CN104349172B - 网络视频存储设备的集群管理方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及集群管理领域，公开了一种网络视频存储设备的集群管理方法及其装置。本发明中，由至少一台网络视频存储设备的通道资源组成通道资源池；根据网络视频存储设备的磁盘容量、最大通道数和最大带宽、IP数字摄像头的平均码率和录像周期计算通道资源池中网络视频存储设备的可用通道资源数；根据网络视频存储设备的可用通道资源数，确定通道资源池的实际接入能力。本发明采用虚拟化技术构造出通道资源池，用户只要将视频存储设备添加到其中，并指定IP数字摄像头的平均码率和录像周期，就能够智能计算出该设备的可用通道资源数。从而无需在项目实际部署过程中人为确定视频存储设备的可用通道资源数，大大降低集群部署和管理的复杂度。

Description

网络视频存储设备的集群管理方法及其装置

技术领域

本发明涉及集群管理领域，特别涉及一种网络视频存储设备的集群管理技术。

背景技术

集群是一组相互独立的、通过高速网络互联的计算机，它们构成了一个组，并以单一系统的模式加以管理。一个客户与集群相互作用时，集群像是一个独立的服务器。集群配置用于提高可用性和可缩放性。

通道资源池是指根据集群中各NVR/CVR设备（NVR，Network Video Recorder，网络视频录像机；CVR，Continuous Video Recorder的缩写，连续式录像机）的磁盘空间、最大通道数和设备网络带宽，结合待接入IPC （IP Camera，IP数字摄像头）的平均码率和录像周期智能计算出可用通道资源数，并将这些零散的通道资源通过虚拟化技术进行集中管理和分配的通道池。其中，在通道资源中，NVR/CVR设备上每一个可供IPC接入的通道都被称为一个通道资源，NVR/CVR设备实际支持的通道数量为可用通道资源数。

传统的NVR/CVR集群管理方案中，如申请号为200910237461.X，申请人为北京邦诺存储科技有限公司，名称为《网络视频存储器集群化视频监控系统和方法》，每台NVR/CVR设备的最大通道数都是固定的，因此设备的接入能力也是固定的。当磁盘空间不够，或者接入的IPC平均码率过大时，每台设备的可用通道资源数要远小于设备固定的最大通道数，而且，不能在项目部署前根据设备的磁盘空间、最大通道数、IPC的平均码率，录像周期和设备最大带宽动态获取，这就需要在实际项目部署中人为地确定每台 NVR/CVR设备的可用通道资源数，进而确定设备的接入能力，增加了集群部署的复杂度和困难度。

本发明的发明人发现，采用虚拟化技术构造出通道资源池，用户只需要将网络视频存储设备添加到通道资源池中，并且指定IP数字摄像头的平均码率和通道资源池录像周期，通道资源池就能够根据该网络视频存储设备的磁盘空间、最大通道数、IP数字摄像头的平均码率、录像周期以及网络视频存储设备的最大带宽智能计算出该设备的可用通道资源数，进而降低了集群部署和管理的复杂度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种网络视频存储设备的集群管理方法及其装置。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种网络视频存储设备的集群管理方法，由至少一台网络视频存储设备的通道资源组成通道资源池；

根据网络视频存储设备的磁盘容量、网络视频存储设备的最大通道数、网络视频存储设备的最大带宽、IP数字摄像头的平均码率和录像周期计算通道资源池中每台网络视频存储设备的可用通道资源数，计算公式如下：

（1）根据网络视频存储设备的磁盘容量计算通道资源数X1：

X1=（磁盘总容量）/(录像周期*IP数字摄像头的平均码率)；

（2）根据网络视频存储设备的最大带宽计算的通道资源数X2：

X2=网络视频存储设备的最大带宽/IP数字摄像头的平均码率；

（3）网络视频存储设备的可用通道资源数N：

N=min（min（X1，网络视频存储设备的最大通道数），X2）；

根据网络视频存储设备的可用通道资源数N，确定通道资源池的实际接入能力。

本发明的实施方式还公开了一种网络视频存储设备的集群管理装置，包括：

通道资源池模块，由至少一台网络视频存储设备的通道资源组成；

可用通道资源数计算模块，用于根据网络视频存储设备的磁盘容量、网络视频存储设备的最大通道数、网络视频存储设备的最大带宽、IP数字摄像头的平均码率和录像周期计算通道资源池中每台网络视频存储设备的可用通道资源数，计算公式如下：

