CN105430327A - 一种nvr集群备份方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及视频监控领域，尤其是一种NVR集群备份方法及装置<b>。</b>本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种NVR集群备份方法及装置。通过NVR被配置为互为备份的录像集群单元进行NVR状态监控，或者通过控制处理器进行录像集群单元监控，以较低的成本，实现NVR设备录像资料的智能安全存储，降低由于各种故障导致录像丢失和漏录的风险。本发明将至少两个NVR被配置为互为备份的录像集群单元，当有控制服务器对录像集群单元进行控制时，控制服务器负责巡检录像集群单元中所有NVR的工作状态；否则，录像集群单元中始终有一台NVR作为主控NVR，主控NVR负责巡检录像集群单元中所有NVR的工作状态。

Description

一种NVR集群备份方法及装置

技术领域

本发明涉及视频监控领域，尤其是一种NVR集群备份方法及装置。

背景技术

视频监控系统中录像资料的安全存储是至关重要的，在目前的监控系统中，采用的NVR设备都是作为独立的存储设备，负责存储指定IP摄像机的视频图像，监控系统中各台NVR彼此互不关联。

当一台NVR出现故障（系统死机、设备断电、网络中断、硬盘故障、通道不录像等）、设备维修时，该设备负责的IP摄像机的视频资料将会出现丢失或漏录（直到故障修复完成，重新开始录像）。目前为了保证录像资料的完整性及安全性，一般会采用以下解决方案来部分解决：

1）磁盘阵列存储

在支持磁盘阵列的NVR设备上采用磁盘阵列存储录像资料，防止由于磁盘损坏导致的录像资料丢失。

该方案缺点在于磁盘阵列价格较为昂贵，只能解决基于存储端的介质问题且在NVR本身出现故障时会完全无法录像。

2）多机备份

使用多台NVR存储或者在监控中心同步存储同一路IP摄像机的视频图像，防止NVR设备断电或损坏等导致的录像资料丢失或漏录。

该方案缺点在于所需NVR和磁盘数量多，占用网络资源过大，不能进行智能化调节。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种NVR集群备份方法及装置。通过NVR被配置为互为备份的录像集群单元进行NVR状态监控，或者通过控制处理器进行录像集群单元监控，以较低的成本，实现NVR设备录像资料的智能安全存储，降低由于各种故障导致录像丢失和漏录的风险。

本发明采用的技术方案如下：

一种NVR集群备份方法包括：

步骤1：至少两个NVR被配置为互为备份的录像集群单元，录像集群单元中的每台NVR都会保存一份集群设备列表和备份预案，当有控制服务器对录像集群单元进行控制时，控制服务器负责巡检录像集群单元中所有NVR的工作状态，，然后执行步骤2；否则，录像集群单元中始终有一台NVR作为主控NVR，主控NVR负责巡检录像集群单元中所有NVR的工作状态（包括设备是否在线、录像状态是否正常等）然后执行步骤3；

步骤2：若控制服务器在巡检过程中发现某一台NVR出现故障，则控制服务器根据该NVR的备份预案指定录像集群单元中的一台或多台正常工作的NVR接替故障或关机的NVR进行录像，同时向监控中心发送故障或关机NVR的信息以及备份录像NVR的录像信息；一旦故障或关机NVR重新恢复上线运行，该NVR自动向控制服务器和录像集群单元中的所有NVR发送自身恢复正常的通知，原本接替其进行录像工作的NVR收到通知后，自动停止备份录像，同时连接恢复后的NVR，将本机上的备份录像同步传输到恢复后的NVR，控制服务器收到通知后，自动向监控中心发送NVR恢复上线消息；

步骤3：主控NVR巡检方式为向目标NVR发送巡检请求，然后接收目标NVR巡检结果报文并解析，确认目标NVR工作是否正常；如果主控NVR在巡检过程中发现某一台NVR出现故障，主控NVR根据预置的备份预案，指定录像集群单元中的一台或多台正常工作的NVR接替故障NVR进行录像，同时向监控中心发送故障NVR的故障报警以及备份录像NVR的录像信息；当故障NVR被修复并处于正常录像状态，该NVR自动向录像集群单元中的所有NVR发送自身恢复正常的通知，原本接替其进行录像工作的NVR收到通知后，自动停止备份录像，同时连接恢复后的NVR，将本机上的备份录像同步传输到恢复后的NVR；主控NVR收到通知后，自动向监控中心发送故障恢复消息。

