자동 스케일링을 통한 분산 RTSP 스트리밍 오케스트레이션
감시 플랫폼은 자동 수명 주기 관리를 통해 수백 개의 카메라 스트림을 관리하고, 리소스 낭비 없이 필요할 때 스트림을 즉시 사용할 수 있도록 보장하는 안정적이고 확장 가능한 시스템이 필요했습니다.
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과제
많은 카메라의 스트리밍 인프라를 관리하는 것은 다음과 같은 운영상의 과제를 안겨주었습니다:
- 각 카메라에 대한 스트리밍 서버를 수동으로 프로비저닝하는 것은 지속 불가능했습니다.
- 유휴 스트림은 컴퓨팅 리소스와 대역폭을 낭비했습니다.
- Cloudflare 및 CDN 통합을 위해서는 RTSP에서 HLS로의 변환이 필요했습니다.
- 테넌트가 자신의 카메라만 볼 수 있도록 사용자 범위 액세스 제어가 필요했습니다.
우리의 솔루션
우리는 수요에 따라 MediaMTX 스트리밍 컨테이너를 동적으로 프로비저닝하고, 모니터링하며, 정리하는 오케스트레이션 계층을 구축했습니다.
아키텍처
- 오케스트레이터 API: 스트림 수명 주기 관리를 위한 FastAPI 마이크로서비스
- 컨테이너 엔진: Docker 기반 MediaMTX 컨테이너 프로비저닝
- 인증: 사용자 범위 카메라 액세스를 위한 Supabase JWT
- CDN 프록시: HLS 전송을 위한 Cloudflare Workers
- 상태 모니터링: 자동 복구를 통한 주기적인 상태 확인
수명 주기 관리
- 온디맨드 프로비저닝 - 사용자가 카메라 피드를 요청할 때 스트리밍 서버 생성
- RTSP-HLS 변환 - MediaMTX는 브라우저 재생을 위한 프로토콜 변환 처리
- 상태 모니터링 - 주기적인 확인으로 서버 응답성 보장
- 자동 정리 - 구성 가능한 시간 초과 후 유휴 서버 종료
- 복구 - 비정상 서버 자동 재시작
주요 기능
- 사용자 범위 액세스 - 각 테넌트는 자신이 승인한 카메라만 볼 수 있습니다.
- 동적 스케일링 - 시청자 수요에 따라 컨테이너가 생성 및 종료됩니다.
- 품질 제어 - 스트림별 FPS (1-60) 및 해상도 (낮음/중간/높음/울트라) 설정
- 스냅샷 API - 라이브 스트림에서 타임스탬프 기반의 정확한 프레임 캡처
- CDN 통합 - 전 세계 저지연 HLS 전송을 위한 Cloudflare Workers 프록시
- RTSP 캐싱 - API 호출을 최소화하기 위한 카메라 연결 정보의 지능형 캐싱
결과
기술 스택
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자주 묻는 질문
MicrocosmWorks는 다중 지역 오케스트레이션 계층을 구축했습니다. 이 계층에서 각 물리적 위치의 엣지 릴레이 노드들은 로컬에서 RTSP 스트림을 가져와 필요에 따라 트랜스코딩하고 암호화된 터널을 통해 중앙 플랫폼으로 전달합니다. 이 아키텍처는 인터넷에 직접 노출된 카메라 접근의 필요성을 제거하며, 엣지에서 지능형 프레임 샘플링을 적용하여 WAN 대역폭을 줄이고, 사이트 간 네트워크 변동 중에도 스트림 연속성을 유지합니다.
MicrocosmWorks는 과거 스트림 패턴을 기반으로 처리 용량을 미리 프로비저닝하는 스케줄 인식 자동 스케일링과 30초 이내에 실시간 스트림 수 변화에 반응하는 반응형 스케일링을 결합하여 구현했습니다. 이 시스템은 클라우드 컴퓨팅 비용을 최소화하기 위해 비피크 시간 동안 적극적으로 스케일 다운하며, 새로운 GPU 인스턴스를 프로비저닝할 때 발생하는 콜드 스타트 지연 없이 즉시 새 스트림을 수락할 수 있는 웜 스탠바이 파드를 사용합니다.
MicrocosmWorks는 들어오는 스트림 연결을 큐에 넣고, 각 노드의 현재 CPU, GPU, 메모리 사용률을 고려한 가중치 기반 라운드 로빈 알고리즘을 사용하여 가용한 처리 노드들에 분산시키는 접근 제어 시스템을 설계했습니다. 스트림은 구성 가능한 규칙에 따라 우선순위가 부여되므로, 출입구와 같은 고우선순위 카메라들은 저우선순위 피드보다 항상 처리 용량을 먼저 확보합니다.
네, MicrocosmWorks는 기존 NVR 및 VMS 플랫폼에 연결되는 ONVIF 디스커버리 및 RTSP 풀 어댑터를 구축하여, 기존 녹화 인프라에 어떠한 변경도 요구하지 않고 이를 스트림 소스로 취급합니다. 또한, 오케스트레이션 레이어는 Milestone 및 Genetec과 같은 인기 있는 VMS 시스템으로부터 재스트리밍된 피드를 수신할 수 있으며, 이를 통해 기업은 현재의 감시 투자에 AI 분석 기능을 추가할 수 있습니다.
MicrocosmWorks는 분산 스트리밍 오케스트레이션 솔루션을 시간당 $30~$50의 요율로 제공하며, 생산 준비된 MVP는 엣지 위치 수와 통합 요구 사항에 따라 일반적으로 3-4개월의 개발 기간이 필요합니다. 이는 스트림당 요금을 부과하는 엔터프라이즈 비디오 플랫폼 라이선스보다 훨씬 더 비용 효율적이며, 특히 100개 이상의 동시 스트림 규모에서는 더욱 그렇습니다.