- CCTV 수요 급증에 따른 효율적인 시스템 구축이 필요
2009년 8월까지 집계된 방범용 CCTV의 수가 2008년 대비 2배 이상 늘어났다는 통계 자료를 통해, CCTV에 대한 수요가 최근 들어 비약적으로 증가하고 있음을 확인할 수 있다.
지역별 방범용 CCTV 설치 현황
이는 CCTV 구축에 대한 움직임이 각 분야에서 빠르게 확산되고 있음을 보여주는 단적인 예이며, 현재까지 구축된 CCTV의 45%가 수도권에 집중된 것을 고려했을 때 향후 전국구에 걸쳐 구축될 CCTV 수요는 더욱 증가할 것이라는 예측을 가능케 한다.
때문에 CCTV를 도입하는 지자체 또는 기업에서는 증가하는 CCTV 녹화 영상을 저장할 효율적인 스토리지 시스템 구축을 큰 숙제로 떠안을 수 밖에 없다. CCTV를 설치한 직후부터 CCTV가 찍는 영상의 데이터 용량은 계속해서 증가할 수 밖에 없기 때문이다.
그렇다면 CCTV를 통해 녹화된 영상을 저장하기 위해 어떤 방식의 스토리지 시스템을 구축하는 것이 효과적일까?
무엇이 CCTV를 위한 효과적인 시스템 일까?
- CCTV를 위한 최적의 스토리지 시스템 구축 요건
CCTV에 녹화된 영상은 CCTV를 설치한 이후부터 계속해서 생성된다. 때문에 늘어나는 데이터를 효율적으로 저장하는 방안을 찾지 않으면, 스토리지 구축에 많은 예산이 소요되어 CCTV 도입 성과에 부정적인 영향을 초래하게 될 것이다.
따라서 녹화된 영상을 저장하기 위한 비용 효율적인 스토리지 구축은 CCTV 도입 과정에서 필수적으로 고려해야 할 요소가 되고 있다. 또한 녹화된 영상은 생성된 이후부터 각각의 사용 목적에 따라 영상과 음성 등의 데이터 추출 등, 각종 솔루션들을 통해 사용처에 맞게 변환되는 작업이 추가 진행될 수 있다. 때문에 각각의 영상이 저장된 후에 원활한 서비스가 제공되기 위해서는 적절한 스토리지 성능 충족이 필수 요소가 될 것이다. 결국 데이터가 저장되고 서비스에 대해 응대하는 최초의 역할은 모두 스토리지에서 수행되어야 하기 때문이다. 마지막으로, CCTV를 도입하여 얻은 중요한 영상들을 보호하기 위한 고 가용성의 솔루션 도입이 반드시 고려되어야 할 것이다. 스토리지 레벨에서 제공하는 고 가용성의 데이터 보호 솔루션이 없다면, 고가의 비용을 들여 구축한
소중한 영상 정보를 쉽게 잃어버릴 수 있기 때문이다. 과거의 스토리지들이 단순히 데이터를 저장하는 데에 그 목적이 있었다면, 현대의 스토리지는 저장한 데이터를 효율적으로 운영하고 보호하는 것이 관건이다.
따라서 CCTV 구축 사업을 진행하며 어떤 스토리지를 선정하여 어떻게 구성하느냐가 바로 향후 사업의 성패를 좌우할 수 있을 것이다.
비용 효율적인 스토리지 구축의 시작
- IP SAN 기반의 스토리지 구축
오늘날 고객이나 기업을 대상으로 비즈니스를 하고 있거나 계획하는데 있어 빼놓을 수 없는 부분이 바로 IT환경이다. 대부분의 기업들은 CCTV를 통해 녹화된 영상과 마찬가지로 시간이 지날수록 쌓여가는 데이터가 커져감에 따라 데이터의 저장 및 보호와 관리 등을 고민하게 되었다.
