趙強(qiáng) 王雷
摘?要:為了解決高校安防體系建設(shè),智能化管理難以實(shí)現(xiàn)、各子系統(tǒng)之間聯(lián)控差、后期對(duì)系統(tǒng)功能的拓展較為復(fù)雜、系統(tǒng)和設(shè)備后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本高等一系列問題,本文提出了一種在高校智慧安防系統(tǒng)上應(yīng)用超融合構(gòu)架的解決方案。該方案能夠以較低的成本幫助用戶簡(jiǎn)化部署,便捷運(yùn)維,并且能夠輕松實(shí)現(xiàn)模塊化拓展。
關(guān)鍵詞:超融合構(gòu)架;高校校園;智慧安防系統(tǒng)
1?概述
隨著科學(xué)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等最新科技成果逐漸應(yīng)用到了安防系統(tǒng)中。高校是科技創(chuàng)新的主要場(chǎng)所,科學(xué)規(guī)范的技防方能夠讓高校的安全得到有效保障,且具有全天候、“無縫連接”的效果。因此,借助現(xiàn)代化、信息化技術(shù)手段,創(chuàng)建一個(gè)全時(shí)空、立體化、多元化、智能化信息采集、大數(shù)據(jù)處理、視頻智慧應(yīng)用和安全保障的智慧安防系統(tǒng),才能預(yù)防高校各類突發(fā)案件和事故,有效促進(jìn)并增強(qiáng)高校安保綜合管理水平,為建設(shè)更高水平的平安校園打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2?高校安防系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀
目前,國(guó)內(nèi)各大高校的安防系統(tǒng)建設(shè)也是如火如荼,但是,絕大多數(shù)的安防系統(tǒng)構(gòu)架還停留在傳統(tǒng)的系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)的基礎(chǔ)上。安防系統(tǒng)集成了視頻監(jiān)控、車輛門禁、升降柱、人員通道、車輛測(cè)速、消防、周界報(bào)警等眾多的前端感知系統(tǒng),需要存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù),更要對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析、數(shù)據(jù)挖掘等復(fù)雜計(jì)算,所以需要有強(qiáng)大的計(jì)算能力和信息存儲(chǔ)能力。除此以外,整個(gè)安防系統(tǒng)平臺(tái)還在不斷地更新設(shè)備或者增添新系統(tǒng),隨著前端采集的視頻分辨率越來越高,數(shù)據(jù)維度越來越豐富;視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求能夠達(dá)到90天以上;業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的建設(shè)越來越多樣化,服務(wù)器也越來越多,各個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行、控制,信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重,能化管理難以實(shí)現(xiàn),各個(gè)子系統(tǒng)之間聯(lián)控差、后期對(duì)系統(tǒng)功能的拓展較為復(fù)雜、系統(tǒng)和設(shè)備后期運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本高等一系列問題逐漸顯現(xiàn),安防系統(tǒng)的綜合性問題就成為使用過程中的硬傷。
近年來,基于萬物互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、云存儲(chǔ)理念的安防系統(tǒng)提出要打造一個(gè)全時(shí)空、立體化、多元化、智能化信息采集、大數(shù)據(jù)處理、視頻智慧應(yīng)用和安全保障的“智慧安防”完整體系油然而生。智慧安防系統(tǒng)需要具備智慧的能力,就需要融入到高校智慧校園的建設(shè)之中。構(gòu)建這樣一個(gè)智慧安防系統(tǒng),就需要考慮引入云計(jì)算與云存儲(chǔ)技術(shù),搭建安防系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心和綜合管理平臺(tái)。[1]
3?超融合
3.1?超融合定義
超融合是一個(gè)與管理程序無關(guān)的、純軟件實(shí)現(xiàn)的企業(yè)存儲(chǔ)解決方案,為虛擬化環(huán)境提供虛擬機(jī)級(jí)別的存儲(chǔ)概念,并可與服務(wù)器虛擬化管理方案和用戶界面完全集成。目前國(guó)內(nèi)超融合一體機(jī),是利用分布式存儲(chǔ)和計(jì)算虛擬化技術(shù)整合服務(wù)器集群、對(duì)外提供計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等資源的IT基礎(chǔ)構(gòu)架。
3.2?超融合構(gòu)架及特性
