第1章 工作模式
云直存方案指的是在云存储节点上集成了流媒体服务,让存储节点具备了流媒体直存能力,既具备直存的优势,又享受云存储所带来的所有优势 。
云转存方案采用单独的服务器部署流媒体服务集群,通过转发的方式将视频数据切片后写入云存储集群。
第2章 系统架构
2.1 云直存
云存储系统内部,由元数据服务器和云存储节点组成。
元数据服务器支持两台及以上形成集群,提供高可靠的元数据服务。
云存储节点提供高容量、高密度的存储介质和极高的IO能力。同时,云存储节点支持流媒体直存功能,具备前端摄像头产生的视频流直接存储到存储集群中,避免了中间环节的流量、性能开销,提供高可靠性流媒体存储能力,以及强大的媒体转发能力。
2.2 云转存
云存储系统内部,由元数据服务器和云存储节点组成。
元数据服务器支持两台及以上形成集群,提供高可靠的元数据服务。
云存储节点提供高容量、高密度的存储介质和极高的IO能力。
流媒体服务器部署在云存储系统外部,通过转发的方式将视频切片后写入云存储集群。
系统工作流程
3.1 云直存
3.1.1 录像&回放
3.1.1.1 录像流程
用户登录监控平台,通过平台下发录像计划给云存储节点上的流媒体服务器集群。
云存储节点流媒体服务集群从前端取流,直写存储节点集群。流媒体服务集群支持N+M热备模式,当主工作节点故障后,热备节点自动接替,保证录像数据的完整性以及业务不中断。
录像视频存入存储集群前,由流媒体服务通过纠删码计算出视频数据以及冗余数据,切片存储在不同的云存储节点上。录像视频的元数据信息同步到元数据服务器节点。
存储节点间根据容量和性能自动进行负载均衡,一方面数据最合理地分配到存储节点,另一方面也保证节点故障时可以自动切换。
3.1.1.2 回放流程
当用户播放视频时,客户端登陆存储节点上的流媒体服务器,任意流媒体服务器可以读取其他流媒体服务器写入的录像数据。
流媒体服务器从多台存储节点读取录像数据切片进行合并,由于存在冗余切片,即使丢失数据切片,录像数据仍可完整计算出来。
再由流媒体服务器将录像数据返回给客户端播放。
3.1.2 实时视频
实时视频流程的数据流程如下所示。用户登录监控平台,选择需要查看的实时视频。监控平台下发实况控制信令给云存储节点上的流媒体服务集群。云存储节点上的流媒体服务集群从前端取流,再转发给用户客户端播放。流媒体服务器集群参与转发,可以对视频流进行多份复制,可同时满足多用户实况和并发录像的多码流需要。
3.2 云转存
3.2.1 录像&回放
3.2.1.1 录像流程
用户登录平台客户端,通过平台下发录像计划流媒体服务集群,流媒体服务集群从前端取流,直写存储节点集群。流媒体服务集群支持N+M热备,当主工作节点故障后,热备节点自动接替,保证录像数据的完整性以及业务不中断。录像视频由流媒体服务通过纠删码计算出视频数据以及冗余数据,切片存储在不同的节点上。录像视频的元数据信息同步到元数据服务器节点。存储节点间根据容量和性能自动进行负载均衡,一方面数据最合理地分配到存储节点,另一方面也保证节点故障时可以自动切换。
3.2.1.2 回放流程
当用户播放视频时,平台客户端登陆流媒体服务器,流媒体服务器从多台存储节点读取录像数据切片进行合并,由于存在冗余切片,即使丢失数据切片,录像数据仍可完整计算出来。再由流媒体服务器将录像数据返回给平台客户端播放。
3.2.2 实时视频
实时流程:实时视频流程的数据流程如下所示。用户登录平台客户端,选择需要查看的实时视频。平台下发实况控制信令给流媒体服务器。流媒体服务器从前端取流,再转发给用户客户端播放。流媒体服务器参与转发,可以对视频流进行多份复制,可同时满足多用户实况和并发录像的多码流需要。
第4章 方案优劣
4.1 云直存
云存储系统集成了流媒体服务,在通用云存储之上提供增值服务。
(1) 既提供通用存储功能,又提供流媒体功能,直接接入第三方前端设备。
(2)降低系统建设成本,无需部署流媒体服务器。
(3)相比于传统直存方案更可靠,提供流媒体业务层以及数据层的双重保护。
4.2 云转存
符合IT分层架构,存储层和业务层分离部署。
(1)各层按需独立扩展,增加存储节点扩容容量,增加流转发能力扩容流媒体服务器。
(2)系统故障域相互隔离,故障影响范围较小,整系统可靠性更高。
(3)存储系统的性能可保障,没有流媒体服务占用CPU和内存,适合大数据分析场景对存储系统高性能要求。