肖永玲

存儲產(chǎn)品作為視頻監(jiān)控解決方案必不可少的一個部件，其網(wǎng)絡(luò)位置雖然處于后端，用戶不能直觀體驗，但是位于前端的攝像頭產(chǎn)生的海量視頻數(shù)據(jù)需要7x24 小時不間斷的寫入到存儲設(shè)備中，對存儲產(chǎn)品的性能和可靠性有非常高的要求。視頻錄像一旦丟失，將會給用戶帶來極大的損失，其重要性不言而喻。宇視科技存儲產(chǎn)品有十余年的深厚積累，深刻理解監(jiān)控業(yè)務(wù)和存儲技術(shù)，在性能和可靠性方面在業(yè)界樹立了很好的口碑。

一、高性能

宇視視頻監(jiān)控存儲產(chǎn)品，針對視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的特點，配合宇視iSCSI 塊直存解決方案，從不同層面進(jìn)行優(yōu)化，提高視頻監(jiān)控的性能，從而達(dá)到了業(yè)界領(lǐng)先的性能水平。

iSCSI 塊直存解決方案

宇視視頻監(jiān)控存儲產(chǎn)品配合iSCSI 塊直存整體解決方案，前端攝像頭將視頻數(shù)據(jù)通過iSCSI 協(xié)議以塊直存的方式寫入存儲設(shè)備，無需經(jīng)過媒體服務(wù)器，既縮短了I/O 路徑，也不存在文件存儲的碎片問題，從解決方案層面進(jìn)行優(yōu)化，極大地提高了視頻監(jiān)控的接入和寫入性能。

智能緩存技術(shù)

宇視視頻監(jiān)控存儲產(chǎn)品采用寫緩存技術(shù)，將寫入到存儲設(shè)備的I/O，先寫入到緩存中，緩存中的數(shù)據(jù)，按照一定的規(guī)則將這些數(shù)據(jù)刷到后端存儲中去。Cache 刷新算法是通過LBA進(jìn)行智能分析和排序，無論是隨機(jī)寫，還是順序?qū)懀伎梢愿咝?、智能地整合Cache 中的數(shù)據(jù)，以便最大限度地提高系統(tǒng)的寫入性能。

讀緩存可以自動識別當(dāng)前I/O 的順序讀，并根據(jù)業(yè)務(wù)模型動態(tài)啟停預(yù)取功能，預(yù)取可以有效提高系統(tǒng)的讀性能。宇視視頻監(jiān)控存儲產(chǎn)品讀緩存的智能預(yù)取算法不僅可以根據(jù)當(dāng)前的業(yè)務(wù)模型自動調(diào)整預(yù)取深度，而且針對業(yè)務(wù)寫入特點，還可以自動設(shè)置預(yù)取模型，最大限度地提高讀性能。

■專利：
一種動態(tài)調(diào)整存儲設(shè)備Cache 讀寫命令數(shù)的方法和裝置201410313524.6
一種動態(tài)分配緩存容量的方法以及裝置201410153810.0
一種動態(tài)調(diào)整緩存刷新策略的方法和裝置201410067092.5

業(yè)務(wù)讀寫及重建I/O 智能調(diào)度技術(shù)

宇視視頻監(jiān)控存儲產(chǎn)品業(yè)務(wù)讀寫及重建I/O 智能調(diào)度技術(shù)，系統(tǒng)會根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)繁忙情況自動調(diào)整重建的速度，當(dāng)系統(tǒng)非常繁忙的時候，主動降低RAID 重建速度，減少對于業(yè)務(wù)讀寫性能的影響，當(dāng)系統(tǒng)比較空閑的時候，提高RAID 重建速度，有效提高系統(tǒng)資源利用率。

■專利：
一種動態(tài)調(diào)整冗余RAID 陣列重建的裝置和方法201310260315.5

二、高可靠性

宇視視頻監(jiān)控存儲產(chǎn)品提供全方位的數(shù)據(jù)保護(hù)，從磁盤級到系統(tǒng)間級，多重保護(hù)，為數(shù)據(jù)安全保駕護(hù)航，這里重點介紹其中幾種技術(shù)。

磁盤級

■磁盤故障修復(fù)
故障修復(fù)條件：冗余陣列有讀介質(zhì)錯誤
故障修復(fù)處理：通過讀同一條帶的其他磁盤的數(shù)據(jù)，進(jìn)行異或運(yùn)算，計算出讀介質(zhì)錯誤地址的正確數(shù)據(jù)，重新寫到讀錯誤的地方，修復(fù)讀錯誤

■磁盤壞塊替換
壞塊替換條件：磁盤出現(xiàn)介質(zhì)寫錯誤
壞塊替換處理：出現(xiàn)介質(zhì)寫錯誤之后，將I/O 重新寫到保留的一塊區(qū)域，下次讀這個I/O 的時候，就直接從這塊保留的區(qū)域讀出

