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제목 [Audinate] IT 관리자의 관점에서 Dante AV over IP 구현
작성자 아이피기어 (ip:)
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  • 작성일 2022-03-08 11:23:13
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IT 관리자의 관점에서 Dante AV over IP 구현


AV 시스템은 점점 더 기업의 업무지원 구성요소로서 통합될 것으로 예상됩니다. 하지만 IT 관리자는 AV-over-IP(Audio-Visual over IP) 시스템의 특정 요구 사항과 일반적인 AV 시스템 운영에 익숙하지 않을 수 있습니다. 반대로 AV 전문가는 IT 관리자와 관련된 문제를 인식하지 못하거나 이러한 맥락에서 목표를 달성하는 최선의 방법을 알지 못할 수 있습니다. 이 기술 문서는 개별 건물 내 및 캠퍼스 전체에 걸쳐서 혼합 사용되는 IT 인프라에서 AV-over-IP 네트워킹을 구현하는 동안 습득된 중요한 정보와 경험을 중심으로 표현합니다.


AV와 교류하며 융합되는 네트워크

점점 더 많은 시청각 시스템이 네트워크 기술을 기반으로 구축됨에 따라 IT 부서와 AV 부서는 협력하는 방법을 배우기 시작했습니다. AV 전문가가 AV-over-IP의 용어와 기술을 이해하게 되면서 IT 전문가(대규모 네트워크의 IT관리자)는 중앙 집중식 관리, AV 단말장치의 유연한 분배 및 사실상 제한 없이 확장할 수 있는 기능을 포함하여 네트워크 AV가 기업에 제공하는 이점을 인식하기 시작했습니다. 이러한 변화는 상업, 교육, 재정, 정부 또는 기타 합리적인 규모의 기업의 IT 부서가 이제 환경 내에서 AV 시스템의 구현 및 관리를 궁극적으로 책임진다는 것을 의미합니다. IT 관리자는 AV 전문가와 상의하여 해당 장비에 대한 구매 결정을 내릴 수도 있습니다.

AV 전문가와 IT 전문가는 서로의 기술을 충분히 공유하여 프로젝트에서 상호 작용하고 공동 작업을 수행할 수 있지만 둘 다 상대방의 분야 전문가가 되기는 어려운 상황이기도 합니다. AV 전문가는 IT에 대한 기본 실무 지식을 갖추면 분명한 장점을 갖게되며 많은 사람들이 연관된 다양한 제조업체의 교육 및 인증 기회를 활용하고 있습니다. 오디오 네트워킹은 네트워크 기능 및 구성의 일부에만 의존하기 때문에 AV 전문가는 IT 관리자가 될 필요는 없습니다.

마찬가지로 IT 관리자는 하나 이상의 네트워크로 연결된 AV 시스템을 전사적 융합형 네트워크로 통합 및 구현하는 것과 관련된 문제를 파악하기 시작했습니다. 이러한 시스템의 목표와 용도에 대한 명확한 이해로 준비된 IT 관리자는 오디오 네트워킹이 자신이 담당하는 네트워크와 쉽게 통합될 수 있음을 빠르게 인지할수 있습니다.




AV over IP: IT 관리자가 알아야 할 사항

대역폭의 제한과 실시간 미디어 전달에 대해 적합한 표준의 부족으로 인해 시스템이 의도적으로 데이터 네트워크와 호환되지 않게 되기도 했었습니다. 다행스럽게도 그런 시절은 오래전 입니다. Dante와 같은 최신 AV-over-IP 솔루션은 공통 IT 표준을 기반으로 하므로 쉽게 사용할 수 있는 기존 스위치 및 케이블로 구성된 네트워크에서 데이터 트래픽과 함께 실행할 수 있습니다. 다른 네트워크 구성장치와 구성요소에 대해 이러한 오디오 장치는 다른 노드처럼 작동하므로 IT 직원에게 이러한 네트워크의 구현, 운영 및 관리가 친숙한 작업입니다.


표준

기업용 네트워킹의 여러 측면에 대해 수많은 표준과 일반적인 방법이 존재하지만 AV-over-IP는 일반적으로 IT 관리자가 쉽게 이해하고 활용할 수 있는 소규모 표준 하위범위 에서 구현됩니다.


IP 주소 지정

초기 AV-over-IP 솔루션에는 간혹 고정 IP 주소가 필요했지만 더 이상 그렇지 않습니다. Dante와 같은 최신 AV-over-IP 솔루션은 모두 DHCP를 존중하며 대부분은 자체 할당된 IP 주소로도 작동하도록 설계되어 DHCP 서버가 없는 "독립 실행형" 오디오 네트워크를 쉽게 생성할 수 있습니다. 다른 일반 네트워크 단말장치와 마찬가지로 DHCP를 사용하는 것이 좋습니다. 고정 IP 주소는 설치된 AV-over-IP 시스템에 거의 필요하지 않으며 사람의 실수로 인해 문제가 발생할 수 있습니다. 영구 IP 주소가 필요한 경우 DHCP 예약을 사용할 수 있습니다.