进一步的，所述步骤3之后还包括步骤4，其具体包括：

步骤41：除主控NVR外的录像集群单元中其他NVR，在正常关机（通常是需要进行设备维护操作）时，会向主控NVR发送本机关机通告，主控NVR根据预置的备份预案，指定录像集群单元中的一台或多台正常工作的NVR接替关机的NVR进行录像，同时向监控中心发送NVR关机消息以及备份录像NVR的录像信息；

步骤42：当关机的NVR重新恢复上线运行，该NVR自动向录像集群单元中的所有NVR发送自身恢复正常的通知，原本接替其进行录像工作的NVR收到通知后，自动停止备份录像，同时连接恢复后的NVR，将本机上的备份录像同步传输到恢复后的NVR；主控NVR收到通知后，自动向监控中心发送NVR恢复上线消息；

进一步的，所述步骤4之后还包括步骤5，其具体过程为：

步骤51：如果是主控NVR本身出现磁盘故障、通道不录像等故障，或者主控NVR正常关机（通常是需要进行设备维护操作），主控NVR自动向备份主控NVR列表中第一顺位的NVR发送指令，通知其升级为主控NVR，并停止自身对其他NVR的巡检工作。升级为主控NVR的设备首先会通知录像集群单元中其他NVR主控NVR已变更，同时自动接替主控NVR的工作；

步骤52：如果是主控NVR本身出现系统死机、设备断电、网络中断等故障，录像集群单元中的其他NVR在规定时间内（如3个巡检周期）没有收到主控NVR发来的巡检请求，则主动向主控NVR发送询问请求，如果连接不上主控NVR或没有收到应答，则认为主控NVR出现故障，此时再依次向优先顺序排在自身之前的备份主控NVR发送询问请求，如果有备份主控NVR正常应答，则继续等待备份主控NVR发送巡检请求，如果所有排在自身之前的备份主控NVR都有故障，则自动将自身升级为主控NVR，并通知录像集群单元中的其他NVR；

步骤53：当主控NVR重新上线运行后，自动向监控中心发送恢复上线消息，同时向录像集群单元中的所有NVR发送自身恢复正常的通知，当前临时主控NVR收到通知后，会自动停止巡检工作，原本接替主控NVR进行录像工作的NVR收到通知后，自动停止备份录像，同时连接恢复后的主控NVR，将本机上的备份录像同步传输到主控NVR。

一种NVR集群备份装置包括：

至少两个NVR被配置为互为备份的录像集群单元，录像集群单元中始终有一台NVR作为主控NVR，主控NVR负责巡检录像集群单元中所有NVR的工作状态；如果主控NVR在巡检过程中发现某一台NVR出现故障，主控NVR根据预置的备份预案，指定录像集群单元中的一台或多台正常工作的NVR接替故障NVR进行录像，同时向监控中心发送故障NVR的故障报警以及备份录像NVR的录像信息；当故障NVR被修复并处于正常录像状态，该NVR自动向录像集群单元中的所有NVR发送自身恢复正常的通知，原本接替其进行录像工作的NVR收到通知后，自动停止备份录像，同时连接恢复后的NVR，将本机上的备份录像同步传输到恢复后的NVR；主控NVR收到通知后，自动向监控中心发送故障恢复消息。

进一步的，当除主控NVR外的录像集群单元中其他NVR，在正常关机（通常是需要进行设备维护操作）时，会向主控NVR发送本机关机通告，主控NVR根据预置的备份预案，指定录像集群单元中的一台或多台正常工作的NVR接替关机的NVR进行录像，同时向监控中心发送NVR关机消息以及备份录像NVR的录像信息；

进一步的，当所述主控NVR本身出现磁盘故障、通道不录像等故障，或者主控NVR正常关机（通常是需要进行设备维护操作），主控NVR自动向备份主控NVR列表中第一顺位的NVR发送指令，通知其升级为主控NVR，并停止自身对其他NVR的巡检工作。升级为主控NVR的设备首先会通知录像集群单元中其他NVR主控NVR已变更，同时自动接替主控NVR的工作；

如果是主控NVR本身出现系统死机、设备断电、网络中断等故障，录像集群单元中的其他NVR在规定时间内（如3个巡检周期）没有收到主控NVR发来的巡检请求，则主动向主控NVR发送询问请求，如果连接不上主控NVR或没有收到应答，则认为主控NVR出现故障，此时再依次向优先顺序排在自身之前的备份主控NVR发送询问请求，如果有备份主控NVR正常应答，则继续等待备份主控NVR发送巡检请求，如果所有排在自身之前的备份主控NVR都有故障，则自动将自身升级为主控NVR，并通知录像集群单元中的其他NVR；

