警务云基于公安网来构建,根据公安部《公安云计算平台框架指南》显示,其整体IT架构引入了软件定义的部署方式。
01公安业务分析
公安的职能包括:治安维稳、应急指挥、交通出行、城市管理,综合治理等。
1、治安维稳
建设公共安全视频监控系统,结合互联网、物联网、大数据、云计算和智能传感、卫星定位、GIS等技术,完善社会治安防控手段;
2、应急指挥
通过整合视频资源,实现指挥中心和现场处置人员的高效互联,健全完善扁平化、可视化、智能化指挥防控体系;
3、交通出行
通过完善交通领域视频监控,构建卡口、电警等视频图像采集系统,建立以人、车辆为核心的素材库,便于交肇事处理、案件侦破等;
4、城市管理
与公共安全相关的城管部门视频监控系统建设,为城市经营管理、城市环境管理、公共设施管理提供有效技术保障;
5、综合治理
整合各部门单位(教育、医疗、食品安全、环保、农林水利、旅游景区及其他政府相关部门)视频图像资源。
随着视频图像在公安系统的大量应用,对很多案件的侦破都提供了关键线索,对于打击犯罪起到了良好的作用。
国家九部委出台《关于加强公共安全视频监控建设联网应用工作的若干意见》就提出,到2020年,基本实现“全域覆盖、全网共享、全时可用、全程可控”的公共安全视频监控建设联网应用。这块比较典型的工程包括天网工程,雪亮工程等。而视频数据的集中存储和利用主要依赖于视频专网。
另外,警务云作为下一阶段公安信息化的主要选择,目前在多地都得到了建设。警务云基于公安网来构建,根据公安部《公安云计算平台框架指南》显示,其整体IT架构引入了软件定义的部署方式,从分布式计算,基于SDN的云资源池网络到分布式存储资源池,实现计算、存储、网络基础设施服务的抽象、池化和自动化,为当下以及未来的公安系统应用构建了随需而变、灵活、稳定的基础架构。
02公安“三网多平台”
在业务支撑平台构建上,公安系统主要采用分布式计算、大数据技术,构建视频图像信息综合应用平台,为各警种提供服务。由前端资源、存储资源、计算资源、分析模型、行业应用以及视图共享平台、视频联网平台等部分组成,考虑到需要在视频专网和公安内网分别实现响应的视频图像分析处理,加上区县的社会资源接入平台,系统采用“三网多平台”的架构设计。
1、三网
包括各公安业务系统所在的公安信息网、公安建设管理视频所在的图综视频专网以及外部接入各类社会单位的视频所在的社会面资源接入网;
2、多平台
在公安信息网上运行的扁平可视化指挥平台、大数据系统平台、视频图像信息联网平台以及其它应用平台。
3、层级
派出所-区县分局-市局-省厅-公安部。
03整体架构
从上图可知,公安应用支撑平台前端包含各种子系统,视频监控、交通执法、车载、无人机等,还有其他社会各界的视频资源,通过视频共享平台做数据共享。再通过大数据的分析或者手工标注、以及图像分析挖掘,将有效信息截取出来,输出视频片段或者图片。
这些数据将在内部最终形成归档库,这里称之为视图库平台,包含从人员库、车辆库、线索库、疫情库到案件库。
视图库属于一个集存储、管理、服务为一体的视频图像资源数据服务中心,主要存储与案事件相关视频、图片信息并建立索引,为业务应用系统提供快速、方便的数据服务。下图为公安视图库平台数据流向:
我们可以将视图库理解为公安里面的“数据字典”,它会给你的视频图像标注做结构化描述。需要什么数据,通过这个“字典”查询到后,通过URL或者HTTP的方式去调取即可。
04公安系统数据分析
整体来看,公安业务场景涉及到以下四个方面:
1、警务综合:各警种共用,信息集中、共享、统管的警务综合管理平台。涉及OA、财务、审计、信访…该业务主要产生结构化数据,包括Oracle/MySQL/DB2等,虚拟化/云整合,大数据等;
2、视频监控:治安监控、平安城市、天网工程、雪亮工程、交警卡口、执法记录…该业务产生海量的非结构化数据,包括监控视频/卡口视频/卡口图片等;
3、技侦:涉密应用;结构化数据:关系型数据库/并行数据库等,逐步往大数据转型;
4、网监:涉密应用;结构化数据:网页/日志/文字/图片/视频等数据,大多数为Hadoop方案。
针对视频监控场景,产生的各类数据可以划分为:普通视频数据,执法记录仪视频数据,图片数据,文本数据。
