工作，充足表现出良好扩展性。可用性需求云存放系统需要提升良好可用性，将复杂应用、繁琐操作步骤简单化。对用户而言只需要使用唯一IP地址就能够访问和管理云存放系统。用户在唯一界面上就能够正确并安全地进行配置、布署、监控整套云存放系统，能够为用户对设备状态、资源、报警、升级、扩展，维护方面提供便捷。性能需求要求系统提供线性递增性能属性，容量越大性能越强；同时提供并发响应机制，加紧数据业务处理能力。技术路线海康威视视频云存放系统基于云架构进行开发，采取面向用户业务应用设计思绪，融合集群应用、负载均衡、虚拟化、云结构化、离散存放等技术，可将网络中大量多种不一样类型存放设备经过专业应用软件集合起来协同工作，共同对外提供高性能、高可靠、不间断数据存放和业务访问服务。在视频云存放系统设计中，采取关键技术以下：采取存放全域虚拟化技术对含有海量存放需求用户提供透明存放构架，可连续扩容避免瓶颈限制，能够更有效进行资源管理，灵活增减空间，达成最大程度上合理利用空间效果。采取集群技术，处理单/多节点失效问题，并利用负载均衡技术充足利用各存放节点性能，提升系统可靠性和安全性。采取离散存放技术，保障了用户高效读写同时确保了业务连续性。采取统一完善接口，降低对接成本、平台维护成本和用户管理复杂度。采取开放集成构架，使其可兼容业界各类iSCSI/FC存放设备，保护用户现有存放投资资源。采取数据备份和容灾技术，确保云存放中数据不丢失，确证云存放服务安全稳定。采取视频、图片全直存技术方案，确保项目整体成本控制，优化存放系统步骤。逻辑架构云存放系统采取分层结构设计，整个系统从逻辑上分为五层，分别为设备层、存放层、管理层、接口层、应用层。云存放逻辑架构图设备层设备层是云存放最基础、最底层部分，该层由标准物理设备组成，支持标准IP-SAN、FC-SAN存放设备。在系统组成中，存放设备能够是SAN架构下FC光纤通道存放设备或iSCSI协议下IP存放设备。存放层在存放层上布署云存放流数据系统，经过调用云存放流数据系统，实现存放传输协议和标准存放设备之间逻辑卷或磁盘阵列映射，实现数据（视频、图片、隶属流）和设备层存放设备之间通信连接，完成数据高效写入、读取和调用等服务。管理层在管理层，融合了索引管理、计划管理、调度管理、资源管理、集群管理、设备管理等多个关键管理功效。能够实现存放设备逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理、录像计划主动下发，和硬件设备状态监控和故障维护等；实现整个存放系统虚拟化统一管理，实现上层服务（视频录像、回放、查询、智能分析数据请求等）响应。接口层应用接口层是云存放最灵活多变部分，接口层面向用户应用提供完善和统一访问接口，接口类型可分为WebService接口、API接口、Mibs接口，能够依据实际业务类型，开发不一样应用服务接口，提供不一样应用服务。实现和行业专属平台、运维平台对接；实现和智能分析处理系统之间对接；实现视频数据存放、检索、回放、浏览转发等操作；实现关键视频数据远程容灾；实现设备和服务监控和运维等。应用层从逻辑上划分，除了应用层外，剩下四层全部属于通常云存放范围，不过在海康威视视频云存放系统中，为了和视频监控系统建设和应用愈加紧密结合，愈加符适用户业务需求，将应用层纳入了整个系统架构中，从根本上提升海康威视视频云存放系统针对性。可将行业视频监管平台、运维平台、智能分析平台等经过对应接口和云存放系统对接，实现和云存放系统之间数据和信令交互。行业视频监控平台可和云存放系统进行配置录像计划、配置存放策略、检索视频资源、关键录像备份存放等指令交互，辅助流数据、视频数据、图片数据存取。运维平台采取标准SNMP协议实现并提供Mibs接口，对云存放系统和服务进行监控管理，立即将产生告警传输给用户。将智能分析平台可和云存放系统进行对接，实现基础数据读取，和经过存放二次分析后片段信息，文本信息写入和检索。系统特点海康威视视频云存放系统经过全集群化设计、全域虚拟化设计、分布式文件系统设计、面向应用算法、功效设计为用户提供了更为海量存放空间、更为庞大前端路数支持、更为高效处理能力、更为透明系统环境。对于面向视频、图片等监控行业无疑是一套很优异云存放系统。高效灵活空间管理海康威视视频云存放系统含有高效灵活空间管理能力。为了突破传统存放在存放容量和系统性能上矛盾，在管理大容量空间时经过全系统分层集群设计将系统管理资源进行整合，并依据负载均衡算法提供全高效并发处理机制，大大地提升了系统整体性能。存放资源虚拟化对存放空间管理方面海康威视视频云存放系统将全域各存放节点资源进行虚拟化后，向用户展现出一个连续、超大数据资源池，将其称之为存放资源池。存放资源池整合过程完全透明，由系统算法自行完成，将用户从繁琐空间管理和配置中解脱出来，提升了管理效率。存放资源在线扩展当存放资源无法满足用户容量需求，需要进行存放资源扩展时，海康威视视频云存放系统能为用户提供十分便易操作。用户只需要在集群内添加新增存放设备IP地址，系统会自动分辨新增设备，对新增设备进行虚拟化整合，这么新增设备容量就能融入集群，并作为集群内全部存放资源一部分为用户所用；同时，在整个存放资源扩展过程中，视频云存放系统录像业务正常运行，保障用户不会因为系统扩容而中止正在进行正常业务，从而实现存放资源在线扩展。云存放系统架构确保了存放资源在线扩容同时，能够满足容量和处理性能线性增加，从而提供了无限制容量增加能力。