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[기고] 비디오 스토리지 시스템 도입 시 고려 사항유재근 퀀텀코리아 부장

   
▲ 유재근 퀀텀코리아 부장

[아이티데일리] 사용자가 영상 관제 시스템에서 원하는 것은 무엇일까? 보안 전문가들은 선명한 고품질 이미지, 광범위한 카메라 적용 범위, 실시간 분석, 비디오 장면의 빠른 검색 등을 꼽는다. 이 같은 것들은 정보기술(IT) 부서의 지원이 있으면 손쉽게 확보할 수 있다.

즉, 사용자들은 그들의 일을 수행하는 데 필요한 툴을 원한다. 이러한 툴을 제공하기 위해서는 스토리지 파일 시스템을 포함한 기본적인 기술 인프라가 필요하며, 이 시스템이 비디오 애플리케이션을 위해 설계된 것이면 더욱 바랄 나위가 없다.

그렇다면 어떤 스토리지 솔루션이 비디오에 더 적합한지 어떻게 판단할 수 있을까? 파일 시스템이 비디오 애플리케이션에 이상적인 이유는 무엇일까? 이에 대해 심도 있게 논의해보고자 한다.


쓰기(write) 작업 최적화

사용자들은 스토리지 시스템이 어떤 작업을 수행할 수 있다고 기대할까? 어떤 시스템은 특정 유형의 작업을 다른 시스템보다 잘 처리하도록 설계됐다.

전통적인 IT 워크로드는 대용량 트랜잭션으로 구성된다. 파일은 디스크에 쓰여지고 많은 읽기(read) 작업이 수행된다. 읽기(read) 작업에 최적화된 파일 시스템은 이러한 유형의 워크로드에서는 잘 수행되지만, 영상 관제 시스템에는 적합하지 않다.

영상 관제 워크로드는 일반적인 트랜잭션 기반 워크로드와 다르다. 수백 또는 수천 개의 다기능 카메라로 구성된 네트워크에서 스트리밍 비디오 및 센서 데이터가 지속적으로 이동한다. 비디오 관리 소프트웨어(VMS)는 실시간 분석 및 메타데이터 생성을 수행하면서 영상 확보부터 시각화, 분석, 저장을 통해 프로세스 관리에 사용된다.

스토리지 측면에서 보면, 파일 시스템이 읽기 작업이 아닌 쓰기 작업에 맞게 최적화돼야 한다는 것을 의미한다. 성능을 높이려면 파일 시스템이 여러 카메라의 스트리밍 비디오를 동시에 수집하고 입/출력 병목 현상을 만들지 않으면서 동시 쓰기(write) 작업을 수행할 수 있어야 한다.


다계층 비디오 스토리지

영상 관제 시스템을 지원하기 위해서는 어느 정도 용량의 스토리지가 필요할까? 이는 설치되는 카메라의 수, 카메라 유형, 비디오 보유 기간에 따라 달라진다.

고해상도(HD) 카메라는 아날로그 카메라보다 더 많은 스토리지가 필요하다. 카메라 가격이 낮아지면서 더 많은 조직들이 구형 카메라를 디지털 장치로 대체하고, 영상 관제의 범위를 넓히고 있다. 시장조사기관인 IHS에 의하면, 네트워크 카메라가 빠르게 확산되면서 HD 카메라의 출하량이 증가하고 있는 것으로 나타났다. 또한, IHS는 2019 년까지 2.5엑사바이트(Exabytes)의 영상 관제 데이터가 매일 생성될 것으로 예측했다.

스토리지 비용은 영상 관제 시스템 예산의 60%를 차지하기 때문에 스토리지 구성은 용량, 성능, 비용의 균형을 유지해야 한다. 이를 위한 최적의 방법은 오래된 비디오 파일을 테이프와 같은 저렴한 매체에 저장할 수 있는 다계층 스토리지 접근 방식이다. 그러나 계층 간 파일을 관리하는 방식은 비디오 작업 시에 큰 차이를 만들 수 있다.

