CN111601062B - 用于车载监控录像的存储安全容错方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及存储安全容错技术领域，为用于车载监控录像的存储安全容错方法及系统，其方法包括步骤：将硬盘作为主存储介质进行录像，同时设定辅存储介质；当硬盘录像出现异常时，判断为分区损坏，切换到其他分区继续录像，当其他分区均无法录像时，判断为当前硬盘异常，立即启动容错机制，对硬盘进行检查与修复，启用所设定的辅存储介质进行录像；当硬盘修复完成后，重新将硬盘作为主存储介质进行录像，并将辅存储介质上的录像数据拷贝到硬盘。本发明通过容错措施，使数据能够正确且完整地存储到硬盘存储设备中，提高安防设备的数据安全性。

Description

用于车载监控录像的存储安全容错方法及系统
技术领域
本发明涉及存储安全容错技术领域，具体为用于车载监控录像的存储安全容错方法及系统。
背景技术
现有的磁盘作为存储介质时，一般最常用容错措施是磁盘阵列，分为软件的软RAID和基于硬件的硬RAID,硬件RAID模式至少需要2块硬盘；软件RAID则需要耗费较大系统性能和磁盘空间，此方案常应用于服务器上，而在车载方面，受其嵌入式专用系统及低成本因素的制约，行业内少见这种方案。
现有的车载产品，特别是振动较为强烈的车载产品，如机械式的硬盘，在遇到高温等较为恶劣的环境时，其功能会受到高温、振动等因素影响，短时间内无法正常工作，此时，监控设备就无法读写磁盘，录像数据不能被安全写入，无法保存当前时间段内的监控视频。如果使用固态硬盘，稳定性比机械硬盘高，但是硬盘的成本较高，客户无法承受。
发明内容
为解决现有技术所存在的技术问题，本发明提供用于车载监控录像的存储安全容错方法及系统。将硬盘作为录像主存储介质，SD卡或灾备盘作为可选存储介质，当硬盘录像出现异常时，通过容错措施，使数据能够正确且完整地存储到硬盘存储设备中，提高安防设备的数据安全性。
本发明方法采用以下技术方案来实现：用于车载监控录像的存储安全容错方法，包括以下步骤：
S1、将硬盘作为主存储介质进行录像，同时设定辅存储介质；
S2、当硬盘录像出现异常时，判断为分区损坏，切换到其他分区继续录像，当其他分区均无法录像时，判断为当前硬盘异常，立即启动容错机制，对硬盘进行检查与修复，启用所设定的辅存储介质进行录像；
S3、当硬盘修复完成后，重新将硬盘作为主存储介质进行录像，并将辅存储介质上的录像数据拷贝到硬盘。
本发明系统采用以下技术方案来实现：用于车载监控录像的存储安全容错系统，包括：
硬盘，用于作为主存储介质；
辅存储介质；
硬盘录像模块，用于将硬盘作为主存储介质进行录像；
硬盘异常处理模块，用于当硬盘录像出现异常时，判断为分区损坏，切换到其他分区继续录像，当其他分区均无法录像时，判断为当前硬盘异常，立即启动容错机制，对硬盘进行检查与修复，启用辅存储介质进行录像；
修复后录像切换模块，用于当硬盘修复完成后，重新将硬盘作为主存储介质进行录像，并将辅存储介质上的录像数据拷贝到硬盘。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明能够保证当硬盘工作不稳定时，通过容错措施能够较好的保证系统录像不丢失，将监控数据存储到可选存储介质上；当硬盘恢复正常工作状态时，将监控数据写入硬盘，保证硬盘数据的完整性，提高了系统的存储安全性。
2、本发明的存储安全容错方法成本低，容易实现。
附图说明
图1是本发明存储安全容错方法的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本发明用于车载监控录像的存储安全容错方法，包括以下步骤：
(1)将硬盘作为主存储介质进行录像，同时设定SD卡或灾备盘为可选存储介质。
磁盘即硬盘，作为车载监控录像的主存储介质，使用主流码和次流码相结合的双码流技术进行录像，以分辨率高、视频清晰度高的主码流为主，以较低分辨率、较低码率的次码流为辅，次码流的使用是为了传输时能够在带宽有限情况下，保证远程监控的流畅性。
