Sistema y método de grabación secuencial y archivo de grandes volúmenes de datos de vídeo.

Sistema de almacenamiento de datos de vídeo para grabación secuencial y archivo de grandes volúmenesde datos de vídeo,

que comprende

una pluralidad de dispositivos (10) de grabación de datos dispuestos en distribuciones (11-14), cada distribucióncomprende un servidor (21-24) y varios de dichos dispositivos (10) de grabación de datos están conectados alservidor, cada distribución se proporciona para grabar datos de manera secuencial que se suministran a ladistribución a través de su servidor a una velocidad de entrada por debajo de una determinada velocidad máxima deentrada,

y un conmutador (1) de red como una interfaz entre las distribuciones de dispositivos (10) de grabación de datos yuna red de dispositivos de captura de datos en los que se capturan datos de vídeo con una velocidad global variablede captura de datos, el conmutador (1) se proporciona para transferir un flujo de datos de vídeo capturados a lasdistribuciones (11-14) de dispositivos (10) de grabación de datos,

en donde los servidores (21-24) se vinculan de manera comunicada entre sí,

caracterizado porque

por lo menos uno de los servidores (21) se proporciona para funcionar como un controlador para controlar por lomenos uno de los otros servidores (22-24);

cada uno de los servidores (21-24) de las distribuciones (11-14) está provisto de medios de supervisión para lasupervisión de la velocidad de entrada de la respectiva distribución con respecto a su máxima velocidad de entrada;el controlador se proporciona para asignar una parte del flujo de datos de vídeo capturados al por lo menos otroservidor (22-24) en respuesta a sus medios de supervisión;

cada uno de los dispositivos (10) de grabación de datos se formatea con su propio sistema de archivos, de talmanera que pueda funcionar individualmente como un archivo,

el sistema se proporciona para dividir los datos de vídeo capturados en dos subflujos, y para grabar los subflujos enun primer y un segundo grupo de por lo menos una de dichas distribuciones (11-14) de dispositivos (10) degrabación de datos, de tal modo que para cada imagen de los datos de vídeo capturados grabados en el primergrupo, la imagen inmediatamente posterior de los datos de vídeo capturados es grabada en el segundo grupo.

Sistema y método de grabación secuencial y archivo de grandes volúmenes de datos de vídeo.

Ámbito técnico La presente invención está relacionada con un sistema de almacenamiento de datos y un método de grabación secuencial y archivo de grandes volúmenes de datos de vídeo.

Antecedentes de la técnica Las modernas unidades de disco duro son generalmente muy fiables para aplicaciones típicas de almacenamiento de datos. Sin embargo, para aplicaciones de almacenamiento de uso intensivo de datos, tal como sistemas de grabación de vídeo digital en grandes edificios, centros comerciales, aeropuertos y similares, que son aplicaciones de uso intensivo de datos en las que se capturan datos a una velocidad de entrada que puede variar en gran medida, las unidades de disco duro se tensan hasta su límite, de tal manera que hay un alto riesgo de aparición de un fallo de disco. De hecho, generalmente es aceptado por los expertos en la técnica que el disco duro es el punto más débil en la fiabilidad de cualquier sistema de almacenamiento de datos que se basa en discos de mayor tamaño. Cuando se utilizan grandes cantidades de discos, la probabilidad de que aparezca un fallo de disco aumenta en proporción directa al número de discos presentes.

Como los datos grabados pueden ser de importancia crítica y es posible que se deban guardar para obtener pruebas, las soluciones convencionales para proporcionar una alta integridad de los datos incluyen el uso de distribuciones de discos, por ejemplo, una distribución redundante de discos económicos (RAID, Redundant Array of Inexpensive Disks) , con algún tipo de redundancia como, por ejemplo, espejo, esquemas de paridad etc. Por ejemplo, RAID 5 utiliza una distribución de n discos duros para proporcionar una distribución eficaz de n-1 discos duros, con datos de paridad de cada disco esparcidos por todos los demás discos con un patrón predefinido. En caso de que se produzca un fallo de uno de los discos, los datos del disco que ha fallado se regeneran sobre la base de los datos de paridad. Sin embargo, un sistema de estas características necesita que todos los discos de la distribución estén continuamente en funcionamiento, ya que los datos de paridad se esparcen. Esto puede llevar a una excesiva disipación de calor, ruido, múltiples operaciones de lectura/escritura en los discos, lo que puede aumentar el riesgo de que se produzca un fallo de disco. Además en la técnica se conoce que la mayoría de fallos de disco duro se producen durante las operaciones de escritura, ya que la escritura de datos implica cambiar activamente el estado magnético de la superficie de grabación.