虚拟空间灵活使用用户对存放资源池使用完全能够做到随心所欲，能够根据监控系统需要和监控区域容量大小将存放资源池存放资源进行分配，分配后存放资源称为录像池。录像池划分采取灵活策略方法，对于已经分配好并在线运行录像池策略仍然能够进行调整。调整方法很灵活，不仅能够做到将录像池进行扩大，同时也能很灵活支持将录像池进行缩小，而这点在传统存放中则很困难。海量数据快速检索 海康威视视频云存放系统管理着百PB级存放容量空间，不过仍然能够含有高效、正确、快速数据检索能力。 一体化索引设计 海康威视视频云存放系统索引管理遵照着高效、简练、一体化设计思绪。全部和用户业务相关索引信息统一由海康威视视频云存放系统视频云存放管理节点或集群进行管理。视频云存放管理集群在对索引一体化设计上将海量数据索引查找、筛选进行了全方面优化，大大提升了查找速度。在规模不停扩大时性能几乎相同，均能做到毫秒级耗时。 深化应用设计 海康威视视频云存放系统本着视频云存放系统特有性，在视频、图片一些专有信息上也进行了独特设计。能够支持快速对I帧定位并直接读取I帧信息，避免了传统存放在I帧数据获取时反复读取视频数据再分析展现过程。该项设计使得海康威视视频云存放系统在数据存放索引设计和用户应用更紧密地进行了融合，使得海康威视视频云存放系统能够为用户提供更为高效海量数据快速检索能力。连续可靠数据服务海康威视视频云存放系统为用户能够提供7X二十四小时不间断高效可连续数据服务，充足保护数据安全和可靠性。集群化管理节点设计海康威视视频云存放系统在管理层面经过布署集群化视频云存放管理节点向用户提供系统级存放性能和可靠性。经过视频云存放管理集群将管理压力、业务压力、调度压力、检索压力等同时分担在不一样视频云存放管理节点上，不仅能够使系统整体性能提升，还能够使得单台节点压力下降。经过这种方法单台视频云存放管理节点系统消耗更小，也就使得使用寿命更长，可能出现故障概率降低。即使视频云存放管理集群中部分（一台或多台）节点出现故障，也不会影响到视频云存放系统服务，因为在视频云存放管理集群中其它节点会主动接过故障节点工作，继续为视频云存放系统提供管理服务。连续并发业务存取在数据存放层面一样因为视频云存放节点也采取集群化布署，全部存放资源是采取虚拟化方法由系统统一进行管理。在数据存放时海康威视视频云存放系统采取离散存放算法，能够为用户提供系统级分散存放服务。支持将同一IPC提供数据流根据分片方法分布式存放在不一样视频云存放节点上。这么即使单台或多台存放节点出现故障该IPC录像数据仍然可用。在存放节点内运行管理和业务软件也可用对数据进行合理分配，同时高效Raid技术在设备层面也能确保数据高安全和可靠性。高可靠录像功效海康威视视频云存放系统在存放节点上内置视频云接入软件，所提供录像服务和流媒体服务也是由视频云存放管理节点统一进行调度，每套视频云接入软件负责一部分前端录像工作。当这台节点宕机时视频云存放管理集群会依据目前资源情况根据负载均衡策略将这部分录像任务重新进行分配，确保业务不中止。高可扩展应用支撑海康威视视频云存放系统是一套为视频、图片等监控行业而设计视频云存放系统。其先天基因中就融入了面向应用特质，在不停发展趋势下这种面向应用特质会不停地为用户提供高效、灵活、可靠、专业级存放服务。数据应用性能支撑因为视频数据含有连续时间长、数据量大等特点，在存放和读取上对存放设设备压力会尤其严重。传统存放在碰到视频流数据时候往往会出现存放/读取慢、前端支持路数底瓶颈。而海康威视视频云存放系统就能够很好处理这些问题。流数据存放结构设计海康威视视频云存放系统集群化、分布式设计使得系统性能有很大提升，能够并发服务以满足视频数据高速读取需求。海康威视视频云存放系统流数据结构系统也是专门为视频、图片数据而设计，能够合理将整段数据进行划分。这么设计优点是满足视频数据连续写入。对于划分粒度，经过海康威视多年视频监控行业服务经验，同时配合对大数据服务扩展需要，和考虑到后期数据读取和应用频率而进行专业调整。在具体存放空间分配上海康威视视频云存放也是自有知识产权设计，摒弃传统存放分配方法而为视频、图片数据而尤其设计。高扩展性应用设计视频录像应用方面海康威视视频云存放也进行了充足考虑。如支持对I帧快速定位、对录像标注、修改、对存放周期采取时间和存放容量双轴线覆盖策略等。海康威视视频云存放这些专业化设计使得用户在应用过程中不再需要平台分析服务器采取反复读取完整录像后再进行分析而得出结论方法。这么大大优化了应用服务质量，使得监控系统服务也愈加专业、有效。同时为有云计算需求用户提供了优质数据基础。开放透明兼容系统海康威视视频云存放系统设计理念就是经过云概念将全部不一样类型应用、业务接口全部封闭在云内，为上层业务和用户提供统一、透明、可调用系统级存放资源。统一开发平台接口云存放系统在软件接口设计上采取API模式对内部全部处理模块进行筛选，将对业务有决定性模块根据接口模式进行统一封装，提供给上层业务进行调用，这么云存放系统内部实现对上层业务就不再关键，上层业务只用调用云存放系统提供统一接口即可，大大优化了上层业务代码结构、简化了操作步骤，也将应用效率和性能进行了大幅提升。标准第三方设备接入海康威视视频云存放系统采取是标准设备兼容模式，支持标准IPSAN、FCSAN存放设备接入。海康威视视频云存放系统经过布署第三方存放服务节点方法，将用户环境中现有或需要使用标准第三方存放设备统一进行管理。第三方存放设备接入到海康威视视频云存放系统后，由视频云存放管理集群统一进行管理，第三方存放设备资源也纳入到虚拟池内进行管理。