（1）根据网络视频存储设备的磁盘容量计算通道资源数X1：

X1=（磁盘总容量）/(录像周期*IP数字摄像头的平均码率)；

（2）根据网络视频存储设备的最大带宽计算的通道资源数X2：

X2=网络视频存储设备的最大带宽/IP数字摄像头的平均码率；

（3）网络视频存储设备的可用通道资源数N：

N=min（min（X1，网络视频存储设备的最大通道数），X2）；

存储管理模块，用于根据网络视频存储设备的可用通道资源数N，确定通道资源池的实际接入能力。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

采用虚拟化技术构造出通道资源池，用户只需要将网络视频存储设备添加到通道资源池中，并且指定IP数字摄像头的平均码率和通道资源池录像周期，通道资源池就能够根据该网络视频存储设备的磁盘空间、最大通道数、 IP数字摄像头的平均码率、录像周期以及网络视频存储设备的最大带宽智能计算出该设备的可用通道资源数，进而降低了集群部署和管理的复杂度。

进一步地，当需要对更多的IP数字摄像头进行管理的时候，可以将网络视频存储设备动态添加到通道资源池中，通道资源池会进行动态扩容，通道资源池中的可用通道资源数也会增加，从而满足用户需求。

进一步地，当需要管理的IP数字摄像头的数量减少的时候，可以将多余的网络视频存储设备动态地从通道资源池中移出，通道资源池的可用通道资源数会动态的减少，从而对网络视频存储设备进行了充分的利用，减少了设备的闲置浪费。

进一步地，用户也可以根据自身的需要，对某一台或多台网络视频存储设备的可用通道资源数进行设置，进而使得整个通道资源池的可用通道资源数也发生相应的改变，使通道资源池的管理更加方便。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中一种网络视频存储设备的集群管理方法的流程示意图；

图2是本发明第二实施方式中一种网络视频存储设备的集群管理方法的 SMS（Storage Management Server，存储管理服务器）通道资源池的创建处理流程示意图；

图3是本发明第三实施方式中一种网络视频存储设备的集群管理装置的结构示意图；

图4是本发明第四实施方式中一种网络视频存储设备的集群管理装置的框架示意图。

具体实施方式

在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明第一实施方式涉及一种网络视频存储设备的集群管理方法。图1 是该网络视频存储设备的集群管理方法的流程示意图。

具体地说，如图1所示，在步骤101中，该网络视频存储设备的集群管理方法由至少一台网络视频存储设备的通道资源组成通道资源池。

在由至少一台网络视频存储设备的通道资源组成通道资源池的步骤之前，还包括以下步骤：

根据需要选择组成哪种类型的通道资源池，并且指定通道资源池的录像周期及IP数字摄像头的平均码率。

值得注意的是，当需要对更多的IP数字摄像头进行管理的时候，可以将网络视频存储设备动态添加到通道资源池中，通道资源池会进行动态扩容，通道资源池中的可用通道资源数也会增加，从而满足用户需求。

进一步地，通道资源池的类型分为两种：工作通道资源池和热备通道资源池。

此外，可以理解，由工作网络视频存储设备的通道资源组成工作通道资源池，热备网络视频存储设备的通道资源组成热备通道资源池。IP数字摄像头的冗余备份、主/子码流等不同要求的存储，都使用同一周期的工作通道资源池。

此后进入步骤102，根据网络视频存储设备的磁盘容量、网络视频存储设备的最大通道数、网络视频存储设备的最大带宽、IP数字摄像头的平均码率和录像周期计算通道资源池中每台网络视频存储设备的可用通道资源数，计算公式如下：

（1）根据网络视频存储设备的磁盘容量计算通道资源数X1：

X1=（磁盘总容量）/(录像周期*IP数字摄像头的平均码率)。

（2）根据网络视频存储设备的最大带宽计算的通道资源数X2：

X2=网络视频存储设备的最大带宽/IP数字摄像头的平均码率。

（3）网络视频存储设备的可用通道资源数N：

N=min（min（X1，网络视频存储设备的最大通道数），X2）。

此后进入步骤103，根据网络视频存储设备的可用通道资源数N，确定通道资源池的实际接入能力。

在根据网络视频存储设备的可用通道资源数N，确定通道资源池的实际接入能力的步骤之后，还包括以下步骤：

（1）向通道资源池中添加或移出网络视频存储设备。

值得注意的是，当需要管理的IP数字摄像头的数量减少的时候，可以将多余的网络视频存储设备动态地从通道资源池中移出，通道资源池的可用通道资源数会动态的减少，从而对网络视频存储设备进行了充分的利用，减少了设备的闲置浪费。