1、普通视频数据:标清、高清、重点目标及案件相关数据,另外针对有价值的视频图像需要永久存储;
2、执法记录仪视频存储:执法视音频资料的保存期限原则上应当不少于6个月;行政、刑事案件证据,阻碍执法、妨公务行为,重大突发、群体性事件、其他重大、疑难、复杂警情相关的执法视音频资料永久存储;
3、图片数据:公安卡口图片要求至少存180天,交警的可能要求长达1年;重要特征的图片,如相机特征图片存储时间不低于2年;
4、文本数据:还会涉及一些文本、档案资料,一般都是永久存储。
05存储系统建设方案
通过上述公安应用业务分析,存储系统需要满足多种工作负载的运行需求,包含:物理环境,云/虚拟化/容器,视频监控,大数据,智能交通,备份容灾,移动执法,超大规模视频图像。
XSKY为公安系统应用提供了完整的软件定义存储解决方案,基于RBD,iSCSI,FC,NFS,HDFS,S3等多种协议的支持,同时满足基于视频专网的视频云和基于公安网的警务云的建设需求。
1、视频监控
视频监控存储周期一般30-90天,循环覆盖删除;要求存储够安全,依赖本机RAID保障,无需备份;在性能上并非越高越好,写多读少,码流平稳不丢帧即可;关注成本,一般都是PB1-3低端监控存储,价格相对较低。
XSKY解决方案优势:
▪ 运营级稳定性(持续稳定运行);
▪ 高得盘率(EC策略灵活多样);
▪ 高并发性能(分布式架构、多网关);
▪ 灵活扩展(在线增加节点和硬盘、资源池化);
▪ 便捷运维(全图形化操作、容量预测、主动告警)。
监控系统在数据重构时,极其影响性能,XSKY提供了数据恢复QoS控制,当发生重构的时候,不会影响数据安全,同时还可以优先来保证业务的优先,避免视频丢帧、卡顿等现象。
在纯软件之外还可以提供一体机交付方式,可以实现快速的一体化交付,加速应用部署,并简化后期运维。
2、移动执法
移动执法讲究与案事件关联,数据保存周期长,一般存储时间不少于6个月,涉及重大案事件要求永久存储;由于一个视频片段分钟级别,视频片段数量较多,要求对海量文件存储和处理;对数据可靠性和业务连续性有较高要求,数据丢失等于案件证据丢失;
数据需要逐级上传,区县公安到市局汇聚,交警大队到支队汇聚;因前端有采集工作站有一定空间的缓存,对后端存储性能压力较小,闲时传送。
XSKY解决方案优势:
▪ 运营级稳定性(持续稳定运行);
▪ 多种冗余安全性(副本、EC策略多样);
▪ 海量存储能力(分布式存储、大规模数据支撑);
▪ 海量文件支持(对象原生支持、标准S3);
▪ 三级联网(多站点实现存储级别数据同步);
▪ 灵活扩展(在线增加节点和硬盘、资源池化);
▪ 标准化硬件(通用x86、开放兼容)。
执法文件和案事件相关会赋予一定的生命周期,XSKY可以做延时的删除或迁移。另外,XSKY支持对象多站点的方式,可按需将数据同步到指定的数据中心,并实现全局对象存储访问服务,实现区县和市局的数据传输;数据跨区域共享的同时,提供异地/远程容灾方案,加强了数据整体安全性。
对象多站点实现数据逐级上传、多级统管
3、智能交通
相关视频至少保存90天,车辆通行图片需保存1年以上,同时文件数量多,长期存储会产生百亿级文件数量;大图500kB,小图50kB,对小文件读写I/O、并发能力要求高。
XSKY解决方案优势:
▪ 运营级稳定性(持续稳定运行);
▪ 多种冗余安全性(副本、EC策略多样);
▪ 高并发性能(分布式架构、多网关);
▪ 海量小文件处理和存储能力(对象原生特性、海量小文件优化);
▪ 灵活扩展(在线增加节点和硬盘、资源池化)。
XSKY提供小文件归并存储,大文件切片存储技术,降低了海量小文件写入的随机性,提升大文件读写效率;索引池存放文件元数据信息,加速海量文件遍历效率,提升存储系统处理能力;数据归并后可采用EC方式进行存储,提升存储空间利用率。
06小结
视频图像领域,因为视频数据不再仅仅是简单的存起来,而是具有了特别的价值,所以对存储的要求也逐步提高,传统的监控存储已经无法满足需求…
从传统的文件存储平滑过渡到对象存储生态,从封闭到开放解耦,构建池化、弹性、软件定义的未来数据中心基础设施,正在成为公安系统的新选择。
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