[发明专利]一种适用于视频监控领域的新型RAID体系结构

说明书

技术领域

本发明涉及计算机系统、存储领域及视频监控领域，具体地说是一种适用于视频监控领域的新型RAID体系结构。

背景技术

近年来，随着磁盘容量的不断增大，IP网络速度不断提升，视频监控领域也迎来了一个飞速发展的新时期。从早期的点对点简易监控，到现在的1对N网络型监控，大容量、高速率、高质量的视频监控为园区化、城市化的整体监控方案提供了实现的可能。智慧城市的提出更是为视频监控行业带来了一个新的春天。但同时，大规模的视频监控每天所产生的数据量也极为可观，按照一般的客户需求，视频数据需要保存的时间在15-30天，以一个几十路的小型监控方案来计算，后台的存储设备就需要具有几十TB的存储容量才能满足需求。而大型的视频监控方案同时具有几百路几千路的摄像头监控，为了保证这种大型方案的存储需求，后台的存储设备就需要能够提供几百TB甚至PB级的存储容量。而现行的RAID方案只有企业级硬盘能够满足实施的条件，但企业级硬盘的高昂成本严重影响了智慧城市的实现进程。如果使用较为廉价的监控级硬盘，则能够节省30%-40%的存储成本，对促进智慧城市的建设有极大的推动作用。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供  一种适用于视频监控领域的新型RAID体系结构。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，其结构中将1块物理磁盘划分为4个块，将划分的每个块抽象为一个虚拟的磁盘，RAID的组建则基于抽象的虚拟磁盘进行，每个物理磁盘划分出的4个块虚拟磁盘中，选3个作为RAID的成员盘，保留一个作为热备；在阵列中的某个成员出现问题的时候，只需要修复出现问题的虚拟磁盘即可，而不需要更换硬盘，加强了硬盘的可用性，缩短了数据恢复的时间，同时降低了因数据恢复而造成的磁盘阵列性能下降；

具体步骤如下：

（1）对物理磁盘的数据块进行划分，划分为4个大块；

（2）将每个磁盘划分出的4个大块进行虚拟化，抽象为单独磁盘存在； 

（3）由虚拟抽象出的磁盘进行RAID阵列的组建；

（4）当阵列中某个成员出现故障时，使用隶属于同一物理磁盘的虚拟备份盘进行恢复，恢复速度快且不影响使用，即使整块物理磁盘坏掉了，也可以像传统RAID一样进行单块物理磁盘的数据恢复，保证了数据的高可靠性及阵列的高可用性。

本发明的优点是：

本发明的一种适用于视频监控领域的新型RAID体系结构和现有技术相比，是基于监控级硬盘的基础上来进行RAID架构的重新设计，以由监控级硬盘组建的RAID阵列能够满足视频监控存储需求为目标，重新设计RAID的体系结构，为实现低成本、高容量及高可用性的视频监控专用存储方案提供保障。

具体实施方式

下面对本发明的一种适用于视频监控领域的新型RAID体系结构作以下详细说明。

本发明的一种适用于视频监控领域的新型RAID体系结构，其结构中将1块物理磁盘划分为4个块，将划分的每个块抽象为一个虚拟的磁盘，RAID的组建则基于抽象的虚拟磁盘进行，每个物理磁盘划分出的4个块虚拟磁盘中，选3个作为RAID的成员盘，保留一个作为热备；在阵列中的某个成员出现问题的时候，只需要修复出现问题的虚拟磁盘即可，而不需要更换硬盘，加强了硬盘的可用性，缩短了数据恢复的时间，同时降低了因数据恢复而造成的磁盘阵列性能下降；

具体步骤如下：

（1）对物理磁盘的数据块进行划分，划分为4个大块；

（2）将每个磁盘划分出的4个大块进行虚拟化，抽象为单独磁盘存在； 

（3）由虚拟抽象出的磁盘进行RAID阵列的组建；

（4）当阵列中某个成员出现故障时，使用隶属于同一物理磁盘的虚拟备份盘进行恢复，恢复速度快且不影响使用，即使整块物理磁盘坏掉了，也可以像传统RAID一样进行单块物理磁盘的数据恢复，保证了数据的高可靠性及阵列的高可用性。

监控级硬盘的特点是它针对视频监控领域的应用进行了优化，强化了磁盘的写性能，在磁盘进行写操作时，遇到错误的数据比特流不会去进行错误纠正，而是以完成数据写操作指令为目的，将错误的数据比特流直接写入到磁盘上。因为视频流都是连续的，如果执行错误恢复的时间过长则会影响数据流的写操作完成，对于视频应用来说，几个错误的比特流造成的像素失真远比数据未能成功写入磁盘所造成的丢帧影响小的多。但也正是因为监控级硬盘的这些特点，在组建传统RAID磁盘阵列的时候，会因为纠错及校验的问题而造成RAID识别错误，频繁的踢盘甚至大规模的掉盘情况，视频数据的安全性及可靠性无法得到保障。