（2）修改网络视频存储设备的可用通道资源数。

可以理解，用户也可以根据自身的需要，对某一台或多台网络视频存储设备的可用通道资源数进行设置，进而使得整个通道资源池的可用通道资源数也发生相应的改变，使通道资源池的管理更加方便。

此后结束本流程。

采用虚拟化技术构造出通道资源池，用户只需要将网络视频存储设备添加到通道资源池中，并且指定IP数字摄像头的平均码率和通道资源池录像周期，通道资源池就能够根据该网络视频存储设备的磁盘空间、网络视频存储设备的最大通道数、IP数字摄像头的平均码率、录像周期以及网络视频存储设备的最大带宽智能计算出该设备的可用通道资源数，进而降低了集群部署和管理的复杂度。

本发明的第二实施方式涉及一种网络视频存储设备的集群管理方法。图 2是本发明第二实施方式中一种网络视频存储设备的集群管理方法的SMS 通道资源池的创建处理流程示意图。

在本实施方式中，首先，用户将NVR/CVR设备添加到SMS中进行管理，然后根据IPC的平均码率和录像周期创建通道资源池，SMS会采用虚拟化技术响应用户的请求，创建出一个空的通道资源池，接着用户将 NVR/CVR设备添加到通道资源池中，通道资源池会结合该设备的磁盘空间、最大通道数、最大带宽、IPC的平均码率以及录像周期，智能计算出该台设备的可用通道资源数。避免了在项目实际部署阶段人为去确定每台 NVR/CVR设备的可用通道资源数，从而确定设备的服务能力，大大降低了集群部署和管理的复杂度。最后,通道资源池会将各个NVR/CVR设备上相对独立的通道资源集中起来管理和分配使用。

本实施方式的主要实施步骤如下：

步骤201，通道资源池的创建。

具体地，如图2所示，系统管理员根据系统中的NVR/CVR设备信息创建通道资源池。系统根据NVR/CVR设备的服务能力划分出通道资源，再按照用户需求设定的录像周期，由工作NVR/CVR的通道资源组成工作通道资源池，热备NVR/CVR的通道资源组成热备通道资源池。IPC的冗余备份、主/子码流等不同要求的存储，都使用同一周期的工作通道资源池。

创建通道资源池分两步：创建空通道资源池和添加池资源。

（1）创建空通道资源池。

资源池根据职责的不同，分为两类：工作通道资源池和热备通道资源池。

管理员根据需要选择创建哪种类型的通道资源池。并且指定通道资源池的录像周期（单位：天）及IPC的平均码率（单位：kb）。

（2）添加池资源，智能计算NVR/CVR设备可用通道资源数。

选择一台或多台工作（热备）NVR/CVR设备添加到工作（热备）通道资源池中，系统会根据NVR/CVR设备的磁盘容量、最大通道数、最大带宽，再结合步骤（1）中管理员为通道资源池指定的录像周期和IPC的平均码率，智能计算出工作（热备）通道资源池的可用通道资源数。

计算公式如下：

（a）根据NVR/CVR设备的可用磁盘容量计算的通道资源数X1：

X1=(磁盘总容量)/(录像周期*IPC平均码率)

（b）根据NVR/CVR设备的最大带宽计算的通道资源数X2：

X2=NVR的最大带宽/IPC平均码率

（c）NVR/CVR设备的可用通道资源数N：

N=min（min（X1，NVR的最大通道数），X2）

此后进入步骤202 ，通道资源池容量的动态管理。

具体地，管理员可以根据实际情况，采用如下两种方式动态管理通道资源池的容量：

（1）向通道资源池中添加或移出NVR/CVR设备；

当需要对更多的IPC进行管理的时候，可以将NVR/CVR设备动态添加到通道资源池中，通道资源池会进行动态扩容，通道资源池中的可用通道资源数也会增加，从而满足用户需求。

当需要管理的IPC的数量减少的时候，可以将多余的NVR/CVR设备动态地从通道资源池中移出，通道资源池的可用通道资源数会动态的减少，从而对NVR/CVR设备进行了充分的利用，减少了设备的闲置浪费。