이에 따라 IT관리자들은 통합된 스토리지를 구축하고 이를 연결하기 위한 네트워크의 도입을 고려하게 되었고, 이미 많은 기업들이 자신들의 데이터를 위한 대규모의 스토리지 네트워크(Storage Area Network: SAN)를 구축하고 대형 스토리지를 도입하고 있다.
SAN은 주로 대용량의 데이터를 주고 받는 네트워크이기 때문에 이를 위한 별도의 프로토콜이 필요하게 되어, 업계의 표준으로서 Fibre Channel(이하 FC)이라는 프로토콜이 광범위하게 사용되기 시작했다.
하지만, 투자의 여력이 부족한 소규모의 중소 업체들은 고 비용의 FC SAN을 구현하기에 어려움이 있어, 서버의 내장 디스크나 DAS (Direct Attached Storage) 방식의 디스크 인클로저들 (JBOD; Just Bunch of Disk)을 연결 하는 형태로 데이터를 저장하고 있다.
이러한 DAS 구성은 기업의 비즈니스가 커지거나 새로운 비즈니스를 통해 IT 환경이 확대될수록 스토리지 확장에 제약적인 비효율적인 구조로 갈수밖에 없다는 단점이 있다.
따라서 이런 상황을 극복하고 적은 투자비용으로 효율적인 SAN환경을 구축하기 위해 새로운 기술이 필요하게 되었다.
SAN을 구성하는 대체 프로토콜, iSCSI의 재조명
이런 추세에 따라 iSCSI라는 프로토콜 기술이 등장하게 되었다. iSCSI는 Ethernet 네트워크 상에서 SCSI command와 Data를 TCP/IP를 통해 Encapsulation 해주는 프로토콜로, 쉽게 말해 저 비용의 IP 네트워크상에서 SAN을 구축할 수 있게 하는 기술이다.
이러한 iSCSI 기반의 IP SAN으로 스토리지를 구축하는 것이 시사하는 것이 무엇일까?
바로 비용 절감 효과이다. FC SAN 기반의 스토리지를 구축하기 위해서는 스토리지 박스 외에 서버에 장착하는 고 비용의 FC 카드 및 SAN 스위치, 그리고 FC 케이블이 필요하게 된다. 때문에 CCTV 미디어 데이터가 늘어나 CCTV recording서버의 수가 증가되면, 그에 장착되는 FC 카드, 케이블 및 SAN 스위치 구축 비용도 함께 증가할 수 밖에 없다.
하지만 iSCSI 기반의 IP SAN을 구축하면 이야기가 달라진다. IP SAN 기반의 스토리지를 구축하면 서버에 내장된 네트워크 카드를 사용할 경우 추가 비용이 발생하지 않게 되며, 네트워크 카드 및 Ethernet 스위치, LAN선을 구매한다고 가정해도 FC SAN에 비해 훨씬 더 적은 네트워크 구축 비용이 소모되므로 전체 스토리지 구축 비용을 혁신적으로 줄일 수 있게 되는 것이다.
[그림 1] IP SAN 스토리지의 비용 절감 효과
사실 iSCSI 기술이 발표된 시점의 Ethernet 인터페이스 속도는 iSCSI를 활용하기에 충분하지 못했었기 때문에 크게 각광받지 못한 부분이 있었다. 하지만 현재는 1Gigabit Ethernet과 10Gb Ethernet의 확장된 인터페이스 대역폭이 보편적으로 사용되면서 다시 한 번 iSCSI기반 SAN 스토리지 구축의 효율성이 재조명 되고 있다.
실제로 이와 관련하여 IDC는 스토리지 시장의 전망을 예측하는 'Worldwide Disk Storage Systems 2008~2012 Forecast'보고서에서 2012년까지의 iSCSI 시장의 연평균 성장률을 스토리지 프로토콜 성장률 중 가장 높은 36.7%로 예측하고 있다. 이 보고서가 같은 기간 동안 FC가 5.8%, NAS가 7.6%, DAS가 -9.1% 성장할 것이라고 예측하고 있는 것과 비교했을 때 iSCSI의 시장 전망을 얼마나 높게 평가하고 있는지 알 수 있다.
