肖永玲

存儲產品作為視頻監控解決方案必不可少的一個部件，其網絡位置雖然處于后端，用戶不能直觀體驗，但是位于前端的攝像頭產生的海量視頻數據需要7x24 小時不間斷的寫入到存儲設備中，對存儲產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。宇視科技存儲產品有十余年的深厚積累，深刻理解監控業務和存儲技術，在性能和可靠性方面在業界樹立了很好的口碑。

一、高性能

宇視視頻監控存儲產品，針對視頻監控業務的特點，配合宇視iSCSI 塊直存解決方案，從不同層面進行優化，提高視頻監控的性能，從而達到了業界領先的性能水平。

iSCSI 塊直存解決方案

宇視視頻監控存儲產品配合iSCSI 塊直存整體解決方案，前端攝像頭將視頻數據通過iSCSI 協議以塊直存的方式寫入存儲設備，無需經過媒體服務器，既縮短了I/O 路徑，也不存在文件存儲的碎片問題，從解決方案層面進行優化，極大地提高了視頻監控的接入和寫入性能。

智能緩存技術

宇視視頻監控存儲產品采用寫緩存技術，將寫入到存儲設備的I/O，先寫入到緩存中，緩存中的數據，按照一定的規則將這些數據刷到后端存儲中去。Cache 刷新算法是通過LBA進行智能分析和排序，無論是隨機寫，還是順序寫，都可以高效、智能地整合Cache 中的數據，以便最大限度地提高系統的寫入性能。

讀緩存可以自動識別當前I/O 的順序讀，并根據業務模型動態啟停預取功能，預取可以有效提高系統的讀性能。宇視視頻監控存儲產品讀緩存的智能預取算法不僅可以根據當前的業務模型自動調整預取深度，而且針對業務寫入特點，還可以自動設置預取模型，最大限度地提高讀性能。

■專利：
一種動態調整存儲設備Cache 讀寫命令數的方法和裝置201410313524.6
一種動態分配緩存容量的方法以及裝置201410153810.0
一種動態調整緩存刷新策略的方法和裝置201410067092.5

業務讀寫及重建I/O 智能調度技術

宇視視頻監控存儲產品業務讀寫及重建I/O 智能調度技術，系統會根據當前系統繁忙情況自動調整重建的速度，當系統非常繁忙的時候，主動降低RAID 重建速度，減少對于業務讀寫性能的影響，當系統比較空閑的時候，提高RAID 重建速度，有效提高系統資源利用率。

■專利：
一種動態調整冗余RAID 陣列重建的裝置和方法201310260315.5

二、高可靠性

宇視視頻監控存儲產品提供全方位的數據保護，從磁盤級到系統間級，多重保護，為數據安全保駕護航，這里重點介紹其中幾種技術。

磁盤級

■磁盤故障修復
故障修復條件：冗余陣列有讀介質錯誤
故障修復處理：通過讀同一條帶的其他磁盤的數據，進行異或運算，計算出讀介質錯誤地址的正確數據，重新寫到讀錯誤的地方，修復讀錯誤

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

■專利：
一種磁盤損壞扇區屏蔽方法及裝置201210238194.X

RAID級

■超級RAID

■塊虛擬化RAID-NT
塊虛擬化RAID-NT 技術，類似于3Par 塊虛擬化Fast RAID 技術，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。當一塊硬盤故障，需要重建的時候，系統會知道該硬盤的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，RAID-LUN0 的重構塊是硬盤3 上的塊29，RAID-LUN2 的重構塊是硬盤4 上的塊38，RAID-LUN4 的重構塊是硬盤2 的塊19，這三條重構流可以同時執行。

RAID-NT 塊虛擬化最大的優勢就是快速重建。隨著硬盤容量越來越大，RAID 重建時間越來越長，導致陣列失效的風險大大增加。一旦在重建的過程中，其他硬盤發生故障，則會導致整個陣列數據的丟失。RAID-NT 主要就是為了解決這個問題而設計的。傳統RAID 重建，只有RAID 陣列中的硬盤參與重建，數據重構到熱備盤，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，重建當然也就越快。重建的時間窗大大縮短了，陣列失效的風險也大大減少。

■專利：
一種不中斷數據存儲服務且修復RAID 陣列的方法和裝置201410603460.3
一種降低虛擬磁盤管理復雜度的方法和裝置201410653820.0

■多種重建方式

系統軟件級

■數據保險箱
在設備異常掉電后，系統配置的電池會繼續給系統供電以保證寫緩存整個空間數據保存到內置的“數據保險箱”中。當設備恢復供電正常重啟后，系統會將“數據保險箱”的緩存數據加載到系統緩存中，并根據策略及時把緩存數據刷到RAID 磁盤中，確保數據在任何情況下都不會丟失。

■雙控故障保護技術
宇視視頻監控雙控存儲設備實現了雙存儲控制器之間Active-Active 模式的故障保護，無論哪個控制器宕機，對端控制器都會進行該故障控制器的業務接管，故障控制器恢復后，可進行自動故障恢復保證業務的持續性。

雙控故障保護技術主要檢測保護如下四個方面的故障：
應用路徑檢測，能檢測保護網段的應用路徑，網口故障或網絡鏈路故障，保證前端業務通道正常。
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。
服務器自身檢測，包括關鍵進程，業務模塊等。
心跳檢測， 通過內部網口， 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或異常斷電。

■專利：
一種存儲控制器故障檢測方法201310165207.X

系統間級

糾刪碼技術：宇視云存儲支持N+M 糾刪碼，支持節點間的數據保護。文件寫入的時候，會分成固定大小的數據塊，每個數據塊分成N 片，通過糾刪碼算法，得到N+M 個數據分片，離散寫入不同的存儲節點。讀取數據塊的時候，只需要讀取任意N 個數據分片就可以了。相比3份復制33% 的磁盤利用率，2 份復制50% 的硬盤利用率，N+M 糾刪碼高達80% 的硬盤利用率，大大節省了用戶成本。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領域的一些關鍵技術以及給用戶帶來的應用價值。在未來，宇視科技的存儲技術仍將會持續積淀，不斷進行，為用戶提供更高性能和可靠性的全系列存儲產品。