（2）修改NVR/CVR设备的可用通道资源数；

用户也可以根据自身的需要，对某一台或多台NVR/CVR设备的可用通道资源数进行设置，进而使得整个通道资源池的可用通道资源数也发生相应的改变。

此后进入步骤203，通道资源池中IPC（Application Program Interface，应用程序接口）的集中管理。

具体地包括如下步骤：

（1）添加、删除、修改和移动通道资源池中的IPC；

添加IPC：将IPC设备添加到通道资源池中进行管理；

删除IPC：将IPC设备从通道资源池中删除；

修改IPC：修改IPC的网络参数等信息；

移动IPC：把IPC在同一个通道资源池中的不同NVR/CVR设备之间进行移动；

（2）获取通道资源池中的全部IPC信息和指定NVR/CVR设备上的IPC 信息；

管理员不仅可以实时获取到通道资源池中全部的IPC信息，了解整个系统中的IPC数量和状况，而且能够获取指定NVR/CVR设备上的IPC信息。

（3）为通道资源池中IPC下发录像计划和获取录像计划；

管理员能够为通道资源池中的IPC下发录像计划，并且可以获取到通道资源池中指定IPC的录像计划信息。

（4）NVR/CVR设备故障或被删除时通道资源池中IPC的动态切换；

（5）修改NVR/CVR设备通道资源数时通道资源池中IPC的动态切换；

本实施方式采用虚拟化技术构造出通道资源池，用户只需要将NVR/CVR设备添加到通道资源池中，并且指定IPC的平均码率和录像周期，通道资源池就能够根据该NVR/CVR设备的磁盘空间、最大通道数、IPC的平均码率、录像周期以及NVR/CVR设备最大带宽智能计算出该设备的可用通道资源数。这样就不需要在项目实际部署过程中，人为去确定每台NVR/CVR设备的可用通道资源数，从而确定设备的接入能力，大大降低了集群部署和管理的复杂度。

本发明的各方法实施方式均可以以软件、硬件、固件等方式实现。不管本发明是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中（例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可更换的介质等等）。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑（Programmable ArrayLogic，简称“PAL”）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称“RAM”）、可编程只读存储器（Programmable Read Only Memory，简称“PROM”）、只读存储器（Read-Only Memory，简称“ROM”）、电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable ROM，简称“EEPROM”）、磁盘、光盘、数字通用光盘（Digital Versatile Disc，简称“DVD”）等等。

本发明第三实施方式涉及一种网络视频存储设备的集群管理装置。图3 是该网络视频存储设备的集群管理装置的结构示意图。

具体地，如图3所示，该网络视频存储设备的集群管理装置包括：

通道资源池模块，由至少一台网络视频存储设备的通道资源组成。

进一步地，通道资源池模块还包括：

类型选择子模块，用于根据需要选择组成那种类型的通道资源池模块。

码率指定子模块，用于指定通道资源池的录像周期及IP数字摄像头的平均码率。

此外，通道资源池模块的类型分为两种：工作通道资源池模块和热备通道资源池模块。

可用通道资源数计算模块，用于根据网络视频存储设备的磁盘容量、网络视频存储设备的最大通道数、网络视频存储设备的最大带宽、网络视频存储设备的最大带宽、IP数字摄像头的平均码率和录像周期计算通道资源池中每台网络视频存储设备的可用通道资源数，计算公式如下：

（1）根据网络视频存储设备的磁盘容量计算通道资源数X1：

X1=（磁盘总容量）/(录像周期*IP数字摄像头的平均码率)。

（2）根据网络视频存储设备的最大带宽计算的通道资源数X2：

X2=网络视频存储设备的最大带宽/IP数字摄像头的平均码率。

（3）网络视频存储设备的可用通道资源数N：

N=min（min（X1，网络视频存储设备的最大通道数），X2）。

存储管理模块，用于根据网络视频存储设备的可用通道资源数N，确定通道资源池的实际接入能力。

进一步地，存储管理模块，还包括：

第一存储管理子模块，用于向通道资源池中添加或移出网络视频存储设备。

第二存储管理子模块，用于修改网络视频存储设备的可用通道资源数。

第一实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明第三实施方式涉及一种网络视频存储设备的集群管理装置。图4 是本发明第四实施方式中一种网络视频存储设备的集群管理装置的框架示意图。

具体地，如图4所示，本实施方式的基于通道资源池的NVR/CVR集群管理系统（即网络视频存储设备的集群管理装置）主要分成三大模块：API 模块，SMS模块和NVR/CVR模块。