[그림2] 스토리지 시장의 전망
iSCSI를 채용한 혁신적인 구조의 스토리지 등장
비용 효율적인 구조로써 향후 가장 큰 성장이 기대되는 iSCSI기반의 스토리지 제품들은 이미 많은 벤더에서 출시하여 판매 되고 있다.
하지만 네트워크 인터페이스를 기반으로 하는 iSCSI의 특성상 FC 인터페이스 대비 높은 Packet overhead와 낮은 Bandwidth로 현재 환경에서는 FC SAN에 비해 비교적 성능에 제약이 있는 것이 사실이다. 또한 기존의 iSCSI 기반 스토리지들은 FC 기반의 스토리지 제품에 iSCSI를 지원하는 포트만 추가한 형태가 대다수이기 때문에, 제품 내에서 FC와 iSCSI성능의 차이가 더욱 커져, 스토리지를 구매하는 고객들이 IP SAN 기반의 스토리지를 많이 사용하지 않는 주요 원인이 되었다.
이러한 성능상의 제약과 기존 스토리지 아키텍처를 뛰어넘기 위한 다양한 기술 개발을 통해 탄생한 제품이 바로 HP StorageWorks P4000 LeftHand 스토리지이다. iSCSI 프로토콜을 기반으로 하는 IP SAN 스토리지이기 때문에 비용 효율적으로 구축 할 수 있는 특징은 그대로 가지고 있고, 각각의 스토리지 노드들이 클러스터링을 통한 스케일 아웃(Scale-out) 아키텍쳐를 통해 구성되므로 기존의 IP SAN 스토리지들이 뛰어넘지 못한 성능의 제약을 극복할 수 있다. 때문에 HP P4000 LeftHand 스토리지를 비약적으로 증가하는 CCTV의 녹화된 영상 정보를 저장하기 위한 스토리지의 대안으로 생각해 볼 수 있다.
Scale-out 아키텍처를 통한 스토리지 성능 증가 및 무제한 용량 확장
- HP P4000 LeftHand 스토리지의 핵심 구조
HP P4000 LeftHand 스토리지는 Ethernet 인터페이스의 대역폭 제약을 극복하기 위해 기존의 대부분의 스토리지들이 채택하고 있는 Scale-up 아키텍처 대신 Scale-out 형태의 아키텍처를 채택한 혁신적 스토리지 제품이다.
기존의 Scale-up 스토리지 아키텍처는 초기 구입한 컨트롤러 및 캐쉬에 디스크 인클로저를 추가 장착하는 구조로, 장착된 디스크 인클로저들이 스토리지 컨트롤러의 성능을 공유하게 된다. 때문에, 기존의 컨트롤러 성능 보다 더 큰 대역폭을 필요로 할 경우에는 더 높은 사양의 컨트롤러로 교체하거나 스토리지 자체를 새로 구매하여 증설해야 한다.
반면에 Scale-out 스토리지 아키텍처는 각각의 스토리지 노드들마다 독립적인 CPU, Memory, Host Interface, RAID Controller, Cache, Disk를 가지고 있어, 각각의 스토리지 노드들을 클러스터링하여 하나의 스토리지로 사용할 수 있게 할 경우, 용량과 성능을 함께 증가시킬 수 있는 구조이다.
이와 같은 구조를 채택한 HP P4000 스토리지는 각각의 스토리지 노드들을 추가하면 할수록 스토리지 용량뿐만 아니라 성능까지 선형적으로 확장이 가능하여 필요한 시점의 용량 확장 및 선형적인 성능 증대를 꾀할 수 있다.
[그림 3] 기존 Scale-up 스토리지와 Storage Clustering을 통한 Scale-out 스토리지 비교
스토리지 박스를 넘어선 가용성을 제공하는 'Network RAID'
- CCTV 영상 정보 보호를 위한 HP P4000 LeftHand 스토리지의 데이터 고 가용성 솔루션
앞서 CCTV를 도입하여 얻은 중요한 영상 데이터들을 보호하기 위한 고 가용성의 솔루션 도입을 강조했다. 저장한 영상 정보 데이터에 대한 보호 장치가 없어 사용이 불가능해질 경우, 애써 구축한 CCTV는 무용지물이 될 것이기 때문이다.
