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4차 산업시대, 영상관제 스토리지는 어떻게 진화하는가?

폭증하는 영상데이터로 인해 스토리지의 역할도 점점 다양해져
영상관제 클라우드는 권역별 자가망으로 묶은 ‘폐쇄형 클라우드’로 갈 전망
신동훈 기자l승인2018.07.02 10:37:07l수정2018.07.04 11:14

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[CCTV뉴스=신동훈 기자] "단순히 저장만 하는 스토리지 시대는 지났다. AI 및 빅데이터 등을 만난 영상 데이터는 이제 텍스트처럼 검색 및 활용이 가능해져 그 쓰임새가 증가하고 있다. 여기서 스토리지의 역할이 막중하다. 스토리지는 이제 영상관제의 주변기기가 아닌 중요 솔루션으로 위상이 변해가고 있다. 10여 년 이상 큰 변화없이 조용했던 스토리지 업계가 4차 산업시대를 만나 어떻게 진화할지 미리 만나본다."

CCTV가 보안의 역할을 넘어 ICT 기술과 융합되면서 빅데이터 분석, 범죄자 추적 등 활용도가 높아지고 있다. 이를 위해 화질도 SD급에서 HD급으로 전환되고 있으며 이제는 4K 시대를 넘어 8K 시대로 진화하고 있다. 데이터 시대가 다가옴에 따라, 영상 데이터 용량도 급증하고 있다.

영상관제 시장에서도 영상 데이터가 급증하고 쓰임새가 높아짐에 따라 새로운 스토리지 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 빅데이터와 클라우드, IoT로 대변되는 4차 산업시대 영상관제 시장은 어떻게 흘러가고 또한 스토리지 업체들은 이에 발맞춰 무엇을 준비하고 있는지 살펴보도록 하자.

영상 데이터의 증가…스토리지 다양한 기능 요구

기술의 발전과 사회적 요구에 따라 영상 데이터가 급격하게 증가하고 있으며, 영상관제 시장도 새로운 변화가 감지되고 있다. CCTV 해상도의 증가와 기능의 다양화, 영상데이터 저장기간이 길어지면서 데이터의 크기는 기하급수적으로 증가하고 있으며, 그 속도는 더욱 빨라질 전망이다. 특히 대규모 CCTV를 운영하는 영상관제센터에서는 풀 HD 카메라 설치 증가로 인해 촬영된 영상 데이터 용량에 대한 데이터 저장 이슈로, 그 전보다 많은 스토리지를 구축해야 하는 상황이다.

영상 데이터가 증가함에 따라 스토리지 증설의 필요성도 자연스럽게 증가하면서 영상관제 시장의 스토리지 성장은 꾸준히 늘어날 것으로 보인다. 글로벌 저장매체 기업 씨게이트는 글로벌 보안 감시 스토리지 시장이 2019년도까지 51% 증가할 것으로 예측했다. 2015년도 일일 녹화량이 566PB에서 2019년도 2500PB로, 4배 이상 증가할 것이라고 전망했다. 또한, 글로벌 시장조사 기관 IHS의 마켓 리서치에서 2020년에는 매일 859PB 용량의 데이터를 생성하고 저장할 것이라는 예상한 것만 봐도 스토리지 시장의 성장은 이미 예견된 일이다.

▲전세계 비디오 보안 감시 스토리지 판매 추세(출처: 씨게이트)

국내의 경우 보안 감시 스토리지가 가장 많이 사용되는 곳은 공공시장이다. 현재 전국 245개 지자체에 CCTV 통합관제센터가 대부분 구축되어 있고 권역별로 데이터센터도 구축돼 있다. 스토리지는 현재 CCTV의 영상 보관을 넘어 빅데이터 분석, 얼굴인식 등 기능을 처리해야 하고 4K 화질로 진화하고 있다. 그렇기에 기존의 구축된 영상보안 스토리지만으로는 복잡하고 다양한 데이터를 처리할 수 없을 것으로 예상되며, 향후 이런 복잡한 데이터를 처리하기 위해서는 걸맞는 기능을 갖춘 스토리지가 필요하다.

