[發明專利]一種適用于視頻監控領域的新型RAID體系結構

在審

• 申請號: 201410717149.1
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104391761A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 梁吉林
• 申請（專利權）人: 浪潮集團有限公司
• 主分類號: G06F11/14
• 分類號: G06F11/14;G06F12/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及計算機系統、存儲領域及視頻監控領域，具體地說是一種適用于視頻監控領域的新型RAID體系結構。

背景技術

近年來，隨著磁盤容量的不斷增大，IP網絡速度不斷提升，視頻監控領域也迎來了一個飛速發展的新時期。從早期的點對點簡易監控，到現在的1對N網絡型監控，大容量、高速率、高質量的視頻監控為園區化、城市化的整體監控方案提供了實現的可能。智慧城市的提出更是為視頻監控行業帶來了一個新的春天。但同時，大規模的視頻監控每天所產生的數據量也極為可觀，按照一般的客戶需求，視頻數據需要保存的時間在15-30天，以一個幾十路的小型監控方案來計算，后臺的存儲設備就需要具有幾十TB的存儲容量才能滿足需求。而大型的視頻監控方案同時具有幾百路幾千路的攝像頭監控，為了保證這種大型方案的存儲需求，后臺的存儲設備就需要能夠提供幾百TB甚至PB級的存儲容量。而現行的RAID方案只有企業級硬盤能夠滿足實施的條件，但企業級硬盤的高昂成本嚴重影響了智慧城市的實現進程。如果使用較為廉價的監控級硬盤，則能夠節省30%-40%的存儲成本，對促進智慧城市的建設有極大的推動作用。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供??一種適用于視頻監控領域的新型RAID體系結構。

本發明的技術方案是按以下方式實現的，其結構中將1塊物理磁盤劃分為4個塊，將劃分的每個塊抽象為一個虛擬的磁盤，RAID的組建則基于抽象的虛擬磁盤進行，每個物理磁盤劃分出的4個塊虛擬磁盤中，選3個作為RAID的成員盤，保留一個作為熱備；在陣列中的某個成員出現問題的時候，只需要修復出現問題的虛擬磁盤即可，而不需要更換硬盤，加強了硬盤的可用性，縮短了數據恢復的時間，同時降低了因數據恢復而造成的磁盤陣列性能下降；

具體步驟如下：

（1）對物理磁盤的數據塊進行劃分，劃分為4個大塊；

（2）將每個磁盤劃分出的4個大塊進行虛擬化，抽象為單獨磁盤存在；?

（3）由虛擬抽象出的磁盤進行RAID陣列的組建；

（4）當陣列中某個成員出現故障時，使用隸屬于同一物理磁盤的虛擬備份盤進行恢復，恢復速度快且不影響使用，即使整塊物理磁盤壞掉了，也可以像傳統RAID一樣進行單塊物理磁盤的數據恢復，保證了數據的高可靠性及陣列的高可用性。

本發明的優點是：

本發明的一種適用于視頻監控領域的新型RAID體系結構和現有技術相比，是基于監控級硬盤的基礎上來進行RAID架構的重新設計，以由監控級硬盤組建的RAID陣列能夠滿足視頻監控存儲需求為目標，重新設計RAID的體系結構，為實現低成本、高容量及高可用性的視頻監控專用存儲方案提供保障。

具體實施方式

下面對本發明的一種適用于視頻監控領域的新型RAID體系結構作以下詳細說明。

本發明的一種適用于視頻監控領域的新型RAID體系結構，其結構中將1塊物理磁盤劃分為4個塊，將劃分的每個塊抽象為一個虛擬的磁盤，RAID的組建則基于抽象的虛擬磁盤進行，每個物理磁盤劃分出的4個塊虛擬磁盤中，選3個作為RAID的成員盤，保留一個作為熱備；在陣列中的某個成員出現問題的時候，只需要修復出現問題的虛擬磁盤即可，而不需要更換硬盤，加強了硬盤的可用性，縮短了數據恢復的時間，同時降低了因數據恢復而造成的磁盤陣列性能下降；

具體步驟如下：

（1）對物理磁盤的數據塊進行劃分，劃分為4個大塊；

（2）將每個磁盤劃分出的4個大塊進行虛擬化，抽象為單獨磁盤存在；?

（3）由虛擬抽象出的磁盤進行RAID陣列的組建；

（4）當陣列中某個成員出現故障時，使用隸屬于同一物理磁盤的虛擬備份盤進行恢復，恢復速度快且不影響使用，即使整塊物理磁盤壞掉了，也可以像傳統RAID一樣進行單塊物理磁盤的數據恢復，保證了數據的高可靠性及陣列的高可用性。

監控級硬盤的特點是它針對視頻監控領域的應用進行了優化，強化了磁盤的寫性能，在磁盤進行寫操作時，遇到錯誤的數據比特流不會去進行錯誤糾正，而是以完成數據寫操作指令為目的，將錯誤的數據比特流直接寫入到磁盤上。因為視頻流都是連續的，如果執行錯誤恢復的時間過長則會影響數據流的寫操作完成，對于視頻應用來說，幾個錯誤的比特流造成的像素失真遠比數據未能成功寫入磁盤所造成的丟幀影響小的多。但也正是因為監控級硬盤的這些特點，在組建傳統RAID磁盤陣列的時候，會因為糾錯及校驗的問題而造成RAID識別錯誤，頻繁的踢盤甚至大規模的掉盤情況，視頻數據的安全性及可靠性無法得到保障。