当主控NVR重新上线运行后，自动向监控中心发送恢复上线消息，同时向录像集群单元中的所有NVR发送自身恢复正常的通知，当前临时主控NVR收到通知后，会自动停止巡检工作，原本接替主控NVR进行录像工作的NVR收到通知后，自动停止备份录像，同时连接恢复后的主控NVR，将本机上的备份录像同步传输到主控NVR。

一种NVR集群备份装置包括：

至少两个NVR被配置为互为备份的录像集群单元；

控制服务器，用于负责巡检录像集群单元中所有NVR的工作状态，控制服务器在巡检过程中发现某一台NVR出现故障，则控制服务器根据该NVR的备份预案指定录像集群单元中的一台或多台正常工作的NVR接替故障或关机的NVR进行录像，同时向监控中心发送故障或关机NVR的信息以及备份录像NVR的录像信息；一旦故障或关机NVR重新恢复上线运行，该NVR自动向控制服务器和录像集群单元中的所有NVR发送自身恢复正常的通知，原本接替其进行录像工作的NVR收到通知后，自动停止备份录像，同时连接恢复后的NVR，将本机上的备份录像同步传输到恢复后的NVR，控制服务器收到通知后，自动向监控中心发送NVR恢复上线消息。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中实现NVR设备的录像资料的智能安全存储，基于NVR的基本功能，增加NVR智能集群备份功能，在多台NVR间实现故障智能切换、协同工作，该软件具备以下主要功能：

1.在现有NVR设备中加装集群备份软件模块，不会干扰NVR软件已有功能。

2.实现多台NVR设备之间的互联检测机制，及时发现硬盘故障、设备宕机、网络故障、设备不录像等故障。

3.实现多台NVR设备之间的互为备份机制，一旦检测出某一台NVR出现故障，其他正常工作的NVR设备可以立即自动接管该设备负责的IP摄像机的视频录像工作，降低录像丢失的风险。

4.故障或维护设备重新恢复上线后，所有设备自动恢复成正常工作模式，同时备份设备和恢复上线的设备之间可以自动同步备份录像。

5.提供多种备份策略，可以根据设备的实际情况自由定制合适的备份策略。

提供“录像集群单元的NVR智能互备”和“控制处理器的中心集控备份”两种实现模式，客户可根据实际需要选择合适的方案。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明相关说明：

1、控制服务器

控制服务器是指安装有NVR集群备份软件的硬件设备（PC机、服务器或嵌入式设备等），其主要职责是负责巡检录像集群单元中所有NVR的工作状态。

控制服务器在巡检过程中发现某一台NVR出现故障，则控制服务器根据该NVR的备份预案指定录像集群单元中的一台或多台正常工作的NVR接替故障或关机的NVR进行录像，同时向监控中心发送故障或关机NVR的信息以及备份录像NVR的录像信息；一旦故障或关机NVR重新恢复上线运行，该NVR自动向控制服务器和录像集群单元中的所有NVR发送自身恢复正常的通知，原本接替其进行录像工作的NVR收到通知后，自动停止备份录像，同时连接恢复后的NVR，将本机上的备份录像同步传输到恢复后的NVR，控制服务器收到通知后，自动向监控中心发送NVR恢复上线消息。

2、监控中心

监控中心是整个视频监控系统的管理控制中枢，通常配置有大屏幕监控墙、各种应用服务器、操作终端以及相关监控操作人员，承担信令控制、媒体交换、业务管理、用户管理、设备管理、网络管理、认证鉴权等方面的功能。监控中心需要保存所有视频监控设备及其监控点位的资料，并随时获取监控设备的工作状态信息，以便为监控系统用户提供实时监控、录像调阅等服务。

监控中心在接收到控制服务器或主控NVR发来的NVR故障信息和备份录像设备信息后，需要及时更新其存储的资料，在用户调阅故障NVR连接的IP摄像机点位的实时图像或录像时，自动切换到备份NVR上进行数据传输，确保监控系统的正常运作。同时监控中心需要通知故障设备的维保人员及时对设备进行维修，追踪并记录故障设备的修复过程，以便事后追查。

3、集群设备列表

集群设备列表包含录像集群中每台NVR的详细资料，主要包括设备的IP地址、服务端口、设备型号、设备管理用户名、用户口令、存储空间大小、可用备份录像空间大小、视频通道信息等。其中视频通道信息包含有通道号、通道名称、录像码率、预览码率、录像配置信息、已连接的IP摄像机信息（设备型号、IP地址、用户名、用户口令、协议类型等）。