확장성, 사용 편의성, 경제성 등 고려해 스토리지 연결 방식 선정해야

영상관제 스토리지 시스템 구축은 사이트별 특징이 다르기에 연결방식과 용량확장 방식에 대한 이해를 통해 사이트별 최적화된 스토리지 구축이 중요하다. 성능과 확장여부를 충분히 고려해 연결방식과 모델을 선정해야 하고 스토리지에 따라 규격이 상이하므로 랙 높이 및 폭에 따른 장비실 공간도 고려한다. 대용량 구성 시에는 항온항습 및 전원 지원 여부도 확인이 필요하다.

특히 ▲확장성(향후 카메라 증설에 따른 스토리지 용량 추가) ▲사용 편의성(대용량 영상을 저장, 인덱싱 및 검색 기능, 시스템 운영 편리함) ▲경제성(현재와 미래를 검토해 적정 수준의 비용을 지불한 시스템인가?) 등을 검토해 봐야 한다. 단일 HDD의 용량이 커지고 있지만 그에 따른 비용 증가도 염두해 봐야 하고, CCTV 저장기간이 빅데이터 활용과 맞물려 길어질 수도 있기에 그 부분에 대해서도 향후 고민할 필요가 있다.

아직 클라우드로 전환이 영상관제에서는 확연히 변화가 감지되고 있지는 않지만, 가능성은 열어둬야 할 필요도 있다. 클라우드 변화가 이뤄지면 기존 FC채널을 쓰는 SAN 방식 스토리지도 변화가 필요하기에, 지금 주를 이루고 있는 SAN이 언제까지 지속될지는 알수 없는 상황이다. 업계에서는 변화에 대응해 오브젝트 스토리지 등 차세대 스토리지로 세대교체가 이뤄질 것으로 예상하고 준비중이다. 올플래시 기업인 퓨어스토리지는 초고속 오브젝트 스토리지인 플래시블레이드를 내놓는 등 새로운 기준을 제시하고도 있다. 업계 관계자는 “오브젝트 스토리지가 통합관리가 편해 몇 몇 대기업들은 그 형태로 가고 있고 공공기관에서도 검토중인 걸로 안다”고 언급했다.

스토리지 연결방식에 따른 구분 : DAS, NAS, SAN

통합관제센터 구축 가이드라인에 따르면, 스토리지는 DAS(Direct Attached Storage), NAS(Network Attached Storage), SAN(Storage Area Network) 등 3가지 연결방식 중 선택해 구성하라고 제시되어 있다.

직접 연결 저장장치인 DAS는 컴퓨터 네트워크를 거치지 않고 직접 연결하는 방식의 스토리지로 네트워크를 통해 연결되는 NAS와 SAN과는 상반된다. 큰 용량 외장디스크로 볼 수 있는 DAS는 DVR 또는 IP 감시 서버에 로컬 디스크와 같이 연결돼 직접 데이터 사용이 가능하며, 로컬 디스크로 인식돼 연결 안정성이 높다. 또한, 스토리지 종류에 따라 지원하는 접속방식과 접속포트 개수가 달라 각각의 서버에서 자신만의 스토리지 영역을 구축할 수 있으며 고유한 연결통로 기능을 가지고 있어 독립적인 업무수행에서 유리하다는 장점을 가지고 있다.

연결 안정성과 고유의 스토리지 영역을 갖출 수 있다는 장점을 가진 DAS는 서버에서 직접 파일 시스템을 운영하기 때문에 파일 개수 및 용량이 증가될 경우 시스템 부하가 올라가고 저장된 영상 데이터의 검색이 느려진다. 또한, 공유기능이 없어 NAS나 SAN처럼 데이터나 여유 리소스 등을 다른 서버에서 활용할 수 없어 데이터 활용성이 떨어지며, 구성변경 및 확장성에 제한이 크다는 단점이 있다.