Un sistema y un método para la grabación secuencial de grandes volúmenes de datos se conocen desde el documento WO-A-2007/110577. El proceso de grabación secuencial implica poner en marcha un disco duro para la grabación de datos, grabar los datos en este disco hasta su capacidad completa y sólo cuando casi se llega a la capacidad completa poner en marcha un segundo disco duro para la grabación de datos. Una vez que se ha completado la escritura en el primer disco, este se detiene. De esta manera en cada momento solo está en funcionamiento sustancialmente un disco duro. El sistema sin embargo tiene la desventaja de que la velocidad a la que pueden grabarse datos está restringida, lo que hace que el sistema no sea fiable.

Un sistema y método basados en RAID para la grabación secuencial de grandes volúmenes de datos se conoce desde el documento US-B-7.152.142.

Descripción de la invención Un objetivo de esta invención es proporcionar un sistema y un método más fiables para la grabación secuencial y archivo de grandes volúmenes de datos de vídeo.

Este objetivo se logra con el sistema y el método de las reivindicaciones independientes.

El sistema de almacenamiento de datos según la invención comprende una pluralidad de dispositivos de grabación de datos dispuestos en distribuciones. Cada distribución comprende un servidor y un número de dispositivos de grabación de datos conectados al servidor. Cada distribución es capaz de grabar secuencialmente datos que se suministran a la distribución a través de su servidor a una velocidad de entrada por debajo de una determinada velocidad máxima de entrada, que se define en las especificaciones de los dispositivos de la distribución. El sistema también comprende un conmutador de red como una interfaz entre las distribuciones de dispositivos de grabación de datos y una red de dispositivos de captura de datos, por ejemplo cámaras de vídeo, en los que se capturan los datos. Dependiendo de las circunstancias, por ejemplo, la hora del día, el volumen de datos capturados y que se van a grabar puede variar en gran medida, de modo que hay una velocidad variable global de captura de datos. Por ejemplo, en el caso de cámaras de vídeo que se activan por sensores de movimiento, estas usualmente capturarán un montón de actividad más durante el día que durante la noche. El conmutador de red transfiere el flujo de datos capturados a las distribuciones de dispositivos de grabación de datos.

Según la invención, los servidores de las distribuciones están provistos de medios de supervisión para la supervisión de la velocidad de entrada de la respectiva distribución con respecto a su máxima velocidad de entrada. Además, los

servidores se vinculan de manera comunicada entre sí y se proporciona por lo menos uno de los servidores para funcionar como un controlador para controlar por lo menos otro de los servidores y asignar parte del flujo de datos capturados al por lo menos otro servidor en respuesta a sus medios de supervisión. En otras palabras, por lo menos algunos de los servidores se vinculan de manera comunicada con una configuración maestro-esclavo, en la que un servidor maestro controla el funcionamiento de uno o más servidores esclavos.

Un análisis de la técnica anterior ha demostrado que la fiabilidad se ve afectada, en el caso de los sistemas RAID, por el hecho de que muchos dispositivos de grabación están continua y simultáneamente en funcionamiento, lo que genera calor, ruido, vibraciones y desventajas similares, y en el caso del conocido sistema de grabación secuencial, por el hecho de que solo hay en funcionamiento un dispositivo de grabación, que restringe el volumen de datos que pueden ser manejados y está en riesgo de perder datos en los casos de gran entrada. En el sistema de la invención, se supervisa la velocidad de entrada a través de cada uno de los servidores (activos) y se pone en marcha una distribución posterior en el caso de que la velocidad global a la que se capturan los datos supere la suma de las máximas velocidades de entrada de las distribuciones actualmente en funcionamiento. De este modo, el sistema de la invención puede aplicarse incluso cuando la velocidad global a la que se capturan los datos varía en gran medida, mientras se sigue empleando un proceso de grabación secuencial, así que todavía se evitan las desventajas de calor, ruido y vibraciones que se producen cuando muchos dispositivos de grabación están en funcionamiento al mismo tiempo. Dado que este proceso de supervisión y control se realiza bajo el control de un único servidor, se puede evitar la necesidad de un controlador independiente como superior para todos los servidores de todas las distribuciones. En otras palabras, se evita la necesidad de hardware adicional que podría fallar. Por otra parte, cada uno de los componentes de la distribución puede ser un elemento de hardware universal sin propietario. Esto demuestra que el sistema de la invención puede mejorar la fiabilidad en muchos aspectos.