■專利：
一種磁盤損壞扇區(qū)屏蔽方法及裝置201210238194.X

RAID級

■超級RAID

■塊虛擬化RAID-NT
塊虛擬化RAID-NT 技術(shù)，類似于3Par 塊虛擬化Fast RAID 技術(shù)，將硬盤分成很多相同大小的虛擬磁盤VD。不同磁盤的虛擬磁盤組成具有RAID 屬性的RAID-LUN。當(dāng)一塊硬盤故障，需要重建的時候，系統(tǒng)會知道該硬盤的VD 所涉及到的RAID-LUN。如下圖，磁盤0 故障，磁盤0 所涉及的RAID-LUN0、 RAID-LUN2、RAID-LUN4 需要重構(gòu)，RAID-LUN0 的重構(gòu)塊是硬盤3 上的塊29，RAID-LUN2 的重構(gòu)塊是硬盤4 上的塊38，RAID-LUN4 的重構(gòu)塊是硬盤2 的塊19，這三條重構(gòu)流可以同時執(zhí)行。

RAID-NT 塊虛擬化最大的優(yōu)勢就是快速重建。隨著硬盤容量越來越大，RAID 重建時間越來越長，導(dǎo)致陣列失效的風(fēng)險大大增加。一旦在重建的過程中，其他硬盤發(fā)生故障，則會導(dǎo)致整個陣列數(shù)據(jù)的丟失。RAID-NT 主要就是為了解決這個問題而設(shè)計的。傳統(tǒng)RAID 重建，只有RAID 陣列中的硬盤參與重建，數(shù)據(jù)重構(gòu)到熱備盤，受限于熱備盤的瓶頸。RAID-NT 重建，整個磁盤池中所有的磁盤都會參與重建，磁盤池中的磁盤越多，參與重建的磁盤就越多，重建當(dāng)然也就越快。重建的時間窗大大縮短了，陣列失效的風(fēng)險也大大減少。

■專利：
一種不中斷數(shù)據(jù)存儲服務(wù)且修復(fù)RAID 陣列的方法和裝置201410603460.3
一種降低虛擬磁盤管理復(fù)雜度的方法和裝置201410653820.0

■多種重建方式

系統(tǒng)軟件級

■數(shù)據(jù)保險箱
在設(shè)備異常掉電后，系統(tǒng)配置的電池會繼續(xù)給系統(tǒng)供電以保證寫緩存整個空間數(shù)據(jù)保存到內(nèi)置的“數(shù)據(jù)保險箱”中。當(dāng)設(shè)備恢復(fù)供電正常重啟后，系統(tǒng)會將“數(shù)據(jù)保險箱”的緩存數(shù)據(jù)加載到系統(tǒng)緩存中，并根據(jù)策略及時把緩存數(shù)據(jù)刷到RAID 磁盤中，確保數(shù)據(jù)在任何情況下都不會丟失。

■雙控故障保護(hù)技術(shù)
宇視視頻監(jiān)控雙控存儲設(shè)備實現(xiàn)了雙存儲控制器之間Active-Active 模式的故障保護(hù)，無論哪個控制器宕機(jī)，對端控制器都會進(jìn)行該故障控制器的業(yè)務(wù)接管，故障控制器恢復(fù)后，可進(jìn)行自動故障恢復(fù)保證業(yè)務(wù)的持續(xù)性。

雙控故障保護(hù)技術(shù)主要檢測保護(hù)如下四個方面的故障：
應(yīng)用路徑檢測，能檢測保護(hù)網(wǎng)段的應(yīng)用路徑，網(wǎng)口故障或網(wǎng)絡(luò)鏈路故障，保證前端業(yè)務(wù)通道正常。
存儲路徑檢測，能檢測后端的SAS 接口或SAS 鏈路以及DEU 控制器故障，保證后端讀寫硬盤正常。
服務(wù)器自身檢測，包括關(guān)鍵進(jìn)程，業(yè)務(wù)模塊等。
心跳檢測， 通過內(nèi)部網(wǎng)口， 串口以及CPLD 等多種手段的心跳檢測，檢測到對端控制器是否死機(jī)或異常斷電。

■專利：
一種存儲控制器故障檢測方法201310165207.X

系統(tǒng)間級

糾刪碼技術(shù)：宇視云存儲支持N+M 糾刪碼，支持節(jié)點間的數(shù)據(jù)保護(hù)。文件寫入的時候，會分成固定大小的數(shù)據(jù)塊，每個數(shù)據(jù)塊分成N 片，通過糾刪碼算法，得到N+M 個數(shù)據(jù)分片，離散寫入不同的存儲節(jié)點。讀取數(shù)據(jù)塊的時候，只需要讀取任意N 個數(shù)據(jù)分片就可以了。相比3份復(fù)制33% 的磁盤利用率，2 份復(fù)制50% 的硬盤利用率，N+M 糾刪碼高達(dá)80% 的硬盤利用率，大大節(jié)省了用戶成本。如下為4+2 的糾刪碼：

本文簡單闡述了宇視科技在存儲技術(shù)領(lǐng)域的一些關(guān)鍵技術(shù)以及給用戶帶來的應(yīng)用價值。在未來，宇視科技的存儲技術(shù)仍將會持續(xù)積淀，不斷進(jìn)行，為用戶提供更高性能和可靠性的全系列存儲產(chǎn)品。