云安防技術(shù)架構(gòu)與應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)分析
2024/9/14 14:41:32點擊：
隨著數(shù)字和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，云這個概念越來越多出現(xiàn)在我們身邊。而伴隨公安社會治安視頻監(jiān)控系統(tǒng)多級跨區(qū)域大聯(lián)網(wǎng)、海量數(shù)據(jù)處理的需求越來越迫切，云技術(shù)也越來越多的應(yīng)用在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中。
云安防技術(shù)架構(gòu)與應(yīng)用前景
云存儲的系統(tǒng)架構(gòu)
要了解云存儲的系統(tǒng)架構(gòu)，需要先了解其應(yīng)用架構(gòu)。我們以平安城市為例來看云存儲的應(yīng)用架構(gòu)。在平安城市中，云存儲可為多個系統(tǒng)提供存儲服務(wù)，包括視頻監(jiān)控、卡口電警、圖像資源庫、圖偵分析研判等。其可完成日常視頻錄像資源、各個案件中所涉及的視頻和圖片等資源、卡口電警所產(chǎn)生的車輛抓拍圖片等資源的統(tǒng)一存儲。
從應(yīng)用架構(gòu)上看，云存儲系統(tǒng)與傳統(tǒng)分布式存儲系統(tǒng)差異并不明顯，其更本質(zhì)的區(qū)別其實體現(xiàn)在內(nèi)部軟件架構(gòu)上。
云存儲系統(tǒng)采用大規(guī)模分布式并行文件系統(tǒng)，以大量的服務(wù)器和存儲設(shè)備為基礎(chǔ)，構(gòu)建一個大規(guī)模存儲集群，提供上百pb的存儲容量，并能夠在線進行容量的擴充，由此搭建的大容量存儲系統(tǒng)整體成本遠低于傳統(tǒng)存儲架構(gòu)，并且具有良好的可擴充性和靈活性。
云存儲系統(tǒng)通過元數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)分離的非對稱式架構(gòu)，通過負載均衡和數(shù)據(jù)并發(fā)訪問策略，在普通硬件條件下獲得高達數(shù)十gbps的傳輸速率以及上百pb級的存儲容量，并可根據(jù)用戶應(yīng)用發(fā)展的趨勢，適時按需進行在線動態(tài)擴展。與單機的文件系統(tǒng)不同，分布式文件系統(tǒng)不是將這些數(shù)據(jù)放在一塊磁盤上由上層操作系統(tǒng)來管理，而是存放在一個服務(wù)器集群上，由集群中的服務(wù)器，各盡其責，通力合作，提供整個文件系統(tǒng)的服務(wù)。
云存儲系統(tǒng)內(nèi)置了基于對象數(shù)據(jù)管理策略，能夠保證在系統(tǒng)局部發(fā)生故障時數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，徹底消除存儲系統(tǒng)中的單點故障，結(jié)合自動故障探測和快速故障恢復(fù)技術(shù)，確保用戶的應(yīng)用持續(xù)穩(wěn)定地運行，同時減少部署和管理的難度。
更直觀的理解，云存儲系統(tǒng)本身也是構(gòu)建在通用磁盤陣列之上的，它通過通過操作系統(tǒng)的api管理磁盤上的數(shù)據(jù)，只不過這樣一個系統(tǒng)在邏輯上可以分為元數(shù)據(jù)節(jié)點（控制節(jié)點）、數(shù)據(jù)節(jié)點（存儲節(jié)點）、管理節(jié)點以及客戶端四個部分，這四個部分分別對應(yīng)了上面提到的云存儲的4層結(jié)構(gòu)模型：
1）元數(shù)據(jù)節(jié)點（控制節(jié)點）
元數(shù)據(jù)節(jié)點即控制節(jié)點，用于記錄所存儲的文件的各種屬性，相當于整個文件系統(tǒng)的大腦，管理各個數(shù)據(jù)節(jié)點，收集數(shù)據(jù)節(jié)點信息，了解所有數(shù)據(jù)節(jié)點的現(xiàn)狀，然后給它們分配任務(wù)，協(xié)調(diào)指示各數(shù)據(jù)節(jié)點為系統(tǒng)服務(wù)；
