面向海量高清視頻的高性能分布式存儲(chǔ)系統(tǒng).pdf

1、近年來隨著“平安城市”等項(xiàng)目建設(shè)的深入推進(jìn)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)作為重點(diǎn)建設(shè)內(nèi)容，其建設(shè)規(guī)模日益增大。不斷增長的攝像頭數(shù)量、更高品質(zhì)的監(jiān)控畫面和更長的視頻保存周期使得視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)快速增長，如何有效地存儲(chǔ)這些海量視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)已成為存儲(chǔ)系統(tǒng)學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界亟需解決的問題。傳統(tǒng)存儲(chǔ)方案普遍采用集中式存儲(chǔ)的架構(gòu)，將視頻數(shù)據(jù)以文件的形式存儲(chǔ)在通用文件系統(tǒng)中。在多路高清視頻流長時(shí)間高并發(fā)寫入的場景下，傳統(tǒng)存儲(chǔ)方案面臨著容量、性能、可靠性和可擴(kuò)展性等方面的問題。

2、
　　針對這些問題，通過對視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的特點(diǎn)和傳統(tǒng)存儲(chǔ)方案進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種面向海量高清視頻的高性能分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，稱為 DVSS（Distributed Video Surveillance Storage）。為提高視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)效率，DVSS提出了一種基于裸設(shè)備的視頻流數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型，該存儲(chǔ)模型通過緩沖技術(shù)和高并發(fā)寫調(diào)度機(jī)制，將多路視頻流對磁盤無序隨機(jī)的小寫轉(zhuǎn)換成連續(xù)的大段寫，顯著地提高了磁盤 I/O吞吐率。在元數(shù)據(jù)管理

3、上，DVSS采用了兩級索引結(jié)構(gòu)，分別由狀態(tài)管理器和存儲(chǔ)服務(wù)器管理，減少了狀態(tài)管理器需要管理元數(shù)據(jù)的數(shù)量，消除了性能瓶頸；同時(shí)，以 GOP（Group of Pictures）作為視頻數(shù)據(jù)索引的最小單位，提供了精確到秒級的檢索精度。此外，DVSS作為一個(gè)分布式存儲(chǔ)解決方案，通過增加存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容量和性能的線性擴(kuò)展，DVSS還設(shè)計(jì)了元數(shù)據(jù)服務(wù)和視頻數(shù)據(jù)的可用機(jī)制，使系統(tǒng)具備較高的容錯(cuò)能力和可靠性。
　　最后，對DVSS進(jìn)行了性