네트워크 결합 스토리지인 NAS는 네트워크를 통해 데이터를 주고 받는 저장장치로, 영상감시에서는 DVR이나 IP 감시 서버를 스위치 허브를 통해 연결해서 사용한다. 기본적으로 FS, CIFS, HTTP 등의 표준 프로토콜을 이용해 서버간 데이터 공유가 간편해 많은 수의 DVR이나 IP 감시 서버가 스토리지를 공유할 수 있기 때문에 스토리지를 효율적으로 사용할 수 있다. 또한 설치, 시스템 변경, 저렴한 유지비 등의 장점을 가지고 있다.

하지만, I/O 전송능력이 낮고 통신망(LAN)을 통해 데이터 전송이 이뤄져 안정성이 떨어질 수 있으며, 실시간 영상 파일을 생성하고 저장하는 경우 NFS(Network File System)의 연결성 문제가 등이 발생할 수 있는 단점이 있다.

스토리지 에어리어 네트워크인 SAN은 블록 스토리지 장치로 이뤄진 네트워크로 DAS에서 스토리지당 접속서비스의 증가, 서버 당 접속스토리지 수의 증가, 관리비용의 절감 등을 목적으로 채널접속의 네트워크의 개념을 도입한 방식으로 서버의 다수의 스토리지를 연결해 별도의 네트워크를 구성한 스토리지이다. 현재 지자체 관제센터 중 많은 곳이 SAN 방식을 활용한다.

SAN은 스위치를 통해 모든 서버와 스토리지 테이프 등에 Any-to-Any 연결성을 제공하며, 사용자 네트워크와는 별도의 네트워크를 이용해 데이터 서비스를 제공함으로 사용자의 네트워크 압박을 줄일 수 있다. 또한, 스토리지 통합이 가능해 관리비용을 절감할 수 있으며, 네트워크 상에서 모든 장치와 연결이 가능해 자원공유의 활용도가 높다.

SAN은 네트워크로 연결되기 때문에 스토리지 연결의 제한이 없어 확장성 측면에서 변경 및 용량의 확장이 용이하다는 정점이 있다. 하지만, 단순한 스토리지 장비가 아닌 네트워크 인프라를 구축해야 하기 때문에 초기 투자 비용이 높다는 점과 전문적인 지식 없이 SAN을 운영 관리할 수 없어 관리자 또는 운영자의 교육이 필요하다는 단점이 있다.

▲ 스토리지 비교 분석

FC-SAN → IP-SAN으로 진화

초기에는 주로 광섬유 채널을 활용하는 FC-SAN이 주도적이었으나, 최근에는 IP 기반으로 하는 TCP/IP 체계의 iSCSI 프로토콜을 이용한 IP-SAN이 각광받고 있고 클라우드에 대한 준비를 해야 하는 영상관제에서도 시장 성장을 주목해볼 필요가 있다.

iSCSI(Internet Small Computer Systems Interface)는 기존 IP 네트워크를 활용해 SAN을 촉진하고 확장하는 것으로, FC 스위치가 필요없이 iSCSI 프로토콜로 직접 IP 네트워크에 연결돼, 기존 IP LAN 및 WAN 인프라와 호환된다.

iSCSI는 기존의 IP 네트워크에 구축하기 때문에 호스트를 스토리지 장치에 연결하기 위해 호스트 어댑터를 추가할 필요가 없고 스토리지 리소스를 보다 잘 이용할 수 있으며 별도의 WAN 인프라가 필요하지 않다. 전송 수단으로 TCP/IP를 사용하므로 주로 이더넷으로 연결되는 기존의 IP 기반 호스트 연결을 통해 정보를 전달할 수 있다.

즉, 기존 IP 기반 영상감시 시스템을 iSCSI를 통해 윈도 또는 리눅스 기반의 VMS 서버에 연결해 스토리지 용량을 간편하게 확장할수 있다.

