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2008. 10. 31. 16:39

IP Surveillance과 저장 (Hard disk Storage)

IP Surveillance과 저장 (Hard disk Storage)

IP 기반의 디지털 영상 감시 시스템 구축은 하드디스크 저장공간의 증가와 깊이 연관 되어 있습니다 이에 대한 저장 공간이 얼마나 필요로 하고 손실 없는 저장 시스템 구축에 대해 다루고저 합니다.

  • 하드디스크 기반의 영상 저장 솔루션

  • 하드디스크 - 손실(risk)과 리던던시(redundancy)

  • 필요한 저장 공간 계산

Redundancy

어떤 한 장치가 오동작을 할 경우 시스템 전체가 잘못되는 것을 방지하기 위해 같은 장치를 여러 개  장착 하는 것

하드디스크 기반의 영상 저장 솔루션

기본적으로 다음과 같은 두가지 타입의 하드디스크 저장이 있습니다. 

  • 직접 연결 저장 장치(Direct Attached Storage)
  • 독림적인 저장 장치(Detached storage)

직접 연결 저장 장치- Direct Attached Storage (DAS)


아마도 중 소규모의 설치에 가장 많이 사용되는 솔루션일 것입니다. 하드디스크가 어플리케이션이 구동되는 PC에 놓이게 되는 것을 말하며, PC와 장착 가능한 HDD 수에 제한이 있습니다. 대부분의 PC는 2개에서 치대 4개의 디스크 장착이 가능 합니다. 각각의 디스크는 300 GB정도의 저장 공간과 전체적으로 1.2 TB(terabyte)의 공간 확보가 가능 합니다.

독립적인 저장 장치 - Detached Storage:
Storage Area Network (SAN) or Network Attached Storage (NAS)

이러한 시스템은 Storage Area Network (SAN) 과 Network Attached Storage (NAS)로 분류되기도 하며 차이점은 SAN은 서버와 워크스테이션간의 저장 용량의 공유를 위한 블록 스토리지(Block Storage)를 제공하며, NAS는 서버와 워크스테이션간의 파일 공유를 위한 파일 스토리지(File Storage)입니다.  이러한 두가지 타입의 솔루션은 IP 기반의 영상 감시 시스템에 적용 가능 합니다.

이러한 타입의 하드디스크 구성은 높은 레벨의 redundancy를 지원하며, 대용량의 저장 공간과 함께 저장 공간 확장성이 요구되는 대형 구축 어플리케이션에 적합 합니다.

Hard disks - risk or redundancy?

오늘날 유통되고 있는 대부분의 하드 디스크는 MTBF에 있어서 높은 신뢰도룰 제공하고 있습니다. 그러나 하나의 시스템에 여러개의 라드 디스크가 추가 되기 때문에 통계적으로 디스크의 문제 발생율이 높습니다. 따라서 이러한 문제를 극복하기 위해 Redundancy가 요구 됩니다.

Redundant Array of Independent Disks (RAID)
RAID는 Redundant Array of Inexpensive (or Independant) Disks의 약어로 여러개의 HDD를 하나의 저장장치처럼 다룰 수 있게 하고, 장애가 발생했을 때 데이터를 잃어버리지 않게 하며 각각에 대해 독립적으로 동작할 수 있도록 합니다.

RAID 0 (stripping)  

RAID level 0은 장애 발생에 대비한 여분의 저장공간을 갖지 않는다. 그러므로 엄밀히 이야기하자면 RAID의 정의에 부합된다고 볼 수 없다. Level 0에서 데이터는 빠른 입출력이 가능하도록 여러 드라이브에 분산된다.
여분의 정보를 기록하지 않기 때문에 성능은 매우 뛰어나지만, 어느 한 드라이브에서 장애가 발생하게 되면 데이터는 손실된다. 이 레벨은 striping이라고 부른다.

RAID 1 (mirroring)  

RAID level 1은 한 드라이브에 기록되는 모든 데이터를 다른 드라이브에 복사해 놓는 방법으로 복구능력을 제공한다. Level 1 array는 하나의 드라이브를 사용하는 것에 비해 약간 나은 정도의 성능을 제공한다. 이 경우 어느 드라이브가 고장나더라도 데이터의 손상은 일어나지 않는다. 이것은 단 두대의 드라이브만으로 시작할 수 있기 때문에 Redundancy를 필요로 하는 곳에 유용한 솔루션이 될 수 있다. 하지만 전체 용량의 절반이 여분의 데이터를 기록하기 위해 사용되기 때문에 저장용량당 단가가 비싸다. 이 레벨은 mirroring이라고 부른다.

빠른 기록 속도와 함께 장애 복구 능력이 요구되는 경우에 사용된다. 2대의 드라이브만으로 구성할 수 있기 때문에 작은 시스템에 적합하다

RAID 5 (distributed parity)  

가장 보편적으로 많이 사용되는 방법은  비용과 성능명에서 가장 최상의 밸런스를 제공하는 RAID-5 이다. RAID-5는  데이터의 손실/시스템 운영의 장애없이 하드디스크 교체 가능한 "hot swaps"기능을 제공한다.  

Calculating your storage needs

Required hard disk space
어플리케이션을 위해 얼마나 많은 저장 공간이 필요한지 계산하기 위해 다음과 같은 항목을 고려 되어야 합니다.

  • 카메라의 수량
  • 카메라별 하루에 녹화되는 시간
  • 얼마나 오랫동안 저장 되는가 (oversrite 실행 이전)

JPEG/MJPEG

(이미지 사이즈) X  (fps)  X (3600s) = KB per hour / 1,000 = MB per hour
(MB per hour) X (hours of operation per day) = MB per 24h
(MB per 24h) X (requested period of storage) = Storage need

3대의 카메라로 30일 동안 녹화 했을 경우 = 292.9 GB.

MPEG

Bit rate / 8 (bits in a byte) X 3600s = KB per hour / 1,000 = MB per hour
(MB per hour) X (hours of operation per 24 hours) = MB per day
(MB per 24h) X (requested period of storage) = Storage need

3대의 카메라로 30일 동안 녹화 했을 경우 = 1.598 TB