超融合基礎(chǔ)構(gòu)架[2],這是一種將計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等資源作為基本組成元素,根據(jù)系統(tǒng)需求進(jìn)行選擇和預(yù)定義的一種技術(shù)構(gòu)架。
3.3?超融合系統(tǒng)構(gòu)架相比于傳統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)架的優(yōu)勢(shì)
(1)易于搭建且成本降低。傳統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)架使用專有的存儲(chǔ)硬件和網(wǎng)絡(luò),在搭建、升級(jí)或改造系統(tǒng)時(shí)需要通過新購(gòu)相對(duì)應(yīng)的硬件設(shè)備,時(shí)間與資金成本較大,并且在設(shè)備調(diào)試過程中也可能會(huì)出現(xiàn)意想不到的狀況。但除了采購(gòu)成本的降低,超融合在總擁有成本上也具有更大的優(yōu)勢(shì)。
(2)可靠性有效提升。一旦所在的業(yè)務(wù)服務(wù)器宕機(jī),業(yè)務(wù)功能立馬停止,報(bào)修涉及環(huán)節(jié)較多,周期較長(zhǎng)。而超融合系統(tǒng)構(gòu)架采用統(tǒng)一、簡(jiǎn)潔的管理平臺(tái)進(jìn)行管理,操作簡(jiǎn)便。雖然X86服務(wù)器本身存在單點(diǎn)故障,但超融合本身是以集群方式工作的,而且其核心分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)首先要解決的問題就是利用多副本等技術(shù)構(gòu)建具備更高可靠性的大規(guī)模系統(tǒng),可以保證超融合節(jié)點(diǎn)宕機(jī)后業(yè)務(wù)虛擬機(jī)立刻自動(dòng)遷移到其他的節(jié)點(diǎn)上并自動(dòng)運(yùn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng),時(shí)間只需要幾分鐘。從而保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,使數(shù)據(jù)可靠性更高。這些技術(shù)都是構(gòu)建軟件定義數(shù)據(jù)中心的核心。
(3)擴(kuò)展性大幅提升。傳統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)架的存儲(chǔ)是由RAID構(gòu)成的不同存儲(chǔ)空間,一旦磁盤寫滿無法擴(kuò)容,而超融合存儲(chǔ)是一個(gè)統(tǒng)一可彈性擴(kuò)展的存儲(chǔ)池,并且具備更強(qiáng)的擴(kuò)展能力,只需要添加一個(gè)節(jié)點(diǎn),數(shù)據(jù)就會(huì)自動(dòng)均衡到新節(jié)點(diǎn),其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要配置SSD盤作為緩存,緩存容量遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)存儲(chǔ)的易失性內(nèi)存,且多節(jié)點(diǎn)并發(fā)帶來更強(qiáng)的聚合性能。
(4)運(yùn)維難度大幅降低。在傳統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)架中,部署新的服務(wù)器和應(yīng)用時(shí),要在各節(jié)點(diǎn)中進(jìn)行調(diào)試,獲取資源的周期與業(yè)務(wù)上線的周期較長(zhǎng)。整個(gè)產(chǎn)品運(yùn)維周期中,不僅大量操作被自動(dòng)化,運(yùn)維簡(jiǎn)單,而且時(shí)間短,效率高。
4?超融合構(gòu)架在智慧安防系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.1?高校智慧安防系統(tǒng)
高校智慧綜合安防系統(tǒng)主要是為了實(shí)現(xiàn)全校園的安防信息整合共享,系統(tǒng)融合視頻監(jiān)控系統(tǒng)、車輛管理門禁系統(tǒng)、應(yīng)急報(bào)警系統(tǒng)、紅外周界報(bào)警系統(tǒng)、電子巡更系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)、對(duì)講機(jī)發(fā)布系統(tǒng)等多個(gè)子系統(tǒng),各個(gè)子系統(tǒng)可以獨(dú)立運(yùn)行,一個(gè)子系統(tǒng)的故障不影響其他子系統(tǒng)的運(yùn)行,確保每個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí),各系統(tǒng)之間應(yīng)當(dāng)做到聯(lián)動(dòng)運(yùn)行,安防的各個(gè)子系統(tǒng)以及消防等系統(tǒng)集中在一個(gè)平臺(tái)進(jìn)行管理,使各系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行,一旦出現(xiàn)意外情況可以共同進(jìn)行反應(yīng),大大提高監(jiān)管效率和應(yīng)急處理能力,使安全防范能力更有效。智慧安防系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示。