用户在使用上并不会感受到差异，真正实现透明、统一、兼容视频云存放系统。应用场景海康威视视频云存放处理方案作为安防监控行业整体方案中存放技术部分，在确定使用云存放方案前需先明确存放业务类型。目前云存放业务应用场景分为三种类型：纯视频云存放场景、纯图片云存放场景、视频和图片混合类云存放场景。视频云存放场景和图片云存放场景关键区分在于：视频云存放中视频数据流采取直写方法存放到存放磁盘阵列上。在此场景中云存放存放节点替换了流媒体服务器功效，将流媒体转发和存放结合，简化了系统结构。所以云存放不需要布署流媒体服务器，能够节省项目标整体成本。同时大幅提升存放系统效率和可靠性。图片云存放方案中高清抓拍相机图片数据流需要经过平台接入服务器转发到存放磁盘阵列。以云存放替换传统存放方法，能够最大程度发挥存放设备整体性能，大幅提升存放效率和可靠性。对于图片中本企业图片直存云存放方案则可省去接入服务器，效率更为优良。混合云存放场景支持一套云存放能同时满足视频和图片数据存放要求。并综合视频和图片在云存放系统中存放优势，将复杂业务存放场景简单化，向用户提供一体化存放处理方案。所以本方案针对业务应用场景进行了分类：纯视频类数据云存放设计请参考第三章；纯图片类数据云存放设计请参考第四章；项目既包含视频存放又包含图片存放情况请参考第五章。视频类云存放设计海康威视视频云存放系统应用于纯视频存放时，关键是负担整个系统内视频数据写入/读取工作。云存放系统首先采取了基于云架构分布式集群设计和虚拟化设计，在系统内部实现了多设备协同工作、性能和资源虚拟整合，最大程度利用了硬件资源和存放空间。其次，经过将云存放存放功效、管理功效进行打包，经过开放透明应用接口和简单易用管理界面，和上层应用平台整合后，为整个安防监控系统提供了高效、可靠数据存放服务。系统软硬件设计软件设计海康威视视频云存放系统关键由四大部件组成：云存放管理软件（CVM），云存放软件（CVS），云存放接入软件（CVA）和云存放异构软件（ASS）。下面分别介绍四大软件内部结构及功效。视频云存放管理软件CVM视频云存放管理软件：CVM（CloudVideoManage）整套软件，关键功效包含视频云存放系统内资源管理、存放节点管理、集群管理、策略调度、运维监控等。软件包含六大功效模块，分别为：索引管理模块、调度管理模块、集群管理模块、计划管理模块、资源管理模块、辅助管理模块，整体软件架构以下图所表示：CVM软件架构索引管理模块索引管理模块集群化管理集群中全部管理节点，能并发响应用户检索、插入、修改和删除操作情况，提供一体化、高并发、快响应索引服务。同时，索引管理模块提供视频索引、标注索引服务，支持以通道号、时间段、录像类型和锁定状态为条件视频信息检索服务，支持以通道号和时间段为条件插入、修改、删除和检索标注功效，和依据标注关键字检索视频特色功效。调度管理模块调度管理模块依据集群中设备负载情况，灵活调度集群资源为应用业务提供支撑。作为集群系统中逻辑引擎依据不一样逻辑策略实施不一样调度算法，提供资源分配调度、分散策略调度、循环覆盖调度、录像计划调度等服务。集群管理模块集群管理模块统一管理集群中分布式设备节点，包含管理节点和存放节点。它负责管理节点之间关键信息实时同时，确保集群中不一样管理节点信息一致性，无差异化对外提供服务。同时也负责管理存放节点，将存放节点加入到集群中作为存放资源一部分，集群管理模块维护集群中设备节点实时状态信息，对外提供设备状态查询接口便于管理和了解集群整体运行状态信息。计划管理模块计划管理模块负责录像计划管理、下发、切换，保留监控平台下发录像计划，调度系统中录像计划并实施录像计划，当接入服务器异常时负责动态切换录像计划到其它接入服务器。资源管理模块资源管理模块负责对集群中全部存放设备存放空间进行统一管理，依据入网存放设备上报资源信息计算出集群存放总容量和空闲容量，负责创建、删除录像池，为存放业务分配适宜存放资源。同时能动态调整录像池大小，弹性对录像池进行扩容或缩减，将集群存放空间切分成细小独立存放单元，再依据用户需要，将很多个存放单元有机组合后虚拟化成录像池对外提供存放服务。辅助管理模块辅助管理模块包含日志管理、运维管理、数据迁移等功效，日志管理为其它模块提供日志打印服务，对外含有日志查询和日志文件下载功效，包含调试日志、事件提醒日志、错误日志、告警日志和关键日志。运维管理云视频管理节点运行参数获取接口，供运维平台获取管理节点实时运行信息。数据迁移功效对外提供将第三方数据迁移到本视频云存放系统中保留功效。视频云存放软件CVS视频云存放软件：CVS（CloudVideoStorage）是视频云存放系统中关键模块，关键负责实施具体视频数据读写操作。CVS集成在视频云存放节点（CVSN）上，每一台存放设备上全部必需装载该软件模块。视频云存放软件（CVS）接收视频云存放管理软件（CVM）管理，从视频云接入软件（CVA）接收海量视频数据，高效无误存放在本机指定数据块中。在一套视频云存放系统中，视频云存放存放管理软件（CVM）会均衡分配多台视频云存放软件（CVS）业务负载量，使整个系统读写性能达成最好。视频云存放软件根据功效模块化设计，整体软件架构以下图所表示：CVS软件架构通信模块本模块关键是负责和CVA及CVM进行数据信息交互，采取多线程并发接收和发送数据方法，高效完成跨机器数据交互。运维管理本模块关键是负责和视频云运维软件进行交互，采集系统数据及程序运行数据，并根据特定协议格式发送给视频云运维部件，方便平台对整个云存放系统运行状态进行实时监控，如有故障出现，立即报警提醒相关人员进行处理。