2）數(shù)據(jù)節(jié)點（存儲節(jié)點）
數(shù)據(jù)節(jié)點即存儲節(jié)點，用于管理磁盤和卷和存儲用戶的文件數(shù)據(jù)，是整個存儲系統(tǒng)的存儲資源提供者，它同時還負責集群構(gòu)建，包括節(jié)點管理和數(shù)據(jù)分片，并承擔數(shù)據(jù)冗余保護和對數(shù)據(jù)訪問的負載均衡；
3）管理節(jié)點
管理節(jié)點統(tǒng)一管理云存儲系統(tǒng)中的集群節(jié)點、文件、日志、告警、網(wǎng)關(guān)等，同時提供日志管理、性能監(jiān)控、配置管理、故障管理等能力，方便系統(tǒng)管理維護人員管理云存儲系統(tǒng)；
4）客戶端
客戶端在一個獨立的進程中提供服務(wù)，為用戶提供文件讀寫、目錄操作等apis，當用戶需要使用分布式文件系統(tǒng)進行文件讀寫的時候，將客戶端安裝至需使用系統(tǒng)的服務(wù)器，即可使用系統(tǒng)提供的服務(wù)。
云安防是基于物聯(lián)網(wǎng)模式并且采用云存儲技術(shù)來滿足現(xiàn)代化安防的需求。具體實現(xiàn)是指通過集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)、分布式文件系統(tǒng)等功能，將視頻監(jiān)控、門禁控制、rfid射頻識別、入侵報警、消防報警、短信報警、gps衛(wèi)星定位等技術(shù)通過云集合起來協(xié)同工作，進行信息交換和通信，完成智能化識別、定位、跟蹤和監(jiān)控的安防管理。用戶可以通過c/s、b/s以及移動設(shè)備的客戶端進行24小時的無縫遠程監(jiān)管。
從技術(shù)架構(gòu)上來看，云安防可分為四層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、處理層和應(yīng)用層。
感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，包括攝像機、拾音器、指紋儀、入侵探測、煙感探測、震動探測、溫度探測、rfid、二維碼、gps等感知終端等。
網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、電話網(wǎng)和無線通信網(wǎng)等組成。
處理層由集中存儲服務(wù)、報警服務(wù)、消息服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)等部分組成。
應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口，與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。
視頻監(jiān)控作為安防領(lǐng)域主要分支，其數(shù)據(jù)量對網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗非常大，就當前而言恐怕還不完全具備數(shù)據(jù)中心化的條件，云安防技術(shù)在監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用還將走過一段較長的路程，但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，影響其推廣的障礙也會得到根本解決，云安防將有美好的前景。
云監(jiān)控突破五大技術(shù)挑戰(zhàn)
云技術(shù)的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)安防視頻監(jiān)控的模式，借助云概念實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。云計算不僅讓海量監(jiān)控存儲成為可能，也讓海量視頻數(shù)據(jù)挖掘成為現(xiàn)實。盡管云應(yīng)用在安防領(lǐng)域有著眾多優(yōu)勢，但是以云為代表的it領(lǐng)域與安防融合仍遇到不小的調(diào)整。
1)、帶寬