API模块：NVR/CVR集群管理系统的对外接口。负责录像数据的传输，提供录像、查询、播放等接口。

SMS模块：该模块主要由中心管理模块、存储调度模块、集群管理模块、集群监控模块、负载均衡模块、数据管理模块、服务接口模块及通道资源池管理模块组成。

NVR/CVR模块：该模块包含所有的NVR/CVR设备。

第二实施方式是与本实施方式相对应的方法实施方式，本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

需要说明的是，本发明各设备实施方式中提到的各单元都是逻辑单元，在物理上，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合才是解决本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述各设备实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种网络视频存储设备的集群管理方法，其特征在于，由至少一台网络视频存储设备的通道资源组成通道资源池；

根据网络视频存储设备的磁盘容量、网络视频存储设备的最大通道数、网络视频存储设备的网络最大带宽、IP数字摄像头的平均码率和录像周期计算所述通道资源池中每台网络视频存储设备的可用通道资源数，计算公式如下：

(1)根据网络视频存储设备的磁盘容量计算通道资源数X1：

X1＝(磁盘总容量)/(录像周期*IP数字摄像头的平均码率)；

(2)根据网络视频存储设备的网络最大带宽计算的通道资源数X2：

X2＝网络视频存储设备的网络最大带宽/IP数字摄像头的平均码率；

(3)网络视频存储设备的可用通道资源数N：

N＝min(min(X1，网络视频存储设备的最大通道数)，X2)；

根据所述网络视频存储设备的可用通道资源数N，确定所述通道资源池的实际接入能力。

2.根据权利要求1所述的网络视频存储设备的集群管理方法，其特征在于，所述通道资源池的类型分为两种：工作通道资源池和热备通道资源池。

3.根据权利要求2所述的网络视频存储设备的集群管理方法，其特征在于，在所述由至少一台网络视频存储设备的通道资源组成通道资源池的步骤之前，还包括以下步骤：

根据需要选择组成哪种类型的通道资源池，并且指定通道资源池的录像周期及IP数字摄像头的平均码率。

4.根据权利要求3所述的网络视频存储设备的集群管理方法，其特征在于，在所述根据所述网络视频存储设备的可用通道资源数N，确定所述通道资源池的实际接入能力的步骤之后，还包括以下步骤：

向所述通道资源池中添加或移出网络视频存储设备。

5.根据权利要求4所述的网络视频存储设备的集群管理方法，其特征在于，在所述根据所述网络视频存储设备的可用通道资源数N，确定所述通道资源池的实际接入能力的步骤之后，还包括以下步骤：

修改网络视频存储设备的可用通道资源数。

6.一种网络视频存储设备的集群管理装置，其特征在于，包括：

通道资源池模块，由至少一台网络视频存储设备的通道资源组成；

可用通道资源数计算模块，用于根据网络视频存储设备的磁盘容量、网络视频存储设备的最大通道数、网络视频存储设备的网络最大带宽、IP数字摄像头的平均码率和录像周期计算所述通道资源池中每台网络视频存储设备的可用通道资源数，计算公式如下：

(1)根据网络视频存储设备的磁盘容量计算通道资源数X1：

X1＝(磁盘总容量)/(录像周期*IP数字摄像头的平均码率)；

(2)根据网络视频存储设备的网络最大带宽计算的通道资源数X2：

X2＝网络视频存储设备的网络最大带宽/IP数字摄像头的平均码率；

(3)网络视频存储设备的可用通道资源数N：

N＝min(min(X1，网络视频存储设备的最大通道数)，X2)；

存储管理模块，用于根据所述网络视频存储设备的可用通道资源数N，确定所述通道资源池的实际接入能力。

7.根据权利要求6所述的网络视频存储设备的集群管理装置，其特征在于，所述通道资源池模块的类型分为两种：

工作通道资源池模块和热备通道资源池模块。

8.根据权利要求7所述的网络视频存储设备的集群管理装置，其特征在于，通道资源池模块，还包括：

类型选择子模块，用于根据需要选择组成哪种 类型的通道资源池模块；

码率指定子模块，用于指定通道资源池的录像周期及IP数字摄像头的平均码率。

9.根据权利要求8所述的网络视频存储设备的集群管理装置，其特征在于，所述存储管理模块，还包括第一存储管理子模块，用于向所述通道资源池中添加或移出网络视频存储设备。

10.根据权利要求9所述的网络视频存储设备的集群管理装置，其特征在于，所述存储管理模块，还包括第二存储管理子模块，用于修改网络视频存储设备的可用通道资源数。