Lo Shadow Archiving nei sistemi IP

Lo Shadow Archiving è un approccio nuovo, che traccia la via a futuri sviluppi delle tecnologie di archiviazione virtuale.


Sono state recentemente immesse sul mercato telecamere IP con funzionalità DVR integrate
 In generale, si tratta di telecamere che ospitano passivamente memorie locali.
Inoltre, alcune di queste memorie sono accessibili soltanto attraverso l’estrazione manuale del supporto, quale, ad esempio, una scheda SD.
In caso di problemi alla rete o di un blocco al server che si protragga per un paio d’ore, può succedere di dover recuperare fisicamente il video registrato su cinquanta o più telecamere, dislocate, a volte, in località molto distanti tra loro. È, questo, un approccio complesso e costoso.
Alcuni produttori consentono, invece, l’accesso alle registrazioni locali tramite browser Web.
Se questo è un buon sistema per installazioni piccole, non è sicuramente un approccio scalabile, adattabile a successive implementazioni.
Gli edge device di più recente generazione gestiscono il recupero del video mancante in maniera ancora diversa: a seguito del ripristino della connettività, le registrazioni locali sono trasferite automaticamente verso lo storage centralizzato su server.
Come nel caso precedente, anche qui la soluzione funziona egregiamente con poche telecamere, mentre espone la rete a sovraccarichi in caso di installazioni medio-grandi o di periodi prolungati di disconnessione: è, precisamente, il problema che un’architettura distribuita si propone in prima istanza di evitare, delocalizzando la capacità di archiviazione.
L’implementazione dello Shadow Archive evita tali problemi, consentendo di accedere direttamente al video registrato su telecamere o encoder attraverso il VMS cui sono collegati; diviene, inoltre, possibile trasferire l’archivio periferico sullo storage centralizzato recuperando i filmati specificamente rilevanti o impostando regole personalizzate, in base, cioè, a configurazioni predefinite dall’utente, per una sincronizzazione automatica, mirata e finalizzata al controllo del traffico di rete.

DVR e soluzioni server-centriche
Nonostante i più avanzati DVR e NVR sul mercato abbiano raggiunto livelli di affidabilità ancora sconosciuti al mondo IT, le soluzioni server-centriche soffrono di inevitabili punti deboli.
In genere, si tende a centralizzare un elevato numero di flussi video IP su pochi server (non è raro che trenta o più telecamere si appoggino a un singolo server) e, in installazioni particolarmente complesse, centinaia di flussi video possono convergere verso una postazione centrale composta da più server.
In questi esempi il rischio dato da problemi di rete, guasti ai server o mancanza di corrente cresce esponenzialmente.
Al contrario, nei sistemi caratterizzati da una migliore distribuzione delle risorse con DVR delocalizzati che gestiscono un numero contenuto di telecamere (tradizionalmente tra le quattro e le 16), i rischi derivanti da malfunzionamento del sistema - e la conseguente perdita di filmati - si riducono in modo considerevole.

La soluzione Shadow Archive
Mentre un guasto significativo può mettere in ginocchio un sistema centralizzato su server, l’introduzione dello Shadow Archive allontana tale rischio, distribuendo le funzionalità di registrazione a monte.
Lo Shadow Archive ribalta, inoltre, la prospettiva di funzionamento del sistema: sono gli apparati alla periferia (telecamere ed encoder) a contattare proattivamente il VMS.
La naturale conseguenza è che gli edge device diventano consapevoli dello stato della rete (“network aware”) e si comportano da VMS essi stessi.
Questa è una fondamentale differenza rispetto a edge device con semplice registrazione locale:

- il server si connette agli edge device e richiede lo stream video
- il VMS registra il video sul proprio archivio
- il server riceve una richiesta dal client e manda il video live o registrato
- in caso di guasto al server o di problemi alla rete, il collegamento tra edge device e VMS si interrompe e il video registrato va perso
- con questa architettura, la ridondanza del server o della rete è l’unico, costoso strumento, per garantire la sopravvivenza del sistema di registrazione

