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汕尾安防网解析分布式监控管理平台技术

  控制信令和数据流的分开问题在模拟联网系统中是不需要考虑的,而数字联网系统中则必须考虑。
  联网方式一般有两种:一是级联,二是互联。级联是上下级之间的联网,互联反映的是平等关系的联网。
  不管是级联的系统描述,还是互联的系统描述,一般都是只指出了控制流的走向,而没有清楚地定义数据流的管理,更没有明确网络带宽的管理。从模拟系统演化过来的数字干线是符合行业需求的流和带宽管理的。
  数字干线可以定义为PVG服务器之间建立联系的数字通道。通过干线,若干台PVG可以建立各种网络拓扑结构,为多级数字联网、网络安全和网络带宽管理提供了有力的保障。干线管理的内容有:干线路由选择、复用、抢占及抢占后处理和预留。干线路由选择是指在一个节点上调用其它节点的某路图像的时候,PVG系统将采用什么样的算法来选择最应该经过哪些节点以及哪些干线。干线的复用是指在多个用户在调用同一个摄像机时,后面的用户应该复用已经使用过的干线,而不应该另外再使用一条新的干线。干线的抢占是指当所有的干线都有用户在使用时,PVG系统将采用什么样的算法来抢占新的干线。抢占后处理是指抢占后要友好地通知以前占用该干线的所有用户。干线的预留是指某些干线在配置的时候就专门预留给某些节点,只有这些节点上的用户才能使用预留的干线。预留干线一般应用在特定的场合。
  数字干线对实时流的管理在项目中得到了很好的验证,在此基础上,进一步深化,把这个概念演进和推广到对历史图像的管理上。在历史图像的数字干线管理上,通过路由选择、抢占等概念,可以很好地解决网络隔离(例如公安网和视频专网的隔离)、调阅历史图像的问题。
  可以说,从模拟干线管理到数字干线管理,再到历史图像的数字干线管理和应用,PVG完成了多次联网功能的跳跃,满足了各种条件下的联网需求。
  强大可靠的分布式存储服务
  传统的视频录像技术大都采用在普通文件系统上用视频录像文件的方式来进行录像。因为普通文件系统固有的特点,导致在做视频存储应用时出现很多问题。
  ·普通文件系统以簇为单位分配磁盘空间,为了提高空间利用率,簇的字节数一般都很小,文件反复读写/创建/删除导致簇不断被分配和释放,时间稍微一长就会产生磁盘碎片,导致磁盘读写性能急剧下降,严重时甚至会损坏磁盘;
  ·普通的文件系统采用元数据来保证数据的一致性,鲁棒性不强,一旦元数据受到损害,即使数据部分没有损害,也无法还原。而超过100路的并发录像,若使用普通文件系统,元数据损坏的机率极大;
  ·由于文件系统的限制,文件不能太大,也不能太小,一般采用几分钟一个文件进行录像,难以实现检索几秒以前的录像数据,很难支持对正在录像的文件的检索回放;
  · 扫描磁盘文件、清理旧录像、检索等操作效率低下,且格式化非常缓慢。
  所以,如果采用普通文件来实现存储服务,一般需要很多特殊的手段和技巧来避免上述问题,其中有一个办法就是采用文件预分配机制,多数的DVR厂商使用这个方案。
  对于海量的分布式存储,使用上述方案也会碰到很多的挑战,通常更彻底的办法是开发自己的基于磁盘设备块和流媒体特性的文件系统。PVG选择了这个方案,PVG支持的文件系统命名为ROFS(Ring Objects File System)。
  ROFS文件系统拥有最高的磁盘读写性能,还有极高的鲁棒性。系统采用大数据块方式读写磁盘,但以视频帧为单位进行提交,视频帧是一个最小可修复的单位,任何一个视频帧损坏不会影响其它视频帧,所以即使在没有任何RAID防护的情况下的硬盘物理损坏也只会损失非常短的一小段录像,如果是软损坏(程序错误导致的损坏)则甚至只会仅仅损失一帧或数帧(<1秒)而已,又因为ROFS为完全自主的文件系统,任何部分数据损坏都不会影响到其它地方的数据(没有破坏的完好数据全部可以修复),所以ROFS有极高的鲁棒性。
  因为以视频帧为基本存储单位,一旦一个视频帧写入完成就立即可以进行检索,采用ROFS的录像系统可以检索到40毫秒前的录像。另外,视频帧的索引内建在ROFS中,所以可以快速地定位到任何一个视频帧并开始播放。最后,ROFS的格式化也非常迅速,几T磁盘的格式化时间也只需要数秒的时间。
  ROFS文件系统基于POSA3构建的分布式存储服务提供强大的存储服务功能,可以作为云存储的一个现成解决方案。


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