Tal como se emplea en esta memoria, con “grabación secuencial” se entiende un proceso de grabación en una distribución de dispositivos de grabación de datos que comprende las sucesivas etapas de poner en marcha el primero de los dispositivos de grabación de la respectiva distribución, grabar un flujo de datos en el primer dispositivo de grabación hasta sustancialmente su completa capacidad de almacenamiento, poner en marcha el segundo de los dispositivos de grabación de la respectiva distribución poco antes de que el primer dispositivo de grabación alcance su completa capacidad de almacenamiento, grabar el flujo de datos en el segundo dispositivo de grabación y detener el primer dispositivo de grabación después de alcanzar su completa capacidad de almacenamiento. Por lo que el proceso de grabación secuencial tiene la ventaja de que sólo uno o un pequeño número de dispositivos de grabación de datos de toda una distribución se encuentra en funcionamiento al mismo tiempo.

Preferiblemente, en el sistema de la invención se proporciona que uno de los servidores bajo el control... [Seguir leyendo]

1. Sistema de almacenamiento de datos de vídeo para grabación secuencial y archivo de grandes volúmenes de datos de vídeo, que comprende una pluralidad de dispositivos (10) de grabación de datos dispuestos en distribuciones (11-14) , cada distribución comprende un servidor (21-24) y varios de dichos dispositivos (10) de grabación de datos están conectados al servidor, cada distribución se proporciona para grabar datos de manera secuencial que se suministran a la distribución a través de su servidor a una velocidad de entrada por debajo de una determinada velocidad máxima de entrada,

y un conmutador (1) de red como una interfaz entre las distribuciones de dispositivos (10) de grabación de datos y una red de dispositivos de captura de datos en los que se capturan datos de vídeo con una velocidad global variable de captura de datos, el conmutador (1) se proporciona para transferir un flujo de datos de vídeo capturados a las distribuciones (11-14) de dispositivos (10) de grabación de datos,

en donde los servidores (21-24) se vinculan de manera comunicada entre sí,

caracterizado porque por lo menos uno de los servidores (21) se proporciona para funcionar como un controlador para controlar por lo menos uno de los otros servidores (22-24) ;

cada uno de los servidores (21-24) de las distribuciones (11-14) está provisto de medios de supervisión para la supervisión de la velocidad de entrada de la respectiva distribución con respecto a su máxima velocidad de entrada;

el controlador se proporciona para asignar una parte del flujo de datos de vídeo capturados al por lo menos otro servidor (22-24) en respuesta a sus medios de supervisión;

cada uno de los dispositivos (10) de grabación de datos se formatea con su propio sistema de archivos, de tal manera que pueda funcionar individualmente como un archivo,

el sistema se proporciona para dividir los datos de vídeo capturados en dos subflujos, y para grabar los subflujos en un primer y un segundo grupo de por lo menos una de dichas distribuciones (11-14) de dispositivos (10) de grabación de datos, de tal modo que para cada imagen de los datos de vídeo capturados grabados en el primer grupo, la imagen inmediatamente posterior de los datos de vídeo capturados es grabada en el segundo grupo.

2. Sistema de almacenamiento de datos de vídeo según la reivindicación 1, caracterizado porque uno de los otros servidores (22-24) se proporciona para hacerse cargo del control en caso de fallo del servidor (21) que controla inicialmente el resto de los servidores.

3. El sistema de almacenamiento de datos de vídeo según la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema comprende un segundo conmutador (2) de red como una interfaz entre las distribuciones (11-14) de dispositivos (10) de grabación de datos y la red de dispositivos de captura de datos, el segundo conmutador (2) de red se proporciona para hacerse cargo del funcionamiento del primer conmutador (1) de red en caso de fallo.