대부분의 모든 스토리지 장비들은 Hard disk RAID (Hardware RAID)를 통해 기초적인 데이터 장애를 대비하고 있다. 하지만 Hard disk RAID (Hardware RAID)를 통한 가용성은 디스크 한두 개 정도의 장애만 극복할 수 있는 수준이고, 다수의 디스크들 또는 디스크 Enclosure (HP P4000 LeftHand에서는 Storage Node) 자체에 장애가 발생할 경우에는 한꺼번에 많은 디스크에 장애가 발생하게 되어 데이터를 유실할 수 있는 위험을 지니고 있게 된다. 때문에 대다수의 많은 고객들은 데이터 보호를 위해 백업이나 DR 구축을 통한 추가 솔루션의 도입을 고민하고 있다.
하지만, HP P4000 LeftHand 스토리지는 데이터 고 가용성을 위한 방안으로 스토리지 자체 내에 별도의 라이센스 없이 'Network RAID'라는 기능을 탑재하고 있다.
HP P4000 스토리지의 Network RAID는 일반적인 Hard disk RAID(Hardware RAID)개념을 각각의 스토리지 노드에 적용하도록 한 한 단계 더 발전한 데이터 보호 방안으로, 스토리지 박스 자체의 장애도 대비할 수 있는 강력한 데이터 보호 솔루션이다.
HP P4000 LeftHand에서의 Network RAID는 각각의 데이터 보호 방식에 따라 0, 2, 3, 4, 5, 6 Level을 지원하고 있다.
먼저 Network RAID Level 0은 Network RAID를 사용하지 않는 구성을 의미하고, Network RAID Level 2, 3, 4는 Storage Node별로, 1, 2, 3 copy Mirror하는 구성을 의미 한다. 따라서 운영 중에 Storage Node에 장애가 발생하더라도 Mirror된 다른 Node의 데이터를 통해 failover 시간 없이 동기식으로 데이터 사용이 가능하다.
[그림 4] Network RAID Level 2 (10) 구성 예
그림 4의 Network RAID Level 2 (10) 구성 예를 보면, 각각의 스토리지 노드 별로 A, B, C, D의 동일한 데이터 블록이 Mirror 구성되어 스토리지 노드 중 첫 번째와 세 번째 노드에 장애가 발생한 경우에도 두 번째와 네 번째 노드에 들어있는 A, B, C, D 데이터 블록을 무 중단 서비스 받을 수 있음을 확인할 수 있다.
이러한 구성을 두 개의 원격 사이트에 분리 구성한다고 가정할 경우, (첫 번째와 세 번째 노드는 A라는 site에 위치하고, 두 번째와 네 번째 노드는 B라는 site에 구성되었을 경우) 동기식 DR 구축도 가능하게 되어 site 장애에 대한 대비도 가능하게 된다.
또한 HP P4000 LeftHand 스토리지가 2010년 지난 3월에 Generation 2로 업그레이드 출시되면서, 기존의 Mirror방식 외에 Hardw
are RAID5, 6처럼 Parity를 생성하여 보호하는 Network RAID 5, 6 Level 이 추가 지원된다.
따라서 Network RAID Level 5를 설정하면 총 4개의 노드에 대해 3Date 노드 1Parity 노드 구성이 가능하게 되고, 총 6개의 노드에 대해 Network RAID Level 6를 설정하면 4Data 노드 2Parity 노드 구성이 가능하여 Mirror 방식 대비 훨씬 더 좋은 데이터 효율성을 제공할 수 있다. 따라서 CCTV 영상 정보를 위한 스토리지 운용에 HP P4000 LeftHand를 사용하게 되면, 용량 효율적으로 한 단계 더 높은 가용성을 이룩할 수 있게 되는 것이다.