视频接入本模块关键是负责处理从CVA传输进来视频数据，并按分类进行一定逻辑处理。采取多线程处理方法，可同时支持数百路视频数据接入。日志管理本模块关键是负责对CVS日志进行统一管理，统计部分关键事件，方便事件回溯，对外提供日志查询和日志下载功效。视频文件系统本模块依据视频特征，定义流式存放结构，关键是负责视频数据高效读、写。数据库管理本模块关键是负责对CVS系统运行时需要临时存放部分关键数据进行保留，能够方便以SQL接口提供插入和查询，简化数据存放和获取机制。视频云存放接入软件CVA视频云接入软件CVA（CloudVideoAccess）也是整个云存放系统关键组成部分，关键包含录像任务管理、录像服务、设备状态管理和部分流媒体转发服务等功效。视频云接入软件支持定时录像、移动侦测录像和事件录像（如：手动录像），其中事件录像优先级要高于定时录像和移动侦测录像。视频云接入软件实时检测用户配置录像计划任务信息表，当接入软件检测到有通道需要实施录像任务时，接入软件首先通知流媒体服务以前端设备读取视频数据，然后依据录像类型实施相关录像。视频云接入软件根据功效模块化设计，软件包含六大功效模块：录像任务管理、流媒体服务、设备状态管理、负载信息管理、录像服务、视频帧分析。整体软件架构以下图所表示：CVA软件架构录像任务管理录像任务管理功效关键包含定时录像管理、移动侦测录像管理和事件录像管理等功效。定时录像和移动侦测录像是用户设置计划录像，事件录像是用户计划外录像。录像管理功效需要根据用户需求以前端设备获取视频数据、实施录像、停止录像和停止以前端设备取流等操作。移动侦测录像，录像管理功效首先需要对前端设备布防，并监控前端设备报警状态，同时还能够依据用户需求提前以前端设备获取视频数据，经过预先获取数据流确保了视频完整性，当接入软件收到前端设备移动侦测报警命令后，立即实施录像。事件录像，录像管理功效接收到事件录像命令，首先检索目前通道是否有定时录像或移动侦测录像，假如没有上述两种录像，立即实施录像，事件录像优先级要高于移动侦测录像和定时录像。流媒体服务流媒体服务关键包含流媒体转发模块和流控制管理模块，流媒体服务含有稳定和高效等特点，整个系统提供连续视频数据支持。流媒体服务传输视频数据支持RTSP、TCP和UDP协议，能够依据不一样环境选择适宜目前网络性能传输方法。流媒体服务视频流转发功效：流媒体服务以前端设备获取到视频流后能够依据用户需要将视频流转发给多个用户或设备。经过视频转发功效降低了前端设备压力，节省了网络带宽，极大提升了系统性能。设备状态管理设备状态管理是云存放接入软件基础功效，它关键包含监控前端设备状态、布防状态和取视频数据流状态。前端设备状态监控：状态管理功效实时获取前端设备状态，当检测到前端设备异常，接入软件会立即上报。设备布防状态监控：状态管理功效实时监控前端设备布防状态，目前端设备布防失败，接入软件会立即上报。读取视频流状态监控：状态管理功效实时监控流媒体服务工作状态、假如流媒体服务取视频流时发生异常，接入软件会立即上报。负载信息管理负载信息管理功效关键是接入软件实时监控目前服务器内存和CPU使用情况，并定时上报目前资源使用信息，云存放管理软件（CVM）依据上报资源使用信息均衡分配录像计划到云存放接入软件（CVA）。录像服务录像服务包含取流管理模块和实施录像服务模块两个部分。录像服务接收录像任务管理模块下发录像信令，当录像服务接收到录像任务管理模块开启录像信令后，首先经过取流模块向流媒体服务发送取流信令，然后将流媒体转发视频数据发送到云视频存放软件为一次录像开始。当录像服务接收到录像任务管理模块下发停止录像信令，录像服务首先向流媒体服务发送停止取流信令，然后通知云视频存放软件停止录像为一次录像结束。视频帧分析帧分析模块关键是对流媒体服务读取视频数据进行帧分析，从视频数据中分析出关键帧等信息，为系统提供关键帧查询和关键帧回放提供技术支持。视频云存放异构软件ASS异构存放软件ASS（AsynchronousStorageService）关键负责接入第三方iSCSI/FC标准存放设备，软件集成安装在ASSN节点内，具体负责接入第三方iSCSI/FC存放设备工作。软件关键由三个模块实现，分别为识别模块、挂载模块和管理模块；关键和CVS交互。经过识别模块和挂载模块实现对第三方标准存放设备兼容工作。经过管理模块和存放设备和上层CVS之间进行交互。整体软件架构以下图所表示：ASS软件架构识别模块探测到异构设备后获取其相关系统信息，将其视作为存放设备，在设备目录中添加对应节点。挂载模块将新加设备节点转化为通用存放设备节点，并挂载到软件系统中以备CVS使用。管理模块本模块功效是：将本机内存放设备和异构设备统一管理，实现设备加入和退出，和相关状态保留和统计。除上述三项软件外，在云存放系统内部实现了运维信息搜集和告警机制。该机制负责对云储存系统内设备和资源运行情况进行统一监控，以标准SNMP协议和将机器运行状态和产品特征运行指标反馈给运维系统。实现对设备状态实时检测，对异常状态实时报警，如：硬盘丢失、CPU/内存使用率过高、存放空间不足、设备温度过高、管理服务器运行异常、设备下线等。硬件设计海康威视视频云存放系统由存放管理服务器（存放管理节点CVMN）、存放设备（存放节点CVSN）及异构服务器（第三方存放服务节点ASSN）组成。