4. Sistema de almacenamiento de datos de vídeo según la reivindicación 1, caracterizado porque los dispositivos (10) de grabación de datos de cada distribución (11-14) se agrupan en una unidad de almacenamiento (20) , cada dispositivo (10) de grabación de datos se incluye en un cartucho (15) que se puede extraer de la unidad de almacenamiento (20) y tiene una etiqueta (16) que lleva un identificador para fines de archivo, el identificador también está inscrito en el dispositivo (10) de grabación de datos.

5. Sistema de almacenamiento de datos de vídeo según la reivindicación 4, caracterizado porque la etiqueta es una etiqueta de RF-ID (16) .

6. Sistema de almacenamiento de datos de vídeo según la reivindicación 1, caracterizado porque cada dispositivo (10) de grabación de datos está provisto de unos medios de protección de escritura.

7. Sistema de almacenamiento de datos de vídeo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por lo menos algunos de los dispositivos (10) de grabación de datos son discos duros.

8. Sistema de almacenamiento de datos de vídeo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque por lo menos algunos de los dispositivos (10) de grabación de datos son dispositivos de memoria no volátil.

9. Método para la grabación secuencial y el archivo de grandes volúmenes de datos de vídeo en el sistema de almacenamiento de datos de vídeo según alguna de las reivindicaciones anteriores, el método comprende las etapas de:

a0) formatear cada uno de los dispositivos (10) de grabación de datos con su propio sistema de archivos, de tal manera que puedan funcionar individualmente como un archivo,

a) transferir el flujo de datos de vídeo capturados a través de dicho conmutador (1) de red a las distribuciones (11-14) de dispositivos (10) de grabación de datos, en donde el flujo de datos de vídeo capturados es transferido simultáneamente a un primer y a un segundo grupo de por lo menos una de dichas distribuciones (11-14) de dispositivos de grabación de datos, por lo que dichas imágenes son transferidas de manera alterna al primer grupo y al segundo grupo,

b) en cada grupo poner en marcha la primera (11) de dichas distribuciones y grabar secuencialmente dichos datos de vídeo capturados en los dispositivos de grabación de datos de la primera distribución,

c) en cada grupo supervisar la velocidad de entrada en el servidor (21) de la primera distribución (11) con respecto a la velocidad máxima de entrada de la primera distribución (11) ,

d) en cada grupo, si la velocidad de entrada supera la velocidad máxima de entrada, poner en marcha la segunda (12) de dichas distribuciones bajo el control del servidor (21) de la primera distribución y asignar parte del flujo de datos de vídeo capturados a la segunda distribución (12) .

10. Método según la reivindicación 9, caracterizado porque la etapa d) comprende:

e) poner en marcha dicha segunda distribución (12) ,

f) dividir dicho flujo de datos de vídeo capturados en un primer subflujo de datos y un segundo subflujo de datos,

g) grabar secuencialmente el primer subflujo de datos en los dispositivos de grabación de datos de la primera distribución (11) ,

h) grabar secuencialmente el segundo subflujo de datos en los dispositivos de grabación de datos de la segunda distribución (12) .

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones 9-10, caracterizado porque dicha grabación secuencial comprende las etapas sucesivas de poner en marcha sólo el primero de los dispositivos (10) de grabación de la respectiva distribución, grabar los datos de vídeo capturados en dicho primer dispositivo de grabación hasta su completa capacidad de almacenamiento, poner en marcha sólo el segundo de los dispositivos de grabación de la respectiva distribución poco antes de que el primer dispositivo de grabación llegue a su completa capacidad de almacenamiento, grabar datos de vídeo capturados en dicho segundo dispositivo de grabación y detener el primer dispositivo de grabación después de alcanzar su completa capacidad de almacenamiento.

12. Método según cualquiera de las reivindicaciones 9-11, que comprende además las etapas de, para cada grupo:

i) en caso de fallo del servidor (21) de la primera distribución (11) , transferir el control al servidor (22) de la segunda distribución (12) ,

j) poner en marcha la tercera (13) de dichas distribuciones (11-14) bajo el control del servidor (22) de la segunda distribución (12) y asignar a la tercera distribución (13) la parte del flujo de los datos de vídeo capturados previamente asignados a la primera distribución (11) .

13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 9-12, que comprende además la etapa de transferir el funcionamiento del primer conmutador (1) de red al segundo conmutador (2) de red en caso de fallo del primer conmutador (1) de red.