平安城市网络云存储建设思路,本文是云存储方面参考文献格式范文和平安和云存储和思路相关学士学位论文范文.
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引言：平安城市是利用现代信息技术实现城市管理的一种城市形态,能够使城市管理水平得到提高,市民生活更加安全.平安城市的建设,需完成城市高清视频监控系统的建设.在实际建设过程中,则需要解决大量视频监控的存储问题,以确保监控系统正常运行.因此,应加强平安城市网络云存储建设分析,以便更好的推动平安城市的建设发展.
一、平安城市网络云存储建设需求分析
2017 年湖北省仙桃市为实现平安城市建设,新建监控点位1116 个,使全市探头总数达到2068 个,基本实现全市主要道路、重点部位、重点场所等复杂区域的全面覆盖.伴随着仙桃高清视频监控网络的不断扩大,大量视频监控资料也随之产生,对存储系统提出了更高要求.过去采用NVR的存储方式,无法满足平安城市监控视频的存储要求,容易导致视频录像丢失.为确保视频图片能够安全存储,需实现平安城市网络云存储的建设,以便利用云端存储方式实现对各种视频监控资源的整合,实现资源的集中化管理,避免资源丢失等问题的产生,为平安城市网络运维提供便利[1].
二、平安城市网络云存储建设思路
2.1 系统架构分析
在平安城市网络云存储建设上,需要采用分布式架构进行系统建设.为确保系统具有较高的扩展性,需采用X86 非嵌入式架构进行云存储系统各节点的建设,然后利用虚拟化技术将不同服务器上的存储资源虚拟为统一的存储资源池,向平安城市网络提供统一的存储服务,并实现各节点资源的统一调度和管理,确保网络负载均衡.采用这种架构,可确保数据100% 完整,并且业务不中断,即便云存储系统中的一个存储节点出现故障,也不会给系统带来影响.这种架构在平安城市网络吞吐量增加的情况下,通过增设存储节点,则能快速满足网络资源的存储需求.此外,利用分布式架构,还可以为系统并行读写、业务融合、监控告警、深度应用等功能提供支持.
2.2 系统功能设计
在平安城市网络运行的过程中,图片和视频信息会被直接写入系统,所以系统需对市场上主流的摄像头,前置等设备进行兼容.采用分布式数据架构,系统可实现海量数据信息管理,解决平安城市网络数据管理和检索问题.在系统文件操作上,系统可提供高效的数据处理能力,不受文件串行操作限制.而系统总吞吐量可达40G/s 以上,单节点网络使用率达80%,保留备用的通道的情况下能够为4000 路以上高清视频录入和回放提供支持,并支持高速视频下载和图片存储.利用系统通用性设计,可实现平安城市视频监控综合管理平台与全省社会治安视频监控、治安卡口、实战应用等系统的无缝对接.平安城市在系统扩容时,只需进行存储服务器的添加和配置,不会对系统业务运行带来影响.
此外,系统能为各种接口、操作系统和通信协议提供支持, 如POSIX/ 块存储接口、Windows/Linux/Mac OS X 系统、ISCIS/CIFS/NFS 协议等,同时可对外提供C/C++/JA/PYTON/REST 等访问接口.在系统管理上,用户需通过身份验证登录系统,以免系统数据丢失或被改动[2].对于使用人员来讲,可利用专业分布式集群监控子系统对系统所有节点进行不间断监控,而系统可及时发出异常情况告警.
2.3 系统建设方案
2.3.1 基本网络情况
本项目网络采用扁平化设计,按照功能可划分为核心网络区、显示控制区、服务器区、数据云存储区、磁盘阵列区等5 个区域,整体网络情况如图1.
核心网络区：在数据中心部署2 台核心交换机,配虚拟化集群模块,双冗余电源.采用CSS 虚拟集群技术,通过专用堆叠卡和光纤把两台交换机连接起来,并通过数据虚拟为一台设备,设备背板共享,能提高交换能力和提供集群容灾能力.
显示控制区：把显示控制、解码、计算机等设备都接入到核心交换机.服务器区：按视频专网和专网分别部署,所有虚拟化和数据库服务器接入到核心交换机.
视频云存储区：管理和存储节点的前端网络接入到核心交换机,数据中心专用交换机用于节点后台服务器的联网,实行冗余网络设计和双冗余电源.