Registrare alla periferia
L’uso di dispositivi equipaggiati con Shadow Archive aumenta la robustezza del sistema in caso di problemi alla rete o ai server.
Grazie all’intrinseca capacità di funzionamento stand-alone di tali dispositivi, il software client può connettersi a ogni edge device in maniera indipendente sia per la visualizzazione live che per ricerca e il download di filmati di interesse archiviati onboard.
Telecamere ed encoder possono, inoltre, trasmettere il video a unità di archiviazione di rete (NAS): oltre a fornire un’ulteriore soluzione di storage - specialmente in caso di guasto prolungato ai server - tale approccio realizza un’architettura di sistema alternativa rispetto a quella basata su VMS.
La possibilità di indirizzare un numero indefinito di flussi video verso un singolo NAS offre agli installatori un’opzione pratica e flessibile rispetto alla registrazione su scheda SD.
Come lo storage su card SD, allo stesso modo anche la registrazione su NAS è accessibile in maniera trasparente attraverso il client VMS, grazie all’implementazione dello Shadow Archive.
La combinazione di storage su card SD e su NAS rende il sistema immune ai problemi di rete.
Abbinato alla registrazione su NAS, quindi, lo Shadow Archiving potenzia la ridondanza del sistema e la semplicità di accesso al video, dimostrando una volta di più il ruolo strategico degli edge device nelle architetture di videosorveglianza IP.
Come da diagramma di fgura 4, in caso di guasto al server o di problemi alla rete, viene stabilito un collegamento diretto tra il client e l’edge device, in modo da consentire un accesso trasparente a tutte le risorse, anche con server offline.
Tra edge device, NAS e client VMS può essere definito un percorso di rete alternativo o parallelo.

Spazio di registrazione onboard
Quanto spazio di registrazione locale è generalmente necessario per le funzioni di Shadow Archiving?
Le memorie SD disponibili a prezzi ragionevoli sul mercato arrivano a 32 GB.
La tabella sottostante riporta i tempi di registrazione continua in alta qualità con compressione H.264 e scheda di memoria da 32 GB.
A media qualità i tempi di archiviazione raddoppiano. La registrazione su edge device può, inoltre, essere gestita in modo flessibile grazie a opzioni quali:

• alta qualità, registrazione continua
• registrazione su allarme o motion
• riduzione automatica di frame rate e/o qualità in caso di sovraccarico della rete

I tempi di registrazione onboard coprono la maggior parte delle interruzioni nel servizio e si propongono come alternativa durante la fase di ripristino del sistema.
Tipicamente, i malfunzionamenti al carrier network che superino i due minuti richiamano l’intervento immediato degli operatori responsabili - e un malfunzionamento che si protragga per più di 30 minuti è considerato molto grave.
I problemi possono poi verificarsi sulla LAN e, in quel caso, un tempestivo ripristino del servizio dipende dalla celerità delle risorse aziendali.
Ne consegue che lo scopo primario dello Shadow Archiving non è quello di rimpiazzare i tradizionali sistemi di archiviazione a lungo termine (sia essa locale o centralizzata) con memorie flash locali, quali schede SD o micro SD; è, altresì, verosimile pensare che i rapidi sviluppi tecnologici e di mercato - capacità di storage e prezzi in particolare - possano presto condurre a una simile evoluzione.

Gestione delle registrazioni locali tramite Shadow Archive
Lo Shadow Archiving si contraddistingue per la rapidità di accesso alle memorie onboard.
In caso di interruzioni del servizio di breve durata, come, ad esempio, un riavvio del server VMS o un failover, lo Shadow Archive permette un normale accesso agli utenti attraverso l’utilizzo del software client e del settore Shadow del VMS.
Un clic del mouse nella finestra video di una telecamera permette l’accesso ai settori di registrazione per operazioni immediate di playback o esportazione video.
In caso di guasti di più lunga durata che coinvolgano il VMS, il software client si connette direttamente ai singoli dispositivi per visualizzare video live o registrato.
Inoltre, al ripristino dell’operatività del server VMS una serie di procedure automatiche personalizzabili dall’utente provvedono alla sincronizzazione del video, ottimizzando i processi di trasferimento in modo da non sovraccaricare la rete.
Oltre alla sincronizzazione di tutto il video mancante sul server, è possibile configurare procedure specifiche per il recupero degli ultimi X minuti del registrato, della registrazione post-evento di allarme o del video registrato su motion.
La procedura prevede l’inserimento degli spezzoni di registrazione mancante nell’archivio del VMS - operazione in alcuni casi fondamentale per ottemperare a direttive di legge che impongano la completezza degli archivi video e per soddisfare esigenze di sicurezza che oltrepassino le attuali capacità di archiviazione delle memorie locali (schede SD).

Lo Shadow Archiving abbina la scalabilità dell’archiviazione centralizzata con l’affidabilità di quella distribuita.
È una soluzione efficace e accessibile per creare una struttura di back-up in installazioni di videosorveglianza centralizzate su server.
I benefici principali sono:

• architettura insensibile ai problemi di rete
• storage video ridondante alla periferia
• accesso rapido al video rilevante
• procedure automatiche personalizzabili di sincronizzazione

Pubblica i tuoi commenti