小雉视频系统之集中储存方案的数据热备及成本优势--服务器故障不丢数据，安全储存
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概述
视频储存分为ipc前端储存和后端集中储存，随着网络技术的发展，在具备网络条件的应用场景中应当使用集中储存，主要理由如下：
- 硬盘属于消耗品，在视频储存应用中长期读写，寿命短，集中储存可以节约去现场的人工成本；
- 已有网络的应用环境并不能因前端储存就不用部署网路或不用维护网路，前端储存只会增加运维成本；
- 集中储存一台服务器接多路相机，需要挂载多硬盘，集中储存服务器可以使用raid5，而前端储存冗余只能使用raid1，raid5比raid1更省磁盘空间；
集中储存虽具备节约运维成本的优势，但因储存集中化，储存设备故障、服务器故障、软件bug等问题导致数据丢失的问题相较前端ipc储存更加严重，小雉视频系统针对这一缺陷提出了一份低成本的冗余方案--小雉视频共享储存；
小雉视频共享储存
为避免单点故障，采用冗余方案是行业的通用做法，但视频属于大数据，提供多份磁盘储存冗余将显著增加项目建设成本，降低企业利润，小雉视频共享储存方案是在仅有一份磁盘储存的条件下实现服务器故障（硬件故障、软件bug）、磁盘储存故障（短暂掉电、重启、短暂断网、软件bug升级）视频数据不丢失，持续安全储存的低成本方案，其拓扑图如下：
- 相机同时接入“小雉视频系统1”、“小雉视频系统2”、“小雉视频系统N”；
- 每台小雉视频系统配一块专用储存，一块固态可达1000M读写性能，即一台服务器配一块固态硬盘即可；
- 系统启动后均使用专用储存进行储存；
- “小雉视频系统1”、“小雉视频系统2”、“小雉视频系统N”使用“比特币”去中心化原理进行选举，获得选举权的主机挂载“共享磁盘阵列”，挂载成功后（如“小雉视频系统1”获得选举权）切换相机使用“共享磁盘阵列”进行视频储存，并合并“本机专用储存数据”到“共享磁盘阵列”；
- 未获得选举权的主机（“小雉视频系统2”、“小雉视频系统N”）在收到客户端的视频请求时应自动重定向到获得选举权的主机（如“小雉视频系统1”）；
- 未获得选举权的主机（“小雉视频系统2”、“小雉视频系统N”）需要监控获得选举权的主机（如“小雉视频系统1”）的运行情况，如获得选举权的主机出现异常（包括软件bug、硬件故障、与共享磁盘阵列间连接故障、共享磁盘阵列故障），未获得选举权的主机（“小雉视频系统2”、“小雉视频系统N”）再次进行选举，获得选举权的主机（如“小雉视频系统2”）挂载“共享磁盘阵列”，挂载成功后切换相机使用“共享磁盘阵列”进行视频储存；
-之前出现异常的主机（如“小雉视频系统1”）恢复后使用本地专用磁盘进行录像储存，加入未获得选举权的主机阵营，监控当前获得选举权的主机（如“小雉视频系统2”）的运行情况；
小雉视频共享储存性能指标
- 发现故障切换耗时--30S至120S，即出现故障后的120S时间内无法访问完整的录像视频，此段时间访问的视频是本地专用磁盘上的数据；
- 帧对齐--完美对齐，不多一帧也不少一帧，在发生切换时需要把“本地专用储存”上的视频合并到“共享磁盘阵列上”使用AI检测，即对图像内容进行检测，计算出精确的边界，不受时间精度的影响（通用的补录方案是使用时间戳比对），保证视频拼接完美；
方案对比
| 特性 | 小雉视频共享储存 | ipc补录方案 | 磁盘冗余方案 | 主从同步方案（定时器） |
|---|---|---|---|---|
| 运维成本 | 低（无需前端运维） | 高（需要前端运维） | 低（无需前端运维） | 低（无需前端运维） |
| 磁盘成本 | 低（一份磁盘+每机专用储存） | 较低（一份磁盘+每IPC SD卡） | 高（多份磁盘） | 低（一份磁盘+每机专用储存） |
| 响应时间 | 低（30-120S） | 较低（数分钟） | 非常低（无须切换合并） | 高（数小时） |
| 合并成本 | 低（仅在切换时发生） | 较低（合并数据比较多） | 非常低（无须合并） | 高（需要在大范围内检索） |
| 合并效果 | 完美（AI合并，完美帧对齐） | 存在缺失（一般采用时间戳对比，不多数据就少数据，因h264、h265需要关键帧解码问题，大部分时间会丢2S左右数据） | 完美（无须合并） | 存在缺失（一般采用时间戳对比，不多数据就少数据，因h264、h265需要关键帧解码问题，大部分时间会丢2S左右数据） |
综上，“小雉视频共享储存”是一种成本低效果好的均衡方案。
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