큐냅(Qnap)은 기존 강점을 가진 NAS와 IP-SAN 스토리지를 함께 공급하면서 영상관제 시장을 공략하고 있다. 즉, NAS의 파일 기반 I/O 인터페이스나, IP-SAN의 블록 기반 I/O 인터페이스를 모두 사용 가능함으로써, 타 NAS 업체와 차별화를 두고 있다. 큐냅 관계자는 “큐냅 IP-SAN은 데이터베이스 및 OLTP(On-Line Transaction Processing)와 같은 IOPS(Input/Output Operations Per Second) 중 심 애플리케이션에 탁월한 솔루션”이라고 전했다.

▲ IP-SAN과 NAS의 차이

공공 영상관제 클라우드 도입 아직 시기상조…민수 먼저 활성화 기대

클라우드 시대를 만난 영상관제는 VsaaS(Video surveillance as a Service), 즉 클라우드로 호스팅된 영상감시 시스템이 도래할 것으로 예상되고 있다. 특히 올해는 카메라의 기능 향상 및 다양한 유형의 센서가 카메라에 통합되면서 ‘VsaaS(서비스로서의 영상 관제)’ 도입이 늘어날 것으로 전망되고 있다.

하지만, 아직까지 클라우드에 폐쇄적인 국내 시장에서는 VsaaS의 본격 도입보다는 시범적으로 몇몇 곳만 운영되고 있고, 실제 관제센터에서도 아직까진 도입이 어려울 것으로 전망되고 있다.

업계 관계자는 “민간과 공공 2가지를 분리해서 생각할 수 밖에 없다”고 전하며 “클라우드 서비스는 훨씬 더 많은 대역폭과 스토리지가 필요하기 때문”이라고 말했다. 또한, 개인정보보호법 등 법과 정책에 저촉될 수 있어 개인 정보가 담긴 영상 데이터를 다루는 것은 민감한 사항이다.

특히 CCTV 통합관제센터처럼 공공에서는 관리하는 CCTV가 수천대에 달한다는 것도 클라우드로 넘어가는데 제한 사항이다. CCTV가 많아지고 고화질 CCTV로 교체됨에 따라 데이터 전송에 대한 임대 비용이 엄청나게 증가하고 있어 관리비용의 부담감이 작용하기 때문이다.

은평구 스마트도시과 오정석 팀장은 “한달 간 3000대 CCTV가 2PB의 영상 데이터를 전송하는데, 통신회신비가 엄청 나게 나온다”며 “특히 클라우드는 저장공간에 따라 비용을 받기에 5G 시대가 되도 클라우드 도입은 어려울 것”이라 전망했다.

대역폭과 용량, 비용과 보안성 등 다양한 고려 사항 때문에 공공 영상관제의 클라우드로 변화는 아직 시기상조이다.

다만, 오 팀장은 권역별로 공공 클라우드 데이터센터를 만든다면, 클라우드 영상관제 도입이 가능해 질 것으로 전망했다. 실제 서울 상암 데이터센터를 구청 자가망과 연결해 데이터비용 없이 사용하는 것처럼, 시·도별 또는 수도권 등 권역별로 공공 클라우드 데이터센터를 만들어 자가망을 연결하는 ‘폐쇄형 클라우드’로 운영된다면 말이다.

공공과는 다르게 민수 시장은 클라우드가 조금씩 활성화되고 있다. 가정과 소호 매장 등 소규모 사이트가 많기 때문에 클라우드에 대한 부담이 적기 때문이다. 특히 사건이나 사고가 났을 때 녹화장치 도난이나 관리 등 부담이 없어 편하고, 클라우드 기반 지능형 CCTV 덕분에 피플 카운팅, 핫/콜드 존 분석 등 매장 최적화를 위한 비즈니스 인사이트를 도출할 수도 있다. 따로 저장장치를 둘 필요가 없어 초기 구축 비용이 안 들고 월 정액비도 기존 보다 싸게 책정할 수 있어 소호 매장 대상으로는 다양한 클라우드 관제 서비스들이 출시되어 있다.