视频云存放管理节点CVMN视频云存放管理节点：CVMN（CloudVideoManageNode）在云存放标配服务器上集成安装视频云管理软件CVM（CloudVideoManger），其关键功效包含视频云存放系统内资源管理、存放节点管理、集群管理、策略调度、运维监控等。依据视频云存放系统规模情况和可靠性要求管理节点布署可分为：HA布署和集群布署两种模式。其中HA布署模式适适用于1024路以内监控前端视频读写规模，经过两台服务器做双机热备；集群布署模式适适用于较大型视频云存放系统，能够进行三台或三台以上配置，集群布署服务器台数必需是奇数增加。集群布署优势在于经过视频云存放管理节点内部集群功效将协调各节点设备资源，将用户配置、数据库信息、策略计划进行统一进行调度，整体性能展现线性增加。同时也增加了系统可靠性，多台设备故障不会影响到系统运行。不管是HA布署模式还是集群布署模式，视频云存放全部使用唯一虚拟IP地址对外提供服务。视频云存放节点CVSN视频云存放节点：CVSN（CloudVideoStorageNode）在存放设备上集成安装视频云存放软件CVS（CloudVideoStorage）和视频云接入软件CVA（CloudVideoAccess）作为存放节点。关键是响应视频云存放管理节点（CVMN）和应用层录像、查询、下载等操作申请，和管理物理存放设备和空间，视频云存放节点模块含有以下功效：负责依据接收云存放管理节点下发录像计划，并依据录像计划向对应前端摄像头进行取流操作。负责将接收到录像数据写入到存放底层或从存放底层读取数据，经过协议接口关键向API提供录像、查询、回放及下载服务。提供存放设备状态检测和信息上报功效。存放底层：使用Raid技术来确保数据安全，支持节能磁盘休眠功效。第三方存放服务节点ASSN第三方存放服务节点：ASSN（AsynchronousStorageServiceNode）在服务器上集成安装异构存放软件ASS（AsynchronousStorageService）、视频云存放软件CVS（CloudVideoStorage）、视频云接入软件CVA（CloudVideoAccess）接入第三方存放服务节点。其关键功效是经过安装异构软件（ASS）完成对第三方iSCSI/FC标准存放设备接入，实现对项目已经有资源兼容性利用。使得第三方存放设备经过ASSN整合后，含有和CVSN一样功效。系统物理拓扑视频云存放系统关键由存放管理节点（服务器）和存放节点（物理存放设备）两部分组成。系统内部需要配置元数据信息由云存放管理服务器统一管理，管理节点还需要负责集群内部负载均衡，失败替换等管理职能；视频云存放系统能够组建海量存放资源池，容量分配不受物理硬盘数量限制；而且存放容量可进行线性在线扩容，性能和容量扩展全部能够经过在线扩展完成。视频云存放物理结构以下图所表示：视频云存放物理结构图视频云存放管理节点（CVMN）：布署存放管理服务器，是视频云存放系统关键节点，作为云存放系统调度中心负责云存放系统资源管理、索引管理、计划管理、策略调度等。依据项目对存放容量需求、前端支撑数目、性能要求、可靠性要求，存放管理节点能够根据两种方法布署：HA布署、集群布署。视频云存放节点（CVSN）：作为云存放系统业务具体实施者负责视频数据存放、读取、存放设备管理、存放空间管理等。系统功效设计海康威视视频云存放系统面向视频应用定制化开发，提供了丰富功效接口供视频监控管理平台调用，关键功效以下图所表示：视频云存放系统功效图视频存放功效功效项功效说明视频录像系统能够根据用户制订计划保留前端设备采集录像数据，录像类型、录像头由用户指定，存放开启相关资源。动态修订录像类型：前端采集视频数据过程中，按报警类型能够修改录像类型，修改后采集视频数据即时保留到系统中，并在数据保留类型上得到反应。视频检索用户能够按监控点编号、录像类型、时间组合、锁定、标注等条件查询录像数据。视频回放支持依据监控点编号以立即间段、录像类型对录像数据进行回放。支持依据监控点编号以立即间段对录像数据进行回放时间定位。支持快放、慢放。支持倒序回放。支持I帧回放。支持手动停止回放。视频下载支持依据监控点编号以立即间段对录像数据进行下载。支持断点续传。视频锁定支持指定录像片段进行锁定，锁定后数据不被循环覆盖掉。支持已锁定录像片段锁定时长到期自动解锁。视频标注对录像数据信息所对应标签进行打标、存放、备份等操作；对录像等数据信息标签信息进行查询、检索、筛选工作；对录像等数据信息所对应标签进行修改、删除等操作。视频删除支持依据监控点编号、录像时间、录像类型删除视频录像。周期覆盖按策略支持按周期、容量进行录像数据周期覆盖式存放。录像管理功效功效项功效说明录像计划管理关联平台配置好录像计划，并将录像计划同时到各个存放节点。录像计划实施依据配置要求确定通道和存放地址，负责将录像数据向下层模块写入操作。移动侦测录像依据设定移动侦测区域自动实施对应录像任务事件录像依据具体事件实施录像任务，优先级高于定时和移动侦测录像系统管理功效功效项功效说明集群化管理视频录像索引采取集群方法，无单点故障，确保索引数据安全性。集群采取快速索引管理，能依据用户多种查询条件（监控点编号、录像类型、时间段等）进行快速定位。负载均衡管理集群采取虚拟IP技术，对外提供统一入口IP形式，将集群访问在集群中依据多种算法进行分摊，降低单个节点访问压力。后端存放节点压力进行实时监控，当单台存放节点压力过大时能依据智能算法将业务平滑迁移至其它存放节点，达成整个集群间负载均衡目标。虚拟化管理支持对存放设备统一管理，虚拟化为资源池，且将虚拟资源划分为块进行管理。