安防存儲(chǔ)中的新RAID技術(shù)簡析

　　近年來，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及安防產(chǎn)品與系統(tǒng)的普及應(yīng)用，安防行業(yè)的數(shù)據(jù)安全問題不斷受到人們的重視。隨著高清監(jiān)控的快速發(fā)展，平安城市、智慧城市等大型項(xiàng)目的大量鋪開，數(shù)據(jù)量不斷增大，隨之而帶來的大數(shù)據(jù)下的存儲(chǔ)問題及數(shù)據(jù)安全問題，逐漸成為視頻網(wǎng)路監(jiān)控領(lǐng)域里新的課題。

　　安放數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)伴隨著安防技術(shù)和存儲(chǔ)技術(shù)共同發(fā)展。先后經(jīng)歷里模擬前端+DVR存儲(chǔ)、模擬前端+DVS/DVR+網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)前端+NVR、網(wǎng)絡(luò)前端+網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)等階段。現(xiàn)在隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬的提高，使得高清應(yīng)用越來越普遍，進(jìn)而對(duì)安防存儲(chǔ)系統(tǒng)提出了更高的要求。

　　一、安防數(shù)據(jù)存儲(chǔ)新需求

　　當(dāng)今安防發(fā)展特點(diǎn)可以概括為以下三點(diǎn)：

　　1)高清化

　　●高線模擬：600/650/700線模擬攝像機(jī)+高分辨率DVR

　　●數(shù)字高清：SDI/HDSDI，HDCCTV

　　●高清網(wǎng)絡(luò)：130萬/200萬/500萬IPC+HDVR+NVR，4K應(yīng)用

　　2)智能化

　　●從事后追責(zé)，被動(dòng)應(yīng)用過渡到事先防控、主動(dòng)防御，進(jìn)一步解放人力、提高效率

　　●從技術(shù)層面的智能分析進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用用階段，如周界防范、人員追蹤等，已經(jīng)在公安、交通、金融、司法等行業(yè)開始使用

　　3)融合應(yīng)用

　　從單系統(tǒng)獨(dú)立使用進(jìn)入多系統(tǒng)平臺(tái)融合使用階段，主要表現(xiàn)為

　　●大容量視頻信息匯集、共享

　　●安防系統(tǒng)內(nèi)部整合，對(duì)接上層業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)

　　●多系統(tǒng)融合，比如應(yīng)急聯(lián)動(dòng)、緊急布控、公安消防等

　　●安防與IT技術(shù)高度融合

　　根據(jù)當(dāng)前安防系統(tǒng)新需求，對(duì)安防存儲(chǔ)系統(tǒng)的要求可以總結(jié)如下圖。

　　二、安防存儲(chǔ)新技術(shù)：從底層保護(hù)數(shù)據(jù)安全

　　從以上分析可知，安防系統(tǒng)已經(jīng)步入實(shí)戰(zhàn)階段，而智能分析、主動(dòng)防御、融合應(yīng)用的實(shí)戰(zhàn)操作必須建立在可靠的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)上。這里介紹兩種RAID技術(shù)，該技術(shù)可以從底層保證數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)。

　　1、VRAID(VedioRAID)技術(shù)

　　RAID技術(shù)已經(jīng)很熟悉，屬于磁盤陣列的基礎(chǔ)技術(shù)，經(jīng)過不斷發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)有了從RAID 0到RAID7八種基本的RAID級(jí)別和類似RAID 10、RAID 50的二維RAID.不同的RAID級(jí)別可以為用戶提供相應(yīng)的RAID性能和數(shù)據(jù)安全性。但任何一種RAID技術(shù)都有故障盤容忍限度，即壞盤數(shù)量達(dá)到一定數(shù)量后整個(gè)RAID組失效，其中的數(shù)據(jù)全部丟失。例如，傳統(tǒng)RAID5中，一塊硬盤損壞時(shí)，RAID通過冗余機(jī)制可以保證數(shù)據(jù)不丟失，但當(dāng)硬盤損壞2塊以上，很不幸RAID5已經(jīng)不能幫你恢復(fù)硬盤數(shù)據(jù)，一般來說只好和你的所有數(shù)據(jù)說bye bye了!

　　這里介紹的VRAID技術(shù)是一種面向安防應(yīng)用的新RAID技術(shù)(海康威視針對(duì)視頻應(yīng)用推出的全新技術(shù))。VRAID技術(shù)可以有效的解決傳統(tǒng)RAID中多(2或以上)塊硬盤損壞后，整個(gè)RAID組中數(shù)據(jù)完全丟失的問題。即VRAID中壞2塊盤以上(理想情況下只要有1塊可用盤即可)，剩余好盤中的數(shù)據(jù)仍然可讀，同時(shí)新數(shù)據(jù)可持續(xù)寫入。

　　技術(shù)原理：VRAID的實(shí)現(xiàn)是立足于存儲(chǔ)設(shè)備底層不同于傳統(tǒng)文件系統(tǒng)的流媒體數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)和RAID優(yōu)化技術(shù)來。當(dāng)VRAID中多塊盤損壞時(shí)，在流媒體數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)下，好盤上各個(gè)條帶中的視頻數(shù)據(jù)仍可獨(dú)立播放;播放到壞盤條帶時(shí)，直接自動(dòng)跳過并且自然播放下一個(gè)可用條帶上的數(shù)據(jù)，保證錄像畫面播放流暢。同時(shí)新數(shù)據(jù)傳輸過來時(shí)，仍然可寫。

　　2、網(wǎng)絡(luò)RAID技術(shù)

　　傳統(tǒng)RAID受限于硬盤數(shù)量，在數(shù)據(jù)容量劇增的年代無法滿足企業(yè)對(duì)資源統(tǒng)一靈活調(diào)配的需求。存儲(chǔ)智能高效的發(fā)展趨勢要求底層的數(shù)據(jù)分布架構(gòu)必須具有高度靈活性和擴(kuò)展性，隨著硬盤容量的增大，以硬盤為單位對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理也顯得越來越力不從心。一般的磁盤陣列只能在同一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)內(nèi)部做RAID，且一個(gè)硬盤只能位于一個(gè)RAID組內(nèi)，當(dāng)發(fā)生控制器宕機(jī)或者磁盤損壞，這時(shí)所有數(shù)據(jù)就都都丟失了，這是傳統(tǒng)的磁盤陣列RAID可用性方面比較大的劣勢。

　　網(wǎng)絡(luò)RAID是一種Scale out技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)通訊可以在不同的物理節(jié)點(diǎn)之間建立RAID.并且組成RAID的基本單元不再是整個(gè)硬盤，而是每個(gè)硬盤Chunk塊，一個(gè)硬盤可以處于多個(gè)RAID組中。當(dāng)某個(gè)物理節(jié)點(diǎn)宕機(jī)后，整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以通過其他物理節(jié)點(diǎn)恢復(fù)出來;單個(gè)硬盤故障時(shí)，可以由多個(gè)磁盤共同參與重構(gòu)，重構(gòu)過程可在分鐘級(jí)內(nèi)完成。