集群设备列表采用XML文档形式保存，可以通过NVR集群备份软件的配置界面进行制作并分发，也可以在其他电脑上通过文字编辑器等软件进行制作后，通过NVR集群备份软件的配置导入功能装载到控制服务器和NVR设备中。

4、备份预案

备份预案主要包含录像集群控制方式（控制服务器集控方式或主控NVR方式）、各台NVR设备主控优先级顺序、监控中心通信服务器IP地址/服务端口/用户名/用户口令、控制服务器IP地址/服务端口/用户名/用户口令等信息。

备份预案必须和集群设备列表配合使用。

备份预案采用XML文档形式保存，可以通过NVR集群备份软件的配置界面进行制作并分发，也可以在其他电脑上通过文字编辑器等软件进行制作后，通过NVR集群备份软件的配置导入功能装载到控制服务器和NVR设备中。

以4台IP摄像机监控点位的监控系统硬件投入为例，假设录像码率要求4Mbps，录像要求保留1个月，则每天总共需要1.32T硬盘空间，1个月总共需要42T硬盘空间。

本发明的解决方案与传统解决方案对比如下表（假设采用8盘位NVR，硬盘采用3T容量）：

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (7)

1.一种NVR集群备份方法，其特征在于包括：

步骤1：至少两个NVR被配置为互为备份的录像集群单元，录像集群单元中的每台NVR都会保存一份集群设备列表和备份预案，当有控制服务器对录像集群单元进行控制时，控制服务器负责巡检录像集群单元中所有NVR的工作状态，然后执行步骤2；否则，录像集群单元中始终有一台NVR作为主控NVR，主控NVR负责巡检录像集群单元中所有NVR的工作状态，然后执行步骤3；

步骤2：若控制服务器在巡检过程中发现某一台NVR出现故障或关机，则控制服务器根据该NVR的备份预案指定录像集群单元中的一台或多台正常工作的NVR接替故障或关机的NVR进行录像，同时向监控中心发送故障或关机NVR的信息以及备份录像NVR的录像信息；一旦故障或关机NVR重新恢复上线运行，该NVR自动向控制服务器和录像集群单元中的所有NVR发送自身恢复正常的通知，原本接替其进行录像工作的NVR收到通知后，自动停止备份录像，同时连接恢复后的NVR，将本机上的备份录像同步传输到恢复后的NVR，控制服务器收到通知后，自动向监控中心发送NVR恢复上线消息；

步骤3：主控NVR巡检方式为向目标NVR发送巡检请求，然后接收目标NVR巡检结果报文并解析，确认目标NVR工作是否正常；如果主控NVR在巡检过程中发现某一台NVR出现故障，主控NVR根据预置的备份预案，指定录像集群单元中的一台或多台正常工作的NVR接替故障NVR进行录像，同时向监控中心发送故障NVR的故障报警以及备份录像NVR的录像信息；当故障NVR被修复并处于正常录像状态，该NVR自动向录像集群单元中的所有NVR发送自身恢复正常的通知，原本接替其进行录像工作的NVR收到通知后，自动停止备份录像，同时连接恢复后的NVR，将本机上的备份录像同步传输到恢复后的NVR；主控NVR收到通知后，自动向监控中心发送故障恢复消息。

2.根据权利要求1所述的一种NVR集群备份方法，其特征在于步骤3之后还包括步骤4，其具体包括：

步骤41：除主控NVR外的录像集群单元中其他NVR，在正常关机时，会向主控NVR发送本机关机通告，主控NVR根据预置的备份预案，指定录像集群单元中的一台或多台正常工作的NVR接替关机的NVR进行录像，同时向监控中心发送NVR关机消息以及备份录像NVR的录像信息；

步骤42：当关机的NVR重新恢复上线运行，该NVR自动向录像集群单元中的所有NVR发送自身恢复正常的通知，原本接替其进行录像工作的NVR收到通知后，自动停止备份录像，同时连接恢复后的NVR，将本机上的备份录像同步传输到恢复后的NVR；主控NVR收到通知后，自动向监控中心发送NVR恢复上线消息。

3.根据权利要求2所述的一种NVR集群备份方法，其特征在于步骤4之后还包括步骤5，其具体过程为：

步骤51：如果是主控NVR本身出现磁盘故障、通道不录像的故障，或者主控NVR正常关机，主控NVR自动向备份主控NVR列表中第一顺位的NVR发送指令，通知其升级为主控NVR，并停止自身对其他NVR的巡检工作；

