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CASE STUDY

[KBS] 방송업계 최초 오픈스택 기반 솔루션 구축

지난 2월 5일 잠실 롯데호텔에서는 ‘제2회 오픈스택 데이 인 코리아’ 행사가 열렸다. 이 자리에서 KBS는 방송업계 최초로 오픈스택 기반의 프라이빗 클라우드 서비스 환경을 구축하고 데이터의 안정성과 가용성 확보를 위한 핵심 장비로 효성인포메이션시스템(HIS)의 Hitachi 스토리지를 도입한 사례를 발표해 관심을 끌어냈다. IT부서 담당자라면 사내 IT 환경에 클라우드 서비스를 도입하는 것에 대한 고민과 검토를 해 보았을 것이다. 거대한 컴퓨팅 자원이라고 할 수 있는 클라우드 컴퓨팅 서비스가 서버, 네트워크, 스토리지 등 주요 IT 자원을 자유자재로 할당해 불필요한 리소스 낭비를 줄일 수 있는 방법이기 때문이다. KBS도 예외는 아니었다. 1961년 텔레비전 방송을 개국한 KBS는 현재 2개의 텔레비전 채널과 1개의 위성방송 채널, 7개의 라디오 채널, 그리고 세계 최초의 지상파 이동방송인 U KBS 4개 채널을 운영할 정도로 규모면에서 국내 방송계의 독보적인 존재다. 특히 글로벌 위성채널로 케이팝(K-Pop) 확산에 공헌해온 KBS World는 2003년 7월에 출범, 8년 만에 전 세계 73개국 4,849만 가구가 시청하는 글로벌 채널로 부상했다.



비즈니스 성패 좌우하는 데이터 관리

KBS가 방송계에서는 최초라고 할 수 있는 클라우드 컴퓨팅 환경을 스토리지 중심으로 구현한 이유는 KBS의 방송 콘텐츠 제작 환경과 넉넉지 않은 IT 투자에서 그 원인을 찾을 수 있다. KBS는 보도 부분을 제외하곤 예능부, 드라마부 등 부 단위로 NPS(Network Production System) 제작 시스템을 유지하고 있어 비디오 자원이 별도의 네트워크 환경으로 구축되어 있다. 관리포인트가 산재되어 있기 때문에 자원의 효율적 인 관리와는 거리가 멀었다. KBS 방송시설국 제작시설부 홍석명 팀장은 “네트워크와 스토리지 중심의 시스템 인프라 구성 시 프로그램 제작 장르를 기준으로 시스템을 별도로 구축하고 있어 시스템을 공유하는 데 제한이 있었다. 특히 SAN 기반 스토리지의 시스템 간 공유는 불가능한 일이었다”고 당시 상황을 설명했다.


KBS 월드(KBS World) 사업부에서 좀더 빠른 콘텐츠 제작을 요구하면서 방송시설국 제작시설부의 고민은 깊어갔다.


KBS 월드 방송 채널은 제작과 관련된 많은 부분이 외주로 이뤄진다. 1·2채널에서 방송이 된 콘텐츠 원 파일을 KBS N(유료방송채널, KBS 1·2채널의 콘텐츠를 소비자에게 전달하는 미디어 전문기업)이 인코딩을 하면 외주 자막 제작사가 영상 편집, 한글 스크립팅, 다국어 번역, 화면 자막 제작 등을 수행한다. 이 파일을 다시 KBS 월드에서 검토하고, KBS N이 최종 프로그램을 해외로 송출하는 형식으로 제작이 진행되어 왔다. 이 기간이 대략 2주였다. 여기에 KBS 자체적으로 외부 현장에 취재 또는 촬영을 갔을 때는 제작 편집 과정을 현지에서 처리할 수 없는 등 데이터에 대한 접근성과 업무 효율성이 떨어진다는 문제도 대두됐다. KBS 월드의 요청과 기존 제작 편집 과정에서의 문제 해결 등을 위해 좀더 근본적인 해결책을 찾아야 했다. 국내 다른 지상파 방송사보다 2~3배의 방송 채널을 보유하고 있기에 제작되는 콘텐츠의 양은 비례적으로 많았고, 대용량 콘텐츠의 저장과 처리에 필요한 리소스에 대한 요구가 클 수밖에 없었다. 그렇다고 시스템 용량을 무한적 늘릴 수 없기에 자원을 최대한 활용할 수 있는 가상화 기능에 대한 요구도 많아졌다.