(2)当硬盘录像出现异常时，判断为分区损坏，系统切换到其他分区继续录像，当其他分区均无法录像时，则系统判断为当前硬盘异常，立即启动容错机制，对硬盘进行检查与修复，并启用SD卡或灾备盘可选存储介质进行录像，具体过程如下：
其中，分区损坏的判断方法为：硬盘挂载时，通过使用e2fsprogs工具的blkid命令方式，检测文件系统，如果不在预定的文件系统范围内，则判断为分区损坏。本实施例文件系统可以为ext4或xfs。如果使用ext4文件系统，在硬盘挂载后，需要做硬盘文件系统修复，使用fsck.ext4修复工具修复硬盘；如果使用xfs文件系统，在硬盘挂载后，使用xfs_repair修复工具修复硬盘。如果硬盘修复失败，则也判断为分区损坏。在录像数据保存时，使用常规的write系统函数，根据返回值做判断，如果写不进去，则视为该分区损坏。如果全部分区损坏，则立即启动容错机制。
在硬盘异常期间，系统会通过SCSI总线，对存在的硬盘设备做异常检测，如果存在硬盘设备，但是无分区盘符时，对总线删除，再次启动添加和扫描SCSI总线硬盘设备的操作，使得硬盘设备在SCSI总线上正确工作。如果启动添加和扫描SCSI总线硬盘设备的操作后，硬盘还无法工作，系统会对硬盘电源管理，通过重启硬盘电源(例如关闭硬盘电源后，再次打开硬盘电源)的方式，再次启动硬盘设备，系统再次重复上面步骤对硬盘设备扫描和添加SCSI总线硬盘设备，直到硬盘正常识别。在linux系统中，虚拟文件系统下/sys中存在注册的SCSI设备信息，可以通过这些信息点对SCSI设备进行获取或使用。比如硬盘当前所在的总线地址为/sys/class/scsi_host/host0/device/target0:0:0/0:0:0:0/，可以通过检查总线下的block块设备，获取当前总线下的分区盘符，再通过对分区盘符做简单的判断，即可以判断当前硬盘分区是否正常。如果硬盘分区不正常，可以使用线程唤醒方式，通知硬盘异常处理线程启动处理机制。
另外一种情况，如果在SCSI总线下，没有硬盘设备，则可以通过SCSI的热插拔机制，做动态删除和动态添加，例如：删除设备，可以使用执行命令行的方式echo\"scsiremove-single-device h c t l\">/proc/scsi/scsi。
第一级是host，第二级是channel，第三级是target编号，第四级是LUN号，必须指定正确的参数值h、c、t和l，如下所示：
h是主机适配器标识，第一个适配器为零(0)
c是主机适配器上的SCSI通道，第一个通道为零(0)
t是设备的SCSI标识
l是LUN号，第一个LUN为零0；
当完成设备删除后，对硬盘电源作重启操作，使得磁盘硬复位，然后再次进行添加磁盘echo\"scsi add-single-device h c t l\">/proc/scsi/scsi。这样系统能够再次识别到磁盘，做接入系统启动录像容错机制。
另外，如果硬盘的分区盘符并没有出现，或者盘符出现异常或丢失，可以使用重新扫描的方式，保证硬盘正常加载且盘符正确，命令格式如：echo echo\"---\">/sys/class/scsi_host/hostN/scan。Linux系统提供机制以重新扫描SCSI总线并重认系统中加入的SCSI设备，其中的scan属性，可以写入三个至四个以空格分开的整数，用于分别指定对应的host、channel、id、lun进行重新搜索。
在此期间，将SD卡或灾备盘作为可选存储介质进行录像，录像方式可选择镜像录像或次码流录像。其中，镜像录像，是指与采用主存储介质硬盘进行录像完全一样的方式来录像；次码流录像，是指使用次码流的编码码流作为数据进行录像存储。
(3)当硬盘修复完成后，硬盘能够正确找到并能够正常读写时，重新将硬盘作为主存储介质进行录像，并将SD卡或灾备盘盘辅存储介质上的录像数据安全拷贝到硬盘。
由于硬盘在异常期间数据不存在，硬盘正常工作后，系统对异常时间内的数据，从SD卡或灾备盘上，拷贝到硬盘，以保证主硬盘上能够保存硬盘异常期间的录像数据。因为SD卡/灾备盘盘容量较小，不能保存较多天的数据，所以，这个处理，可以保证录像数据的安全性。
基于相同的发明构思，本发明还提出用于车载监控录像的存储安全容错系统，具体包括：