基于云概念的視頻監(jiān)控系統(tǒng)在帶寬傳輸上仍面臨不小的困難。云監(jiān)控注重在不同的網(wǎng)絡(luò)上傳輸海量視頻數(shù)據(jù)。當帶寬不夠時，云監(jiān)控作用無法發(fā)揮出來。網(wǎng)絡(luò)帶寬是你從互聯(lián)網(wǎng)獲取信息的通道，而這個通道正是你需要從云端獲取視頻信息的重要途徑。當然，正常上網(wǎng)需要的下載速度和監(jiān)控上傳速度并不相同。
以一個實例來說，小型零售商鋪5路高清攝像機為獲得實時高清視頻云需要10mbps帶寬，顯然普通住戶的adsl很難滿足這種帶寬，公共網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用行不通后只能部署專屬，但是價格卻高得驚人。有些安防企業(yè)提供租賃服務(wù)，以第三方和混合云的模式為用戶提供在線高清視頻。同樣，也有提供小分辨率云存儲解決方案，有助于彌補帶寬不足的問題。
2)、視頻數(shù)據(jù)管理
云存儲讓視頻使用大量帶寬，帶來后續(xù)的問題就是海量數(shù)據(jù)存儲問題。大多數(shù)監(jiān)控存儲解決方案設(shè)想的是本地存儲，仍以上述監(jiān)控方案為例，一個月所需存儲1tb，用戶花一千多元購買一塊1tb硬盤。但你也應(yīng)當關(guān)注其隱性成本，包括數(shù)據(jù)傳輸費用、數(shù)據(jù)冗余成本，或*基本的實時監(jiān)控的電費。
為了解決隱性成本，用戶不得不降低分辨率和存儲要求，更為糟糕的就是視頻效果隨之降低。安防云監(jiān)控解決方案讓存儲更簡便，混合云解決方案可以遠程存儲高清視頻，這種效果遠優(yōu)于本地存儲的意義。
3)、監(jiān)控實時性
當監(jiān)控內(nèi)容涉及安全和財務(wù)管理時，做到0秒無延時監(jiān)控很重要。人們對于實時監(jiān)控的理解可以等同于對高清畫質(zhì)的要求。云視頻監(jiān)控不僅能夠做到快速實時訪問，同時也能夠保證質(zhì)量。qq等大眾遠程視頻工具會出現(xiàn)延時，但是同樣作為遠程監(jiān)控管理的系統(tǒng)，實時監(jiān)控不僅需要可靠的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，對設(shè)備軟件要求也格外高。
4)、監(jiān)控管理做好協(xié)調(diào)工作
基于互聯(lián)網(wǎng)的云監(jiān)控也改變了企業(yè)與用戶的溝通方式。一個企業(yè)管理不同用戶的上千臺設(shè)備，有些監(jiān)控距離遠在千里之外，如何管理好多點位監(jiān)控設(shè)備需要花上一些功夫。特別是應(yīng)用在不同領(lǐng)域的攝像機，要確保記錄下它們正常的操作記錄，掌握對系統(tǒng)性能的報道成為云監(jiān)控解決方案的核心。
為了防止這些遠在天邊的攝像機，要對這些設(shè)備進行遠程系統(tǒng)升級及排除其他故障，這種做法節(jié)省了人力費用，讓監(jiān)控管理更高效。
5)、云服務(wù)讓用戶選擇更多
基于云存儲的解決方案和服務(wù)提供商必須面臨很殘酷的事實，如果不能贏得用戶信任，提供關(guān)鍵業(yè)務(wù)服務(wù)和數(shù)據(jù)，那么用戶很有可能選擇其他家服務(wù)商。在不涉及到任何硬件成本的前提下，似乎企業(yè)要做的就是確保監(jiān)控攝像機和編碼器符合主流趨勢，壓縮算法及傳輸協(xié)議一定參考主流標準。在融合自身特色業(yè)務(wù)，確�？蛻舾惺艿�***二的云監(jiān)控服務(wù)。
待云監(jiān)控服務(wù)逐漸完善之時，企業(yè)和用戶還會面臨更多的困難。但是請記住云監(jiān)控不等同于傳統(tǒng)cctv閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)，我們需要給它時間去適應(yīng)當今的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和用戶消費意識。技術(shù)已不再是難題，未來云安防技術(shù)發(fā)展才是關(guān)鍵。
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