빅데이터 시대 맞이한 스토리지…분주한 업계 움직임

한편, 빅데이터와 클라우드, IoT 등 4차 산업혁명을 만난 스토리지 업체들은 움직임이 빨라지고 있다. 빠르게 변화하는 시장 상황에 제품 출시도 빨라지고 있고 클라우드 인프라 업체에 대한 영업력도 강화하고 있다. 빅데이터 시대를 맞이해 스토리지 수요가 크게 증가할 것으로 예상하고 관련 시장공략에 대한 마케팅 전략 수립에도 부심하고 있다.

▲ 국내 클라우드 환경 구현을 위한 스토리지 솔루션 시장 전망 (출처: 한국IDC)

한국IDC의 국내 빅데이터 스토리지 시장 전망 보고서(Korea Storage in Big Data 2014~2018 Forecast)에 따르면, 빅데이터 환경 구현을 위해 도입된 스토리지 인프라 시장은 347억 원으로 추산되며 향후 5년간 연 평균 31.3% 성장해 오는 2018년에는 1087억 원 규모에 이를 것으로 예상된다. 특히 클라우드 서비스와 일반 엔터프라이즈 스토리지를 통합한 빅데이터 스토리지 서비스 시장은 연평균 40.2%의 높은 성장률을 보일 것으로 전망된다.

빅데이터 스토리지 시장은 지난 해까지만 해도 빅데이터 분석 환경을 설계해 구축하고 관리할 역량이나 예산이 부족했다. 하지만 최근 주요 스토리지 업계에서 관련 제품을 출시하거나 출시를 준비하는 등 빅데이터 스토리지에 대한 관심을 보이면서 상황이 변하고 있다. IDC는 특정 애플리케이션상의 데이터 분석을 지원하는 전용 솔루션에 대한 시장이 형성되고 있어 애플리케이션 기반의 통합 시스템이나 스케일 아웃 스토리지를 내세운 기존 시스템 벤더들에게 새로운 기회가 찾아올 것으로 예상했다.

최근 ▲델EMC ▲효성(히다치) ▲넷앱 등은 빅데이터 관련 솔루션인 하둡을 비롯한 오픈 소스 기반의 분산·병렬 처리 플랫폼을 위해 자체적인 대응전략을 마련하고 있다. 업체들의 이런 움직임으로 분산 파일 시스템과 고용량 저가 인프라를 기반으로 한 소프트웨어 정의 스토리지(SDS)로의 전환이 빨라질 것으로 전망된다.

이외에 대용량 데이터의 실시간 분석 처리를 위한 요구사항이 증가하면서 인메모리 기술과 올플래시 스토리지의 활용도 확대돼 ▲님블 ▲퓨어스토리지 ▲바이올린메모리 등 올플래시 전문 기업의 영향력도 확대될 것으로 보인다.

빅데이터 시대가 다가옴에 따라 특히 영상관제 시장을 스토리지 업계가 주목하는 이유는 데이터 중에 가장 많은 데이터를 차지하는 것이 영상 데이터이기 때문이다. IT가 발전함에 따라 4K 카메라, 딥 러닝 분석, 복잡한 이미지 처리 등 앞으로 스토리지가 해야 하는 역할은 늘어난다. 특히 엣지단에서 데이터를 분석해 처리해야 하는 IoT 기기가 늘어가며 새로운 시장이 창출됐다.

▲ 딥 러닝 기능을 위해 영상 분석력을 확장하는 감시 시스템 전용으로 설계된 엔터프라이즈급 드라이브

씨게이트는 이 시장에 맞춰 영상감시 AI 스토리지인 SKYHAWK AI를 출시했다. SKYHAWK AI는 엣지단에서 녹화 뿐만 아닌 AI 데이터를 처리해 그 데이터를 백-엔드에 보내 효율성은 높이고 운영 비용은 줄일 수 있게 설계됐다. 이처럼, 진화하고 있는 시장 변화에 발맞춰 누가 먼저 빠르게 제품을 출시하고 움직이느냐가 시장을 선점할 수 있는 기회를 잡을 것으로 예상된다.

#영상관제#스토리지#Video Surveillance#Storage#클라우드#Cloud#영상 데이터

신동훈 기자  sharksin@cctvnews.co.kr
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