硬盘，用于作为主存储介质；
辅存储介质；
硬盘录像模块，用于将硬盘作为主存储介质进行录像；
硬盘异常处理模块，用于当硬盘录像出现异常时，判断为分区损坏，切换到其他分区继续录像，当其他分区均无法录像时，判断为当前硬盘异常，立即启动容错机制，对硬盘进行检查与修复，启用辅存储介质进行录像；
修复后录像切换模块，用于当硬盘修复完成后，重新将硬盘作为主存储介质进行录像，并将辅存储介质上的录像数据拷贝到硬盘。
上述辅存储介质为SD卡或灾备盘。硬盘录像模块将硬盘作为主存储介质进行录像时，使用主流码和次流码相结合的双码流技术进行录像；硬盘异常处理模块启用SD卡或灾备盘作为辅存储介质进行录像，录像方式为镜像录像或次码流录像。
硬盘异常处理模块对分区损坏的判断方法为：硬盘挂载时，通过使用e2fsprogs工具的blkid命令方式，检测文件系统，如果不在预定的文件系统范围内，则判断为分区损坏。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.用于车载监控录像的存储安全容错方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将硬盘作为主存储介质进行录像，同时设定SD卡或灾备盘为辅存储介质；
S2、当硬盘录像出现异常时，判断为分区损坏，切换到其他分区继续录像，当其他分区均无法录像时，判断为当前硬盘异常，立即启动容错机制，对硬盘进行检查与修复，启用所设定的辅存储介质进行录像；
S3、当硬盘修复完成后，重新将硬盘作为主存储介质进行录像，并将辅存储介质上的录像数据拷贝到硬盘；
步骤S2中在硬盘异常期间，通过SCSI总线对存在的硬盘设备做异常检测，如果存在硬盘设备，但是无分区盘符时，对总线删除，再次启动添加和扫描SCSI总线硬盘设备的操作，使得硬盘设备在SCSI总线上正确工作；
步骤S2中分区损坏的判断方法为：硬盘挂载时，通过使用e2fsprogs工具的blkid命令方式，检测文件系统，如果不在预定的文件系统范围内，则判断为分区损坏。
2.根据权利要求1所述的用于车载监控录像的存储安全容错方法，其特征在于，文件系统为ext4文件系统或xfs文件系统；当文件系统为ext4文件系统时，在硬盘挂载后使用fsck.ext4修复工具修复硬盘；当文件系统为xfs文件系统时，在硬盘挂载后使用xfs_repair修复工具修复硬盘。
3.根据权利要求1所述的用于车载监控录像的存储安全容错方法，其特征在于，步骤S1中将硬盘作为主存储介质进行录像时，使用主流码和次流码相结合的双码流技术进行录像；
步骤S2中启用SD卡或灾备盘作为辅存储介质进行录像时，录像方式为镜像录像或次码流录像。
4.用于车载监控录像的存储安全容错系统，其特征在于，包括：
硬盘，用于作为主存储介质；
辅存储介质，为SD卡或灾备盘；
硬盘录像模块，用于将硬盘作为主存储介质进行录像；
硬盘异常处理模块，用于当硬盘录像出现异常时，判断为分区损坏，切换到其他分区继续录像，当其他分区均无法录像时，判断为当前硬盘异常，立即启动容错机制，对硬盘进行检查与修复，启用辅存储介质进行录像；
修复后录像切换模块，用于当硬盘修复完成后，重新将硬盘作为主存储介质进行录像，并将辅存储介质上的录像数据拷贝到硬盘；
在硬盘异常期间，硬盘异常处理模块通过SCSI总线对存在的硬盘设备做异常检测，如果存在硬盘设备，但是无分区盘符时，对总线删除，再次启动添加和扫描SCSI总线硬盘设备的操作，使得硬盘设备在SCSI总线上正确工作；
硬盘异常处理模块对分区损坏的判断方法为：硬盘挂载时，通过使用e2fsprogs工具的blkid命令方式，检测文件系统，如果不在预定的文件系统范围内，则判断为分区损坏。
5.根据权利要求4所述的用于车载监控录像的存储安全容错系统，其特征在于，硬盘录像模块将硬盘作为主存储介质进行录像时，使用主流码和次流码相结合的双码流技术进行录像；
硬盘异常处理模块启用SD卡或灾备盘作为辅存储介质进行录像时，录像方式为镜像录像或次码流录像。
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