升级为主控NVR的设备首先会通知录像集群单元中其他NVR主控NVR已变更，同时自动接替主控NVR的工作；

步骤52：如果是主控NVR本身出现系统死机、设备断电、网络中断的故障，录像集群单元中的其他NVR在规定巡检周期内，没有收到主控NVR发来的巡检请求，则主动向主控NVR发送询问请求，如果连接不上主控NVR或没有收到应答，则认为主控NVR出现故障，此时再依次向优先顺序排在自身之前的备份主控NVR发送询问请求，如果有备份主控NVR正常应答，则继续等待备份主控NVR发送巡检请求，如果所有排在自身之前的备份主控NVR都有故障，则自动将自身升级为主控NVR，并通知录像集群单元中的其他NVR；

步骤53：当主控NVR重新上线运行后，自动向监控中心发送恢复上线消息，同时向录像集群单元中的所有NVR发送自身恢复正常的通知，当前临时主控NVR收到通知后，会自动停止巡检工作，原本接替主控NVR进行录像工作的NVR收到通知后，自动停止备份录像，同时连接恢复后的主控NVR，将本机上的备份录像同步传输到主控NVR。

4.一种NVR集群备份装置，其特征在于包括：

至少两个NVR被配置为互为备份的录像集群单元，录像集群单元中始终有一台NVR作为主控NVR，主控NVR负责巡检录像集群单元中所有NVR的工作状态；如果主控NVR在巡检过程中发现某一台NVR出现故障，主控NVR根据预置的备份预案，指定录像集群单元中的一台或多台正常工作的NVR接替故障NVR进行录像，同时向监控中心发送故障NVR的故障报警以及备份录像NVR的录像信息；当故障NVR被修复并处于正常录像状态，该NVR自动向录像集群单元中的所有NVR发送自身恢复正常的通知，原本接替其进行录像工作的NVR收到通知后，自动停止备份录像，同时连接恢复后的NVR，将本机上的备份录像同步传输到恢复后的NVR；主控NVR收到通知后，自动向监控中心发送故障恢复消息。

5.根据权利要求4所述的一种NVR集群备份装置，其特征在于当除主控NVR外的录像集群单元中其他NVR，在正常关机时，会向主控NVR发送本机关机通告，主控NVR根据预置的备份预案，指定录像集群单元中的一台或多台正常工作的NVR接替关机的NVR进行录像，同时向监控中心发送NVR关机消息以及备份录像NVR的录像信息。

6.根据权利要求4所述的一种NVR集群备份装置，其特征在于当所述主控NVR本身出现磁盘故障、通道不录像的故障，或者主控NVR正常关机，主控NVR自动向备份主控NVR列表中第一顺位的NVR发送指令，通知其升级为主控NVR，并停止自身对其他NVR的巡检工作；

升级为主控NVR的设备首先会通知录像集群单元中其他NVR主控NVR已变更，同时自动接替主控NVR的工作；

如果是主控NVR本身出现系统死机、设备断电、网络中断的故障，录像集群单元中的其他NVR在规定巡检周期内，没有收到主控NVR发来的巡检请求，则主动向主控NVR发送询问请求，如果连接不上主控NVR或没有收到应答，则认为主控NVR出现故障，此时再依次向优先顺序排在自身之前的备份主控NVR发送询问请求，如果有备份主控NVR正常应答，则继续等待备份主控NVR发送巡检请求，如果所有排在自身之前的备份主控NVR都有故障，则自动将自身升级为主控NVR，并通知录像集群单元中的其他NVR；

当主控NVR重新上线运行后，自动向监控中心发送恢复上线消息，同时向录像集群单元中的所有NVR发送自身恢复正常的通知，当前临时主控NVR收到通知后，会自动停止巡检工作，原本接替主控NVR进行录像工作的NVR收到通知后，自动停止备份录像，同时连接恢复后的主控NVR，将本机上的备份录像同步传输到主控NVR。

7.一种NVR集群备份装置，其特征在于包括：

至少两个NVR被配置为互为备份的录像集群单元；

控制服务器，用于负责巡检录像集群单元中所有NVR的工作状态，控制服务器在巡检过程中发现某一台NVR出现故障，则控制服务器根据该NVR的备份预案指定录像集群单元中的一台或多台正常工作的NVR接替故障或关机的NVR进行录像，同时向监控中心发送故障或关机NVR的信息以及备份录像NVR的录像信息；一旦故障或关机NVR重新恢复上线运行，该NVR自动向控制服务器和录像集群单元中的所有NVR发送自身恢复正常的通知，原本接替其进行录像工作的NVR收到通知后，自动停止备份录像，同时连接恢复后的NVR，将本机上的备份录像同步传输到恢复后的NVR，控制服务器收到通知后，自动向监控中心发送NVR恢复上线消息。