雲存儲和雲計算都是雲架構技術實現

雲計算的概念這兩年開始越來越多地滲透到安防領域。 其中，雲存儲取得的突破性應用尤為引人注目。 本文將主要就雲存儲在安防領域的應用展開分析。

網路化技術的普及，使得視頻資源的聯網共用成為很多行業日益迫切的需求，現有分散的視頻資源正在朝著大集中的方向推進;平安城市、智慧交通等大行業市場通過點、線、面的密集覆蓋，每時每刻都在增加新的視頻源;720P，1080P， 4K，更高的視頻解析度意味更大的視頻資訊量......

這些不斷增長的視頻資料在帶來海量視頻存儲需求的同時，也對當前的視頻存儲技術提出了一系列新的挑戰：如何實現存儲容量的平滑擴展?如何有效的降低由此帶來的存儲成本?如何更可靠地保存、更安全地使用和更便捷地分享這些資料? 如何解決越來越龐大的系統給維護管理帶來的困擾?

一、雲存儲的定義

雲存儲是在雲計算概念上衍生和發展出來的一種技術或服務。 將網路中各類存放裝置彙集在雲計算系統當中，通過雲計算的概念組織起來協同工作，對外提供資料存儲和業務訪問的功能以及與存儲相關的增值應用，即稱為雲存儲。

雲存儲和雲計算都是雲架構的技術實現，任何應用都需要一個計算模型、一個存儲模型和一個通信模型。 雲計算中，為了實現資源的彈性利用以及給使用者造成資源無限的假像，必須實現資源的複用。 雲存儲也是一樣，它通過虛擬化和精簡佈建技術，讓資源的效益最大化。

與傳統的存放裝置相比，雲存儲不僅僅是一個硬體，而是一個網路設備、存放裝置、伺服器、應用軟體、公用訪問介面、接入網和用戶端程式等多個部分組成的複雜系統。 各部分以存放裝置為核心，通過應用軟體來對外提供資料存儲和業務訪問服務。

雲存儲對外提供的是與存儲相關的服務。 雲存儲可以提供類似于磁碟陣列的裸空間服務，也可以提供基於存儲的特定服務。

二、雲存儲的系統架構

要瞭解雲存儲的系統架構，需要先瞭解其應用架構。 我們以平安城市為例來看雲存儲的應用架構。 在平安城市中，雲存儲可為多個系統提供存儲服務，包括視頻監控、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影資源、各個案件中所涉及的視頻和圖片等資源、卡口電警所產生的車輛抓拍圖片等資源的統一存儲。

從應用架構上看，雲存儲系統與傳統分散式存儲系統差異並不明顯，其更本質的區別其實體現在內部軟體架構上。

雲存儲系統採用大規模分散式並行檔案系統，以大量的伺服器和存放裝置為基礎，構建一個大規模存儲集群，提供上百PB的存儲容量，並能夠線上進行容量的擴充，由此搭建的大型存放區系統整體成本遠低於傳統存儲架構， 並且具有良好的可擴充性和靈活性。

雲存儲系統通過中繼資料和存儲資料分離的非對稱式架構，通過負載均衡和資料併發訪問策略，在普通硬體條件下獲得高達數十Gbps的傳輸速率以及上百PB級的存儲容量，並可根據使用者應用發展的趨勢，適時按需進行線上動態擴展。 與單機的檔案系統不同，分散式檔案系統不是將這些資料放在一塊磁片上由上層作業系統來管理，而是存放在一個伺服器集群上，由集群中的伺服器，各盡其責，通力合作，提供整個檔案系統的服務。

雲存儲系統內置了基於物件資料管理原則，能夠保證在系統局部發生故障時資料的安全性和可靠性，徹底消除存儲系統中的單點故障，結合自動故障探測和快速故障恢復技術，確保使用者的應用持續穩定地運行，同時減少部署和管理的難度。

更直觀的理解，雲存儲系統本身也是構建在通用磁碟陣列之上的，它通過通過作業系統的API管理磁片上的資料，只不過這樣一個系統在邏輯上可以分為中繼資料節點(控制節點)、資料節點(存儲節點)、管理節點以及用戶端四個部分， 這四個部分分別對應了上面提到的雲存儲的4層結構模型：

(一)中繼資料節點(控制節點)

中繼資料節點即控制節點，用於記錄所存儲的檔的各種屬性，相當於整個檔案系統的大腦，管理各個資料節點，收集資料節點資訊，瞭解所有資料節點的現狀，然後給它們分配任務，協調指示各資料節點為系統服務;

(二)資料節點(存儲節點)

資料節點即存儲節點，用於管理磁片和卷和存儲使用者的檔資料，是整個存儲系統的存儲資源提供者，它同時還負責集群構建，包括節點管理和資料分片，並承擔資料冗余保護和對資料訪問的負載均衡;

(三)管理節點

管理節點統一管理雲存儲系統中的集群節點、檔、日誌、告警、閘道等，同時提供日誌管理、性能監控、建構管理、故障管理等能力，方便系統管理維護人員管理雲存儲系統;

(四)用戶端

用戶端在一個獨立的進程中提供服務，為使用者提供檔讀寫、目錄操作等APIs，當使用者需要使用分散式檔案系統進行檔讀寫的時候，將用戶端安裝至需使用系統的伺服器，即可使用系統提供的服務。