오픈스택의 가능성, 외주 방송제작 업무 프로세스 통해 검증

오픈소스 기반의 클라우드 컴퓨팅 운영체제인 오픈스택(OpenStack)을 지원하는 스토리지 도입은 KBS가 당면한 여러 문제를 순차적으로 해결해 줄 수 있는 대안으로 손색이 없었다. 홍 팀장은 “3~4년 전 클라우드 컴퓨팅 시스템도입을 검토하던 때와 달리 오픈스택은 IT 생태계의 일부가 되어 있었다. 레드햇과 Hitachi, 시스코 등 다양한 벤더들이 오픈스택 진영에서 활발한 활동을 벌이고 있어 클라우드 컴퓨팅의 플랫폼으로 정착될 수 있는 잠재력이 충분하다고 판단했다”고 설명한다. 이에 서버 수량이나 SAN 기반의 스토리지 네트워크 환경에서 솔루션 확장성뿐만 아니라 소프트웨어 모듈로 클라우드 환경을 지원할 수 있는 스토리지의 도입을 핵심 포인트로 잡았다. 오픈스택 환경은 개방형 시스템으로 호환성과 안정성을 갖춘 스토리지 도입은 매우 중요한 사안 이었다. 방송 데이터에 문제가 생기거나 유출 된다면 막대한 비용 손실을 감당해야 하기 때문. 또한, 외주 제작과 자체 제작 등 업무 범위와 주체가 다양한 것을 고려해 데이터를 통합적으로 관리하면서도 접근성을 보장할 수 있는 스토리지가 필요했다.


오픈스택 플랫폼을 지원하는 스토리지 드라이버 및 고속 NAS와 같은 파일시스템을 적용할 수 있는지도 관건이었다. 시스템 구성에 필요한 리소스를 용도별로 할당하고 필요에 따라 자유자재로 할당량을 조정할 수 있는 시스템이어야 했다. 내부 사용자를 위한 웹하드 기능도 요구됐다.



HIS의 뛰어난 기술지원으로 구축 성공

타 벤더 대비 일찍 클라우드 서비스용 오픈스택 환경에 맞는 하드웨어와 소프트웨어를 개발해 왔고, 오픈스택 아키텍처에 최적화된 스토리지 솔루션과 ‘Hitachi 오픈스택 신더 드라이버(Hitachi OpenStack Cinder Driver)’를 갖춘 HDS(Hitachi Data Systems)의 솔루션이 물망에 올랐다. 무엇보다 HIS를 통해 시스템구성에 필요한 기술지원을 충분히 받을 수 있다는 점이 유리하게 작용했다. 홍 팀장은 “HIS는 Hitachi 솔루션을 30년간 국내 다양한 업계에 적용하면서 기술적인 노하우를 충분히 지녔다는 점에서 KBS 월드 제작 시스템 구축 파트너로 손색이 없었다”고 평가했다.


2014년 9월, KBS는 HIS와 함께 Hitachi의 미드레인지 스토리지인 HUS 150(Hitachi Unified Storage 150)을 자사 오픈스택 시스템의 신더 드라이버(Cinder Driver) 연동 작업에 착수했다. HUS 150은 파일 및 블록 데이터 타입을 저장하는 방식의 유니파이드 스토리지에서 나아가 파일, 블록 및 오브젝트 데이터를 하나의 중앙 플랫폼에서 통합한 미드레인지급 스토리지 시스템이다.


8대의 서버와 40대의 스토리지를 오픈스택에 연동하는 과정에서 가상머신 대수가 늘어나면 작동이 되지 않는 문제가 발생하기도 했다. Hitachi 신더 드라이버와 오픈스택의 노바 인터페이스 중 어디서 문제가 발생하는지 알기 위해 여러 엔지니어들이 한 자리에 모여 해결책을 모색하던 중 오픈스택 플랫폼의 연동 부분인 노바 인터페이스에서 문제를 발견해 해결할 수 있었다. 이 과정에서 Hitachi 신더 드라이버의 이중화 기능을 활용하는 성과도 있었다.



본사 방송 시스템에도 클라우드 서비스 확대

오픈스택 시스템과 연동되는 HUS 150 구축으로 다시 태어난 ‘KBS NCPS(Network Caption Production System)’. 당초의 목표대로 KBS 월드 채널 방송 제작 및 송출 과정이 대폭 간소화되는 성과를 얻었다. 모든 리소스를 KBS NCPS에서 통합적으로 관리할 수 있게 되면서 자막, 영상 편집 작업은 물론 KBS 월드의 검토 작업이 하나의 시스템에서 가능해졌다. 제작과 편집을 마친 데이터는 KBS N을 통해 바로 송출되면서 꼬박 2주가 걸리던 제작기간도 50% 감축시킬 수 있었다.


스토리지 자원을 자유롭게 재배치 할 수 있게 돼 자원 활용성을 높이게 된 것도 손꼽히는 성과다. 홍 팀장은 “스토리지와 네트워크, 대역폭을 자유자재로 줄였다 늘였다 하는 것이 가능해졌다. 서버와 스토리지를 가상화해서 인스턴스를 분할한 후 그때 그때 필요에 따라 자원을 할당하는 원리다. 자원 통합, 구성 및 변경도 단일 관리 툴에서 이뤄지므로 전체 리소스를 유연하게 활용하게 됐다”고 강조한다.