4.2?超融合系統(tǒng)部署
結(jié)合智慧化校園整體建設(shè)規(guī)劃,利用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、智能集群、全交換等現(xiàn)代化先進(jìn)信息技術(shù),開啟以“應(yīng)用云”“存儲(chǔ)云”“計(jì)算云”為核心的大數(shù)據(jù)時(shí)代,實(shí)現(xiàn)消防監(jiān)控、車輛監(jiān)控、安防監(jiān)控這三大功能的同時(shí),打造一個(gè)具備高感知、高協(xié)調(diào)的智慧安防系統(tǒng)綜合平臺(tái)。智慧安防系統(tǒng)采用超融合集群+云存儲(chǔ)構(gòu)架。整個(gè)超融合集群采用5+1部署模式(即5臺(tái)集群節(jié)點(diǎn)服務(wù)器加1套集群管理軟件),各集群節(jié)點(diǎn)之間通過萬兆交換機(jī)互聯(lián)(10G鏈路),對(duì)外設(shè)備網(wǎng)采用萬兆交換機(jī)(40G鏈路),為了整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)的安全性接入設(shè)備網(wǎng)前增加安防平臺(tái)安全準(zhǔn)入網(wǎng)關(guān)。智慧安防系統(tǒng)的后端平臺(tái)都部署于超融合云平臺(tái)上,按需擴(kuò)展硬件資源。
集群節(jié)點(diǎn)服務(wù)器采用聯(lián)想SR850:配置4顆Intel?Xeon?Gold?5215處理器、256GB?TruDDR4?2666MHz企業(yè)級(jí)內(nèi)存、存儲(chǔ)配置1塊240GB?SSD+1塊960G?SATA?SSD(讀取和寫入速度500MB/s);3塊2.4TB?10K?2.5寸硬盤、配置超融合專用直通陣列卡,支持JBOD模式、實(shí)配電源輸出功率鉑金電源;1+1熱插拔冗余電源、配置2個(gè)萬兆光口、1個(gè)專用的管理端口、配置獨(dú)立的遠(yuǎn)程管理控制端口、配置虛擬KVM功能,可實(shí)現(xiàn)與操作系統(tǒng)無關(guān)的遠(yuǎn)程對(duì)服務(wù)器的完全控制。
4.3?應(yīng)用成效
4.3.1?業(yè)務(wù)平臺(tái)擴(kuò)展
基于超融合的構(gòu)架,已經(jīng)具備了安防業(yè)務(wù)所必需的計(jì)算、存儲(chǔ)、智能資源,安防系統(tǒng)的業(yè)務(wù)必然會(huì)全套部署在這之上。超融合集群節(jié)點(diǎn)資源以及虛擬機(jī)的使用情況如圖3、圖4所示。
目前,超融合云平臺(tái)除了部署了超融合集群監(jiān)管軟件、節(jié)點(diǎn)管理軟件外,還部署了安防系統(tǒng)的相關(guān)業(yè)務(wù)軟件,如安防業(yè)務(wù)平臺(tái)、智慧消防業(yè)務(wù)平臺(tái)、人行速通門業(yè)務(wù)平臺(tái)、流媒體服務(wù)器、人臉分析服務(wù)器業(yè)務(wù)管理平臺(tái)、云存管理服務(wù)器、GIS地圖服務(wù)器、車輛違章及測(cè)速管理平臺(tái)、車輛門禁管理系統(tǒng)等。具體業(yè)務(wù)平臺(tái)如表1所示。但是在安防系統(tǒng)建設(shè)中,難免會(huì)有一些功能軟件是根據(jù)校園安全管理定制的,或者新增一些業(yè)務(wù)軟件如校園預(yù)約訪客系統(tǒng)、無人機(jī)巡檢系統(tǒng)、人員巡檢及定位系統(tǒng)等。這就體現(xiàn)了超融合構(gòu)架完美的可拓展性。
4.3.2?統(tǒng)一門戶,便捷管理
基于超融合構(gòu)架的智慧安防系統(tǒng),能夠?qū)Σ煌瑥S家,不同類別設(shè)備實(shí)現(xiàn)資源的集中化、可視化管理,具備便捷的運(yùn)維界面,使得使用和維護(hù)人員能夠快速地進(jìn)行業(yè)務(wù)平臺(tái)的部署,從虛機(jī)劃分、資源分配、業(yè)務(wù)平臺(tái)安裝等方面實(shí)現(xiàn)快速化、簡(jiǎn)單化;同時(shí)還能提供資源實(shí)時(shí)監(jiān)控、配置、日志、告警等服務(wù),從而極大提升運(yùn)維管理效率,助力高校智慧安防系統(tǒng)的業(yè)務(wù)創(chuàng)新。
結(jié)語
智慧安防建設(shè)是學(xué)校安保工作建設(shè)中的重中之重,如何更好地實(shí)現(xiàn)收集信息資源、存儲(chǔ)信息資源、處理信息資源等,是我們需要改進(jìn)的短板。而超融合技術(shù)的出現(xiàn),讓我們耳目一新,有了新的解決辦法,而在未來的超融合構(gòu)架技術(shù)發(fā)展中,我們可以根據(jù)高校的實(shí)際情況,不斷研究探索和調(diào)整這一技術(shù)對(duì)高校智慧安防的作用。提升高校智慧安防建設(shè)水平,為師生提供更加平安美好的校園生活。
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作者簡(jiǎn)介:趙強(qiáng)(1983—?),男,江蘇鎮(zhèn)江人,碩士,講師,安全保衛(wèi)處,科長(zhǎng),研究方向:技防信息化。