[发明专利]一种基于iSCSI块直存的跨设备扩容方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，尤其涉及一种基于iSCSI块直存的跨设备扩容方法和装置。

背景技术

随着高清在监控业务系统中的应用，对监控录像存储的可靠性、性能等方面提出了越来越高的要求。当前，前端IP编码器或者IPC到IPSAN存储设备的端到端的媒体流iSCSI块直存技术是一种较好的录像存储方案。

在存储方式上，“媒体流块直存”的数据管理方式抛弃了媒体服务器；在IP网络的基础上，在编码设备中集成了iSCSI模块，使得编码设备可以基于iSCSI协议端到端的把录像数据写入IPSAN存储设备中。请参图1。

为解决海量视频监控数据在IPSAN设备上的高效存储与快速检索，同时避免通用文件系统的文件碎片、可靠性低等问题，iSCSI块直存需要设计专有的块存储格式。该块存储格式一方面支持录像数据IO写入的高性能、高可靠性，同时支持对海量录像数据的快速检索。

对于监控存储，具有单个摄像机的录像数据独立、24小时连续写入的特点。因此，在存储系统中一般为每个摄像机划分独立的存储空间，并提供支持可连续长时间写入的大块存储空间，从而满足摄像机录像顺序写入磁盘的高性能需求。

同时，由于每个摄像机的视频监控录像数据具有天然按照时间先后排序的特点。因此，可以在块存储格式中增加时间索引，记录到块存储格式中的索引区域。从而在检索录像时，可以基于时间索引，快速定位到指定时间的录像数据。

下发存储计划就是视频管理服务器VM在IPSAN存储设备上创建SAN资源，通知前端IP编码器或IPC挂载与IPSAN上SAN资源的连接，即创建前端IP编码器或IPC上iSCSI initiator与IPSAN上Target的连接，将创建的SAN资源分配给该Target，以便前端IP编码器或IPC直接将存储流数据写入IPSAN存储设备，实现iSCSI直存。DM数据管理服务器也建立与IPSAN存储设备上SAN资源的连接，创建DM上iSCSI Initiator与IPSAN上的Target的连接，将该SAN资源分配给Target，该连接用于视频回放。

删除存储计划就是视频管理服务器VM通知前端IP编码器或IPC解除与IPSAN设备的挂载，即IPSAN存储设备取消Target上该SAN资源的分配，删除iSCSI initiator与IPSAN上iSCSI Target的连接。DM管理服务器解除与IPSAN设备的挂载，即IPSAN存储设备取消Target上该SAN资源的分配，删除DM上iSCSI initiator与IPSAN设备上iSCSI Target的连接，最后删除IPSAN设备上的SAN资源。

在线扩容的时候，是在IPSAN设备上增加阵列，然后在视频管理服务器上进行扩容操作，扩容的资源是同一台IPSAN设备的不同阵列。

随着发展的需要，在现有的视频监控环境中，客户提出了增加另外的IPSAN设备进行扩容的需求。扩容的资源需要在另外的IPSAN设备上，同时还要求保持iSCSI块直存的优势，无缝在线扩容，使之前的录像和资源能继续使用。

针对上述基于iSCSI块直存的跨设备扩容需求，最简单的就是：当原有设备存储时间到了之后，手动在VM上将IP编码器或者IPC置为离线状态(即删除IPC上iSCSI initiator与IPSAN存储设备的Target连接)。而DM与IPSAN设备的iSCSI连接还存在，这样录像还可以回放；再重新基于新的增加的IPSAN设备下发存储计划，当新的设备上存储时间到了之后，可以将原有设备的资源通过虚拟化接入到扩容之后的设备，在VM上进行在线扩容。但是该方案存在以下几点问题：1、跨设备扩容之前，之前的设备存储时间到了，要手工将IP编码器或者IPC离线；2、新扩容的设备要支持虚拟化功能，否则不能实现跨设备扩容方案。

针对该基于iSCSI块直存的跨设备扩容需求，还有一种方案如下：一种支持共享的块设备，即1个块设备可以给多个IP编码器或IPC使用，每个IP编码器或IPC使用块设备的其中一部分空间，扩容的时候，可以选择新的设备，将新的设备的资源也作为共享的块设备给多个IP编码器或IPC使用，这样即可实现跨设备的扩容方案。虽然该方案是一种比较好的跨设备扩容技术，但是支持共享的块设备，之前的IP编码器或IPC都没有设计这种支持共享的块设备的格式。为了支持共享的块设备，则之前的IP编码器或IPC需要修改程序，以便能支持这种共享的块设备格式。但是对于现有监控网络中的前端设备，型号、数量众多，所以对于需要修改前端设备的方案是没有办法接受的。

发明内容