自动精简管理动态分配存放空间，经过实时数据录像情况调整和分配系统内存放资源空间，提升系统存放空间利用率。分散存放管理将前端数据经过特定算法，平滑分散至各个存放节点，从而降低大量回放对单台存放节点压力。存放空间管理支持为摄像机随机分配录像空间，且分配存放空间可灵活调整，支持摄像机恢复录像时，统计日志。运维管理功效功效项功效说明系统信息获取支持系统信息：版本、CPU、内存、网卡、磁盘等信息获取。系统故障告警支持系统故障（CPU、内存等超出阈值）主动告警到运维平台。存放设备告警支持设备故障、掉线会主动告警到运维平台。标准协议对接支持标准SNMP协议对接。系统业务步骤视频存放步骤视频数据存放：视频监控平台向视频云存放管理节点下发视频录像计划，存放管理节点依据各存放节点负载情况，给存放节点接入服务软件同时录像计划。接入服务软件获取录像计划后，直接访问监控点IPC获取到视频数据，再经过调用数据存放软件将数据写入存放节点中。当监控点录像计划发生变更，会立即通知存放管理服务器；由存放管理服务器统一控制并同时给存放节点。存放节点定时向管理服务器获取录像计划，并上报本身状态。存放节点设备之间能够自动进行均衡负载，确保在故障时做到自动切换，不间断提供视频数据存放服务。具体视频存放步骤以下图所表示：视频存放步骤步骤优点：1、录像数据是直写磁盘方法，优化了读写性能；已经写入存放节点数据不会受系统和其它设备影响造成丢失。2、视频数据是分散存放，依据需求将IPC数据根据算法分散到不一样存放服务器上，提升数据读写速度，在可靠性和安全性上得到了加强。视频检索步骤视频数据检索：视频监控平台检索视频录像信息，视频监控平台向视频云存放系统存放管理服务器发送检索指令，存放管理服务器查询当地数据库直接将检索信息发送到视频监控平台，采取一级检索方法完成整个步骤。具体视频检索步骤以下图所表示：视频检索步骤步骤优点：独有一级索引技术，当视频信息完成存放后立即在云存放系统管理平台生成一套数据对应索引表。改善了传统索引机制，使得读取仅经过一次查询就能够正确定位到存放数据。视频读取步骤视频数据读取：用户经过视频监控平台调用监控点视频时，视频监控平台向视频云存放系统发送获取数据请求，存放管理服务器转发请求到存放节点，数据从存放节点由数据管理服务软件直接（或转发）送至调用者。具体视频读取步骤以下图所表示：视频读取步骤步骤优点：视频数据是分散存放，便于数据快速提取及分析，提升了数据读取速度，在可靠性和安全性上得到了加强。系统项目设计项目信息搜集依据项目规模大小及具体项目要求，云存放系统提供满足用户需求处理方案，所以项现在期沟通一定要做好项目信息搜集整理工作。视频类云存放需搜集信息：视频数据存放是否采取集中存放方法、机房建设情况、网络计划等。这些信息用于云存放具体方案设计。因为云存放布署采取是集中存放模式，全部设备集中放置在中心机房内。实际项目中能够依据机房、网络情况设计为单云或多云方案。前端路数、码流、存放时间等这些信息关键用于项目存放容量计算、云存放设备数量计算；其中视频前端通道数决定了云存放管理服务器规模和配置；其它信息则用于计算云存放系统整体容量。第三方平台、前端、存放阵列具体厂商、型号等云存放系统作为海康威视整体处理方案中一个部分，关键支撑本企业自有产品。对于包含第三方产品搜集具体信息后能够遵从以下标准设计：（1）、第三方平台兼容云存放系统需要进行定制开发，项目中是否开放云存放接口需由武汉研发中心云存放部门确定。（2）、第三方前端直存方案支持标准协议如：Onvif、RTSP、GB/T-28181等；（3）、第三方存放阵列支持标准IP-SAN接入，但需要增加服务器、增加软件定制费用；定制化功效需求定制化存放需求指是云存放本身不含有功效要求，云存放具体功效可见3.3系统功效设计；该部分需要和武汉研发中心云存放部门确定，并收软件定制化费用。云存放设计步骤经过对项目信息搜集工作，我们对云存放系统所要负担工作内容和大致规模有了初步了解。以后就针对云存放系统中每个节点单独进行分析和设计，最终输出软硬件清单。整体步骤以下：确定云存放套数；针对每套云存放单独设计；设计每套云存放管理服务器；设每套云存放存放设备；列出软硬件清单。在云存放系统设计方案中，尽可能设计为一套云存放系统。不过因为项目中建设方可提供机房环境无法确保在一个机房内布署全部云存放设备，或是网络带宽无法确保前端数据能集中传输到该机房时，能够依据实际情况设计多个云存放系统。标准是每个机房一套独立云存放系统。在多云方案中，多套云存放经过平台进行整合，仍然能够提供很高效、稳定存放服务。云存放管理服务器设计管理节点双机布署当项目中前端摄像机通道数量小于1024路时，云存放管理节点采取2台服务器做HA双机布署模式。管理节点双机布署是一个可靠性较高布署方法。此种方法是采取两台服务器并安装对应视频云存放管理软件，形成视频云存放管理节点。经过云存放管理软件使两台服务器一台工作，一台备份，它们对外维护唯一IP地址。此种布署方法两台服务器经过运行双机热备模式，可实现应用服务故障切换，提升了视频云存放管理节点可靠性和稳定性，工作性能也得到了确保。双机布署物理拓扑以下图所表示：管理节点双机布署方法管理节点双机布署内容设备名称数量安装软件备注服务器2视频云存放管理软件（CVM）存放设备M视频云存放软件（CVS）视频云接入软件（CVA）M≤64管理节点集群布署当项目中前端摄像机通道数量超出1024路时可采取管理服务器集群模式。