磁盘阵列区：按视频专网和专网分别部署.
2.3.2 系统容量计算
为实现云存储系统合理建设,还要结合系统软硬件部署完成系统容量计算.视频监控存储容量可以划分为磁盘容量和可用容量,前者为所有磁盘容量的总和,后者为刨除存储系统做冗余的容量损失和格式化后容量损失得到的实际可用有效容量.
视频监控存储需要容量等于 视频监控路数× 码流× 每天录像时间× 保存天数；
视频存储磁盘容量等于 视频监控存储需要容量÷ 系统冗余有效比÷ 磁盘有效利用率× 容量冗余比.
图片存储需要容量等于 卡口数量× 单张图片大小× 每天的存储量× 存储时间；
图片存储磁盘容量等于 图片存储需要容量÷ 系统冗余有效比÷ 磁盘有效利用率× 容量冗余比；
以单个卡口为例,繁忙路段每天拍摄图片为30000 张左右,取中间值15000 张进行计算,两个方向图片共30000张,单张图片大小为2Mb,40 个卡口每天存储图片数量为1200000 张,1600 机每点位每天抓取图片1500 张,总数量约2400000 张,加监控视频存储使用总量为4693TB,仙桃存储实际情况如表1.
结合实际情况,综合考虑系统整体性价比,需采用纠删码冗余,以增强系统扩展性.采用该种方法,磁盘空间利用率约为88.88%.由于文件系统格式化需使用各磁盘的10%,按照16：1 的纠删码冗余计算,冗余度能达到94%,因此系统总的存储空间为5548TB.
2.3.3 系统建设
在具体进行系统建设时,针对系统数据节点和对应存储节点,需完成4 个万兆光口和2 个千兆网口的配置,使网络架构拥有万兆冗余.系统采用的交换机应为万兆交换机,进行多节点配备.在存储网关设置上,由于一个视频服务器占用400Mb 带宽资源,想要利用网关节点将资源存入云存储系统,还要使各网关节点拥有800Mb 带宽,以供资源出入使用.针对云主机所在节点,其物理网卡带宽应达到1000Mb.为了数据传输可靠,应确保各服务器只有一个网关节点承载.考虑到监控摄像头以7*24 小时工作,需确保网关节点到云储存平台的网络带宽比服务器到网关节点带宽大,以免节点出现缓存数据积累问题.仙桃平安城市采用“对象存储”设施,可为网关缓存提供一天的数据写入.但如果第二天设施还未恢复,还要对云主机和网关缓存进行动态扩容,以确保数据能够安全写入[3].在云存储资源池建设上,可采用现有的政府云数据中心机房,利用两台万兆交换机实现堆叠.每台交换机都有一个10GE 到电信新局,一个10GE 到电信老局,可以使资源池与高清监控承载网对接.与此同时,对云数据中心的交换机进行2*10GB 配置,确保资源池能够与云平台互联互通,为高清视频识别和大数据分析服务打下基础.此外,在资源池需完成20 台存储服务器、8 台NRU 服务器、2台分发服务器的配置,使各台服务器利用2*10GE 与万兆交换机连接,并利用1 个GE 电口与网管交换机连接,以作为硬件控制平台.
在系统软件部署上,需采用云主机提供数据资源服务.云主机是建立在云数据中心基础设施上形成的虚拟平台软件,可以提供Ubuntun、Windows 等多个系统版本,结合需求动态调整资源分配,能够使用户应用负载和需求变化得到满足.在使用云主机时,通过资源调度、资源管理和资源监控,则能完成应用的快速部署.
三、结论
通过分析可以发现,在平安城市建设的过程中,将完成大量视频监控网络的建设.而想要确保网络正常运行,还要建设云存储系统实现对网络数据资源的有效管理.从云存储建设思路上来看,其并非是一个具体设备,而是由多个服务器和存储设备构成.采用该种分布式架构,能够实现对分散监控资源的云端存储和集中管理,为平安城市大量数据应用提供保障.因此在平安城市建设发展阶段,云存储将得到大量建设.
综上所述:本文是关于云存储方面的大学硕士和本科毕业论文以及平安和云存储和思路相关云存储论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
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