여기에 iSCSI 인프라 아키텍처와 ‘Hitachi 다이내믹 프로비저닝(Hitachi Dynamic Provisioning)’을 기반으로 메인 스토리지가 구성돼 언제 어디서든 데이터에 접근할 수 있게 됐다. 지정된 편집실이 아닌 취재 또는 촬영 현장에서도 원격으로 방송 편집 작업이 가능해져 업무 효율성을 한층 높일 수 있는 환경을 마련한 것이다.


2015년 1월 초, 내외부 사용자를 대상으로 새로운 외주제작 시스템 소개와 시연회를 마친 KBS는 외부 사용자 교육 후 3월부터 시스템을 본격 활용한다는 계획이다. 홍석명 팀장은“오픈스택 시스템을 KBS 월드 제작 시스템에 적용했다는 것은 KBS IT 인프라 시스템 변화의 출발점에 불과하다. 향후 오픈스택 기반의 클라우드 서비스 시스템을 본사 시스템으로확대 적용하는 건 시간 문제”라고 밝혔다. 스토리지 부문에서는 Hitachi 스토리지가 제공하는 TOE(TCP Offload Engine) 기능을 사용해 TCP부하를 줄이는 구성을 채택, 고성능을 보장할 뿐만 아니라 성능을 일정하게 유지해 시스템 안정성을 높일 것으로 기대하고 있다. 또한, 방송용 오브젝트 스토리지를 위한 추가 기능과 성능을 꾸준히 검증하고 확대해 나갈 계획이다.


비즈니스 성패를 좌우할 정도로 그 중요성이날로 높아지고 있는 데이터. KBS는 오픈스택 기반의 스토리지 환경을 성공적으로 도입함으로써 시간과 비용 절감은 물론 효율적인 방송 제작 환경을 마련한 선진 방송국으로 동종 업계의 모범이 될 것이다.




Q. 프라이빗 클라우드 스토리지 서비스를 구축하게 된 이유는 무엇입니까.

KBS 월드는 외주 제작 방송이 많은 편입니다. 방송 제작 작업의 효율성을 높이고 제작 비용을 절감하기 위해 클라우드 스토리지 서비스 기반의 오픈스택 환경 시스템을 구축한 것입니다. 이로써 서버와 스토리지 자원을 자유롭게 재배치함으로써 효율적으로 사용할 수 있게 되었습니다. 클라우드 스토리지 구성은 일반적인 스토리지 구성과 비교해 구축 비용 및 관리 비용이 저렴해지는 장점이 있습니다.



Q. 퍼블릭 클라우드 서비스 이용을 검토한 적이 있었다고 들었습니다.

서버와 스토리지 시스템을 무한정 구입할 수 없는 상황에서 아주 잠깐 동안 검토를 한 적이 있습니다. 그러나 대다수가 반대했죠. 방송국의 주요 자산인 콘텐츠를 외부에 보관해 놓고 편집을 한다는 점에 대한 거부반응이 많았습니다. 사용량을 기준으로 지불해야 하는 서비스 이용료와 통신회선 비용이라면 프라이빗 클라우드 서비스 구축 비용이 훨씬 저렴하지 않겠습니까. 어떠한 경우에도 서비스 정지는 있을 수 없는 방송의 특성을 고려할 때 중단없는 서비스를 위한 관리와 신속한 대응을 내부만큼 잘하지 못할 것이라는 판단도 내렸습니다.



Q. Hitachi 스토리지를 도입한 결정적인 이유는 무엇입니까.

가상머신의 라우팅이 원활하고 자원을 가변적으로 늘릴 수 있느냐가 중요했습니다. Hitachi 스토리지는 오픈스택 환경에서 여러 개의 경로에서 동시에 스토리지에 접근해 데이터를 분산 처리함으로써 성능을 높여주고, 특정 경로에 장애가 발생했을 때에도 서비스 연속성이 보장됐습니다. 뿐만 아니라 그동안 효성인포메이션시스템이 보여준 전문성과 신뢰는 우리가 솔루션을 선택하는 데 상당한 부분을 차지했습니다. 국내 통신·미디어 업 계 1위의 구축 노하우를 쌓아온 효성인포메이션시스템의 뛰어난 기술력으로 KBS는 방송계 최초로 오픈스택 환경을 구축할 수 있었습니다. 향후 지속적인 기능의 업데이트와 성능 향상이 보장된다면 KBS는 오픈스택 클라우드 플랫폼을 계속 확장할 것입니다.







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