비용 효율적인 Local and Remote Copy 기능
HP P4000 LeftHand 스토리지는 스토리지 자체에서 snapshot과 비동기식의 remote copy 솔루션을 별도의 라이센스 없이 기본 제공하고 있다. 각각의 snapshot 볼륨과 remote copy 볼륨은 기본적으로 Thin Provisioning 방식으로 생성되며, remote copy의 경우 원본 복제 이후에는 변경된 부분에 대한 복제만 이루어져, 보다 용량 효율적인 복제 기능 구현이 가능케 된다.
[그림 5] 가용성 극대화를 제공하는 Snapshot & Remote Copy 솔루션
쉽고 간편한 중앙 관리 콘솔
- CCTV 영상 정보 데이터 볼륨 관리를 위한 핵심 기능
CCTV 데이터 관리자들의 가장 큰 고민 중 하나는 늘어나는 스토리지 볼륨에 대한 관리일 것이다. 대부분의 스토리지 관리 솔루션들은 각각의 스토리지들을 따로 구성하고 관리하는데 그 초점이 맞춰져 있다.
하지만 HP P4000 LeftHand 스토리지의 경우는, 네트워크에 연결된 모든 Storage Node들은 단일 화면에서 관리할 수 있게 하고, 수시로 변화하는 IT환경에 맞게 모든 변경은 온라인 상에서 무중단으로 수행할 수 있다. 특히 온라인 중에 SAS 스토리지의 데이터 볼륨을 SATA 스토리지로 이동할 수 있는 온라인 볼륨 이동 기능은 자주 접속하는 최근 CCTV 영상은 SAS 볼륨에, 기간이 오래된 CCTV 영상은 가격이 저렴한 SATA 볼륨에 데이터 계층화를 구성할 수 있도록 한다. 이를 통해 자주 사용하는 데이터 볼륨과 그렇지 않은 데이터 볼륨에 대한 정책적인 관리가 가능하게 되므로 CCTV 영상 데이터를 위한 스토리지 운영 효율을 극대화 할 수 있게 된다. 또한 스토리지 성능에 대한 관리 역시 단일 관리 화면에서 모니터링이 가능하다.
[그림 6] 쉽고 간편한 중앙 관리 콘솔
점차 고도화 되고 있는 IT 환경은 투자를 최소화 하고 데이터 사용률을 극대화 시키는 방향으로 변화하고 있다. 이러한 IT시장의 흐름에 발맞춰 스토리지 시장 역시 새로운 기술의 도입으로 신규 투자, 유지, 관리 등의 비용은 최소화 하면서도 효율성은 극대화하는 모습으로 탈바꿈을 시도하고 있다.
[그림 7] HP P4000 LeftHand 스토리지 솔루션 정리
특히 HP P4000 LeftHand 스토리지가 제공하는 Scale-out형 IP SAN 솔루션은 비용 효율적인 구축과 동시에 스토리지 용량 및 성능의 선형적인 증가를 가능케 한다. 또한 CCTV 영상 데이터 보호를 위해 기본적으로 탑재된 Network RAID 기능과 내부 복제 솔루션인 Snapshot과 Remote Copy 솔루션을 통해 한 단계 더 높은 데이터 고 가용성을 이룰 수 있어, 추가적인 복제 및 DR 구축을 위한 솔루션 도입 없이 업계 최고의 데이터 보호를 구현할 수 있다.
또한 이러한 모든 기능들을 단일 관리 콘솔에서 간편하게 관리 및 운용할 수 있어 스토리지 운영 효율을 극대화 할 수 있다. 이제 IT업계의 스토리지 패러다임은 바뀌고 있다.
HP P4000 LeftHand 스토리지가 제공하는 최신 솔루션들을 통해 최적의 ROI를 기대해보는 것은 어떨까? HP P4000 LeftHand 스토리지의 등장은 CCTV 구축 사업을 진행하는 지자체와 기업들에게 매력적인 대안이 될 것이다.
<임현주 기자>
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