   
 

비디오 데이터 스토리지 관리

파일 시스템이 데이터와 스토리지를 관리하는 데 사용하는 방법은 무엇일까? 다계층 스토리지 아키텍처의 장점은 오래된 파일을 테이프로 이동해 고성능 디스크의 사용을 효율화하면서 스토리지 비용을 낮추고, 추후 필요할 때 언제든 불러올 수 있다는 점이다.

많은 IT 중심의 스토리지 솔루션은 정보수명주기관리(이하 ILM)라는 프로세스를 사용해 데이터와 스토리지를 관리한다. ILM을 사용하면 파일에 대한 사용 정책이 만들어진다. 정책 조건이 충족되면 파일은 아카이브 또는 데이터 무버 애플리케이션을 통해 다른 스토리지 계층으로 이동된다.

이 프로세스는 비디오 작업에 이상적이지 않다. 고해상도 카메라는 대용량 파일을 생성한다. ILM 정책 조건이 충족되면 비디오 파일은 동일한 인입 네트워크에서 다른 계층으로 복사되기 때문에 시스템 성능에 영향을 미친다. 그 영향을 줄이기 위해 데이터는 이동되기 전에 더 낮은 해상도(‘그루밍(grooming)’이라는 프로세스)로 저장된다.

ILM 방법을 사용하면, 파일이 아카이브 스토리지에 있는 경우 검색되기 전에 VMS 시스템으로 다시 복원되어야 한다. 이는 복잡성을 높이고 많은 시간이 소요된다. 또한 파일이 그루밍되면 해상도가 낮아져 이미지 품질이 저하된다.


영상 관제를 위한 파일 시스템

보안 전문가가 녹화된 비디오에 액세스해야 하는 경우, 파일이 어디에 저장되어 있든지 그들은 가능한 최고의 화질로 영상을 보고 싶어 한다. 타임라인 하에 작업하는 것이 보안 전문가에게는 매우 중요하다. 이에 그들은 파일을 불러올 때 VMS 애플리케이션 내에서 작업하고 싶어 한다.

비디오 애플리케이션을 위해 특별히 설계된 파일 시스템은 이러한 기준을 충족시킨다. ILM과 마찬가지로 다계층 스토리지는 서로 통합되며, 계층 간 파일이 이동될 때 사용 정책이 발효된다. 그러나 데이터 및 스토리지를 관리하는 데 사용되는 방법은 비디오 파일에 더 적합하다.

이러한 파일 시스템은 동시에 여러 파일 사본을 만들 수 있다. 예를 들어, 파일이 디스크에 쓰여지는 동시에 별도의 네트워크에 있는 테이프 장치에도 쓰여진다. 이렇게 하면 사용 정책이 충족될 때 데이터가 그루밍되지 않아도 되며, 인입 네트워크를 통해 복사될 필요도 없다. 사본이 이미 테이프에 저장되기 때문에, 스토리지 관리 소프트웨어는 성능 문제 없이 원활히 실행된다.


비디오 성능을 위한 파일 시스템 선택

또한, 비디오 애플리케이션을 위해 설계된 파일 시스템에는 VMS 소프트웨어가 통합돼 있어 계층 간 파일 이동을 위해 별도의 아카이브 또는 데이터 무버 애플리케이션을 사용하지 않아도 된다. 사용자 관점에서 각 계층의 별도의 구동 장치 표시 글자(drive letter) 대신 모든 스토리지를 나타내는 하나의 구동 장치 표시 글자(drive letter, 단일 명칭 공간)를 볼 수 있다. 따라서 파일 검색이 용이해진다.

또한, 사용자가 원하는 파일이 테이프에 있으면 검색 전에 복원할 필요가 없다. 사용자는 파일이 어디에 있든지, VMS 시스템 내에서 작업하고, 스토리지 관리 소프트웨어는 나머지 작업을 수행한다.

파일 시스템이 비디오 애플리케이션을 위해 제대로 작동하는지 확인하려면 세부 사항도 면밀히 살펴봐야 한다. 즉, 아키텍처를 잘 살펴보고 파일 시스템이 어떻게 작동하는지 파악한다면 매우 큰 비즈니스 가치를 실현할 수 있을 것이다.

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