集群布署能够保持规模和性能线性增加，三台管理服务器集群能够支撑4000路以内摄像机通道规模。假如摄像机通道规模更大能够经过增加管理服务器台数来提升集群性能，如5台管理服务器可支撑6000路、7台管理服务器可支撑8000路。管理服务器数量必需为奇数。不管集群内有多少台服务器，对外展现为唯一IP地址。管理节点集群布署是一个高可靠性、高稳定性布署方法，此种方法是采取三台或三台以上奇数台服务器组成，安装视频云存放管理软件并运行集群工作模式，形成视频云存放管理集群。此种集群工作模式，可实现单台或多台服务器应用故障切换和负载均衡，提升了视频云存放管理节点可靠性和稳定性，系统性能也得到了很大提升，是大型视频监控项目首选布署方法。集群布署物理拓扑以下图所表示：管理节点集群布署方法管理节点集群布署内容设备名称数量安装软件备注服务器N视频云存放管理软件（CVM）服务器数量为N≥3奇数存放设备M视频云存放软件（CVS）视频云接入软件（CVA）存放容量计算具体容量计算及存放设备数量可参见《视频云存放容量计算工具》。视频监控录像存放容量视频录像数据包含：监控摄像机全天候定时录像、事件触发录像、手动录像。视频监控系统通常采取H.264编码算法：1）设计码流为1080P@30帧（1920×1080）6～8Mbps，这么算法和带宽能够确保图像清楚度、色彩还原及编解码延时等多个关键指标综合最好效果。1路1080P摄像机根据这么码流计算30天存放空间：8Mbps×3600秒×24小时×30天/1024/1024/8=2.48TB，依据具体情况（共计划建设视频监控系统XX套），存放容量总需求为：XXTB，系统建设存放设备总容量约为XXTB。2）设计码流为720P@25帧（1280×720）3～4Mbps，这么算法和带宽能够确保图像清楚度、色彩还原及编解码延时等多个关键指标综合最好效果。1路720P摄像机根据这么码流计算30天存放空间：4Mbps×3600秒×24小时×30天/1024/1024/8=1.24TB，依据具体情况（共计划建设视频监控系统XX套），存放容量总需求为：XXTB，系统建设存放设备总容量约为XXTB。在项目设计需提前计划合适冗余容量。通常在需求容量10%~25%。存放设备配置以24盘位网络存放设备为例，为了确保数据可靠性，存放设备通常采取以下冗余方法：每台设备配置1片热备盘，剩下23片盘做两组RAID5（提议：16盘位做两组RAID5，48盘位做4组RAID5）。1）采取3TB企业级硬盘，标准3TB硬盘因为十进制和二进制计数不一样，其实际容量为3000GB/1.024/1.024/1.024=2794GB；2）考虑到RIAD5冗余方法，每台设备可用有效存放硬盘位21片，同时考虑5%空间损失，则每台存放设备净存放空间为：单台存放设备净存放空间=两组RAID容量之和2794GB×11×0.95/1024+2794GB×10×0.95/1024≈54.43TB3）依据容量计算出所需要存放设备数量和硬盘数量为：存放设备台数M=系统总存放容量/每台设备净存放空间硬盘个数A=存放设备台数 M×24（盘位）系统软硬件总参考清单经过以上计算后得出了云存放系统管理服务器和存放设备硬件数量。每套云存放系统中仅需要一套云存放软件iVMS-5120。设备清单以下表：视频云存放系统配置清单1、视频云存放系统硬件设备清单硬件项目数量单位参数说明备注视频云存放管理服务器N台双机模式：2台；集群模式：>=3,奇数；视频云存放主机M台2、视频云存放系统软件清单软件项目数量单位参数说明备注视频云存放管理软件1套iVMS-5120系统设备验收系统技术验收将对设备数量、设备性能参数、系统集群管理、视频功效、维管理、接口功效、系统可靠性等多个方面进行验收，并对系统进行模拟硬盘故障、电源故障、网络故障、存放设备故障等破坏性试验，以检验试验过程中视频数据是否丢失。系统验收需依据项目实际业务场景、功效选型进行选择。下列表格中内容在实际场景未使用时，可不作为验收项使用。系统功效验收功效项功效说明备注一、集群管理索引集群管理视频录像索引采取集群方法，无单点故障，确保索引数据安全性。集群采取快速索引管理，能依据用户多种查询条件(监控点编号、录像类型、时间段等)进行快速定位。负载均衡管理集群采取虚拟IP技术，对外提供统一入口IP形式，将集群访问在集群中依据多种算法进行分摊，降低单个节点访问压力。后端存放节点压力进行实时监控，当单台存放节点压力过大时能依据智能算法将业务平滑迁移至其它存放节点，达成整个集群间负载均衡目标。虚拟化管理支持将整个存放端统一管理，虚拟化为资源池，且将虚拟资源按池划分进行管理。支持虚拟池容量弹性伸缩，支持虚拟池动态调大或缩小支持在线扩容，存放设备扩容后容量动态增加至虚拟池。存放兼容对于第三方标准iSCSI设备能够整合云存放技术。项目中有接入第三方存放测试。无则免测。分散存放管理将前端数据经过特定算法，平滑分散至各个存放几点，从而降低大量回放对单台存放节点压力。二、视频功效视频录像系统能够根据用户制订计划保留前端设备采集录像数据。支持手动录像。项目中有手动录像功效测试，无则免测。视频检索用户能够按监控点编号、录像类型、时间组合等条件查询录像数据。回放检索时间达成秒级。视频回放支持依据监控点编号以立即间段、录像类型对录像数据进行回放。支持快放、慢放；支持手动停止回放。视频下载支持依据编码器名称以立即间段对录像数据进行下载。视频补录支持在网络故障时将前端设备内缓存数据主动补录到存放设备内。海康前端（配置SD卡）和平台支持该功效时测试，无则免测。