과거 CCTV는 영화에서나 나올 정도로 아주 특별하고 중요한 곳에 설치하는 첨단 장비로 인식되어 왔지만, 1990년대 중반 이후 아날로그 테이프 저장 방식에서 디지털 저장 방식의 DVR(Digital Video Recorder)이 나오면서 그 수요층이 폭 넓게 확대됐고, 이제는 일상생활 속에서 흔히 볼 수 있는 장비가 되었다.
영상 품질과 저장 용량
과거 아날로그 테이프를 사용하는 영상저장 방식은 테이프로 교체함으로써 저장 기간을 늘려갈 수 있었다. 하지만 현재 가장 많이 사용되는 DVR이나 IP-Surveillance 서버들은 디지털 파일로 생성되는 영상 데이터를 저장하기 위해 저장용 스토리지를 사용하기 때문에 저장 기간을 늘리는 것이 간단하지는 않다. 참고로 최근 방범용 CCTV는 30일, 은행권은 60일, 카지노 등은 20일 정도를 저장하는 것이 일반적인 상황이다.
그러나 해상도와 저장 프레임 수가 예전에 비해 늘어나고 있어 저장기간, 해상도 등으로 인해 저장용 스토리지의 크기가 커지고 있고, 이에 발맞춰 CCTV용 DVR이나 IP-Surveillance 서버들도 720×480, 30fps를 지원하는 제품이 출시가 되고 있어 저장에 대한 고민은 갈수록 늘어만 가고 있다.
CCTV 영상 데이터를 저장하기 위해 DVR이나 IP-Surveillance 서버들은 내장 하드디스크나 외장형 스토리지를 이용하는데, 하드디스크도 최근 1TB 제품까지 적용이 되고 있어 실제 저장용량을 크게 늘릴 수 있고, 이를 통해 시스템 내부에 4TB 정도의 저장 공간을 갖는 DVR도 등장하고 있다.
하드디스크의 실체
CCTV에서 하드디스크는 이제 없어서는 안 되는 중요한 장치이다. 그러나 용량이 커지면서 일반적으로 제조업체가 제시하는 용량과 실제 데이터를 저장할 수 있는 용량 간에는 커다란 차이가 발생하고 있다. 이를 ‘물리적 용량’과 ‘가용용량’이라고 하는데, 이 두 가지 용량 표기에는 편차가 많기 때문에 실제 설계시 반영하는 크기에 맞게 하드디스크를 준비하는 것이 필요하다.
일반적으로 디지털에서는 2진수의 승수로 그 크기를 산정한다. 따라서 우리가 사용하는 십진수와는 오차가 존재한다. 십진수는 1,000 단위로 구분하지만, 2진수는 1,024단위로 구분을 한다. 즉, ‘1GB = 1,024MB’인 것이다. 하지만 하드디스크 제조사들은 사용자 편의를 위해 이를 10진수 단위로 ‘1GB = 1,000MB’로 산출을 한다. 이런 사항은 하드디스크의 용량이 작을 때는 오차가 작지만, 용량이 하드디스크 당 1TB의 제품까지 나오는 시점에서는 큰 오차를 만들 수 있다.
따라서 1TB 하드디스크를 4개 장착할 경우 저장할 수 있는 실제 사용 가능 용량은 3.53TB가 되는 것이다. 4TB라는 물리적 용량과는 0.47TB의 용량이 실제로는 존재하지 않는 것이다. 이러한 오차는 수십 개의 하드디스크를 사용하는 대용량 스토리지의 경우에 더 큰 오차를 만들어 낼 수 있다(예 : 물리적 12TB→실용량 10.5TB, RAID 설정 및 Hot Spare 제외의 경우 / RAID 5, Hot Spare 적용시 : 실용량 8.8TB)
스토리지의 필요성
CCTV용 DVR과 IP-Surveillance 서버는 카메라로부터 전송되는 영상 데이터를 화면에 출력하고, 동시에 하드디스크에 영상 데이터 파일을 끊임없이 생성하는 역할을 담당한다. 따라서 영상 데이터를 디코딩하고, 이를 화면에 출력하면서 파일 데이터를 생성하기 위해서 시스템 리소스의 70~80%를 사용하고 있는 실정이다.
고해상도, 고화질 등의 환경에서 사용하기 위해서는 DVR의 경우는 카메라 입력 수를 줄여 DVR의 부하를 줄이고, IP-Surveillance 서버의 경우는 영상출력, 데이터 저장 등을 여러 대의 서버로 분산하여 역할을 수행하도록 하고 있다.
그 중에서 영상 데이터 파일을 저장하는 부분은 고해상도의 환경에서는 부하가 더 많이 발생하고, 이를 DVR의 OS가 파일 시스템 부하를 모두 감수하기 때문에 저장 용량이 늘어날수록 저장에 대한 문제가 많이 발생할 수밖에 없다. 또한, 시스템에 내장된 하드디스크는 시스템의 부하에 따라 성능의 변화가 생기기 때문에 DVR이나 IP-Surveillance 서버 내분에 하드디스크를 꽉 채워 사용하는 것은 시스템 전체를 불안하게 만드는 요인이 된다.
따라서 여러 개의 하드디스크를 시스템 내부에 장착하는 것 보다는 시스템 외부에 연결하여 서로 각기 다른 시스템 구조를 갖도록 하는 것이 저장 성능이나 안정성 측면에서 필요한 방법이다. DVR이나 IP-Surveillance 서버의 외부에 연결하는 스토리지 시스템은 연결방법에 따라 DAS(Direct Attached Storage), NAS(Network Attached Storage)가 있고, 스토리지의 역할에 따라 수동형 스토리지(Passive Storage), 능동형 스토리지(Active Storage)로 나눌 수 있다.
<글 : 이정환 클래러스 전략마케팅팀 이사(azapto@clarussoft.com)>
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