循环覆盖按策略支持按周期、容量进行录像数据周期覆盖式存放。备份支持自动备份和手动备份。项目中使用了备份功效则测试。无则免测。智能检索/回放区域入侵智能检索/回放功效，支持智能摄像机区域入侵检测功效。使用海康SmartIPC，并布署该功效时测试，无则免测。越界检索/回放功效，支持智能摄像机越界检测功效。使用海康SmartIPC，并布署该功效时测试，无则免测三、运维管理系统信息获取支持系统信息：版本、CPU、内存、网卡、磁盘等信息获取。系统故障告警支持系统故障(CPU、内存等超出阈值)主动告警到运维平台。存放设备告警支持设备故障、掉线主动告警到运维平台。四、接口功效运维对接支持标准SNMP协议对接。项目中布署和第三方运维对接时测试，无则免测接口对接支持SDK方法和上层系统进行对接。项目中布署和第三方运维对接时测试，无则免测五、系统功效远程配置经过web管理界面，用户可完成节点初始化配置。可用性历史视频图像点击回放延迟时间秒级播放清楚、流畅。安全性存放子系统管理采取权限、密码验证机制。系统可靠性验收验收功效操作步骤预期结果设备容灾拔掉任意一台存放设备网线或将其关机其它存放设备能够自动接管故障设备IPC录像业务,并能查询、回放故障业务切换完成后全部摄像机视频录像。拔掉集群中任意一台管理服务器网线或将其关机；集群接管视频相关业务，存放系统正常工作。RAID容灾拔掉任意一台存放设备上任意一块数据磁盘。对应存放设备产生报警，该磁盘所在RAID进入重构模式。重构完成后，能够查询、回放对应视频数据。电源容灾拔掉任意一台存放设备两条电源线中其中一条。拔掉任意一台存放设备两条电源线中其中一条，这台存放设备录像、查询、回放业务正常。拔掉管理服务器两条电源线中其中一条拔掉管理服务器两条电源线中其中一条，不影响这台服务器运行。智能补录断开任意IP摄像机网线，5分钟后再连接网线一段时间后，能够在云存放系统中检索到IP摄像机断网时间段内视频数据下载回传云存放。海康前端（配置SD卡）和平台支持该功效时测试，无则免测。虚拟空间管理对划分虚拟录像池进行扩大和缩小能够任意调整录像池存放空间大小，且不影响系统正常运行。设备在线扩展在线添加一套存放设备云存放系统自动发觉存放设备，整个存放空间自动增加且录像业务不中止。负载均衡查询每台存放设备上前端负载情况。云存放系统管理页面上显示每台存放设备上前端数量基础均衡。说明：如甲方提出需要进行其它方面或方法检测要求，另行商议。。图片类云存放设计海康威视图片云存放系统应用于纯图片存放场景时，关键是负担整个系统内图片数据写入/读取工作。云存放系统首先采取了基于云架构分布式集群设计和虚拟化设计，在系统内部实现了多设备协同工作、性能和资源虚拟整合，最大程度利用了硬件资源和存放空间。其次，经过将云存放存放功效、管理功效进行打包，经过开放透明应用接口和简单易用管理界面，和上层应用平台整合后，为整个安防监控系统提供了高效、可靠数据存放服务。图片类云存放设计方案提供抓拍机单元直写云存放和非直写云存放两套方案。在直写云存放方案中，图片数据由前端抓拍机直接写入存放设备内，大量降低了行业平台接入服务器数量。但直存云存放方案现在仅支持本企业抓拍机单元。非直存方案对抓拍机单元无限制，但对于平台内服务器数量和要求没有改变。系统软硬件设计软件设计视频云存放管理软件CVM视频云存放管理软件：CVM（CloudVideoManage）整套软件，关键功效包含视频云存放系统内资源管理、存放节点管理、集群管理、策略调度、运维监控等。软件包含六大功效模块，分别为：索引管理模块、调度管理模块、集群管理模块、计划管理模块、资源管理模块、辅助管理模块，整体软件架构以下图所表示：CVM软件架构索引管理模块索引管理模块集群化管理集群中全部管理节点，能并发响应用户检索、插入、修改和删除操作情况，提供一体化、高并发、快响应索引服务。同时，索引管理模块提供图片索引、标注索引服务，支持以通道号、时间段、和锁定状态为条件视频和图片信息检索服务，也提供统一资源定位符（URL）形式WEB访问图片方法，支持以通道号和时间段为条件插入、修改、删除和检索标注功效，和依据标注关键字检索视频特色功效。调度管理模块调度管理模块依据集群中设备负载情况灵活调度集群资源为应用业务提供支撑。作为集群系统中逻辑引擎依据不一样逻辑策略实施不一样调度算法，提供资源分配调度、分散策略调度、循环覆盖调度、录像计划调度等服务。集群管理模块集群管理模块统一管理集群中分布式设备节点，包含管理节点和存放节点。它负责管理节点之间关键信息实时同时，确保集群中不一样管理节点信息一致性，无差异化对外提供服务。同时也负责管理存放节点，将存放节点加入到集群中作为存放资源一部分，集群管理模块维护集群中设备节点实时状态信息，对外提供设备状态查询接口便于管理和了解集群整体运行状态信息。计划管理模块计划管理模块负责负责录像计划管理、下发、切换，保留外部平台下发录像计划，调度系统中录像计划并实施录像计划，当接入服务器异常时负责动态切换录像计划到其它接入服务器。资源管理模块资源管理模块负责对集群中全部存放设备存放空间进行统一管理，依据入网存放设备上报资源信息计算出集群存放总容量和空闲容量，负责创建、删除录像池，为存放业务分配适宜存放资源。同时能动态调整录像池大小，弹性对录像池进行扩容或缩减，将集群存放空间切分成细小独立存放单元，再依据用户需要将很多个存放单元有机组合后虚拟化成录像池对外提供存放服务。辅助管理模块辅助管理模块包含日志管理、运维