멀티캐스트, 유니캐스트 및 IGMP 스누핑

대다수의 네트워크 관리자가 멀티캐스트의 과도한 사용을 경계하는 데는 그럴만한 이유가 있습니다. 관리되지 않는 멀티캐스트 트래픽은 항상 브로드캐스트 도메인의 모든 노드에 도달하여 잠재적으로 느린 링크 속도로 장치에 과부하가 걸립니다. 네트워크 메시지와 데이터가 단순히 한 장치에서 다른 장치로 전송되는 유니캐스트와 상반됩니다.

멀티캐스트는 브로드캐스트 도메인 내에서 한번에 모든 장치의 클록 동기화, 타이밍 및 검색 메시지를 보내는 데 사용되기 때문에 Dante 및 기타 모든 AV-over-IP 솔루션의 일부로 필요합니다. 기본적으로 Dante는 오디오 전송에 유니캐스트를 사용하지만 해당 미디어가 동시에 여러 대상으로 송신될 경우 멀티캐스트를 사용하여 오디오 또는 비디오 트래픽을 전달할 수도 있습니다.

멀티캐스트가 필요하다는 것을 알고 있는 IT 관리자는 오디오 장치에 연결된 스위치에서 IGMP를 쉽게 구성할 수 있습니다. 즉, IGMP는 사용중인 멀티캐스트 오디오 전송이 거의 또는 전혀 없는 Dante 오디오 전용 네트워크에 대한 요구 사항이 아닙니다. Dante가 혼합된 네트워크, 특히 IP 비디오가 동일한 네트워크 세그먼트에 있거나 상당한 양의 멀티캐스트 오디오가 사용되는 네트워크에 상주하는 경우 IGMP를 구현해야 합니다. IGMP 스누핑은 멀티캐스트 트래픽을 요청하는 장치만 수신하도록 하여 원치 않는 트래픽을 감소하게 합니다.


PTP 동기화

디지털 오디오는 오디오 샘플의 정확한 재생을 위해 동기화가 필요합니다. Dante는 시간 동기화를 위해 PTP(Precision Time Protocol)를 사용합니다. 기본적으로 Dante는 PTP 버전1을 사용합니다. 이것은 초당 몇 번씩 몇 개의 작은 패킷을 생성합니다. 하나의 Dante 장치는 멀티캐스트 동기화 및 후속 메시지를 모든 팔로워 장치에 보내는 브로드캐스트 도메인 기준으로 클럭 리더로 선출됩니다. 팔로어 장치는 네트워크 지연을 결정하기 위해 지연 요청을 리더로 다시 보냅니다. 클럭 리더 역할을 하는 1Gbps 연결이 있는 Dante 장치는 약 250-300개의 Dante 장치를 동기화 상태로 유지할 수 있습니다.


QoS (Quality of Service)

실시간 미디어 스트리밍 서비스인 Dante는 네트워크의 짧은 대기 시간과 지터의 이점을 누리며 이러한 이유로 Dante 오디오 및 비디오는 Wi-Fi를 통해 전송할 수 없습니다. Dante 클록 및 오디오의 적절한 우선 순위를 지정하려면 혼합 사용 네트워크(Dante Video가 있는 네트워크 포함) 또는 혼합 100Mbps/1Gbps 인프라 또는 장치가 있는 네트워크에서 QoS를 사용해야 합니다. Dante는 DiffServ QoS를 사용하고 패킷에 태그를 지정하며 해당 태그를 기존 네트워크 QoS 체계에 통합할 수 있습니다.


VLAN

VLAN(가상 근거리 통신망)은 트래픽을 분리된 상태로 유지하면서 AV-over-IP 네트워크가 물리적 인프라를 기존 IP 네트워크와 공유할 수 있도록 하는 단순한 방법입니다. 과거에는 대규모 네트워크의 단일 AV VLAN으로 충분했지만 AV 시스템 영역이 성장함에 따라 이를 여러 VLAN으로 나누는 것을 고려해야 합니다. 생성된 멀티캐스트 및 브로드캐스트 트래픽의 양과 동기화 제한으로 인해 오디오 드롭아웃이 발생할 수 있으므로 단일 브로드캐스트 도메인에 250-300개 이하의 AV 장치가 있는 것이 이상적입니다. 시스템은 책임, 기능, 부서, 건물, 층 또는 방에 따라 VLAN으로 나눌 수 있습니다. 자주 서로 통신해야 하는 장치는 복잡성을 피하기 위해 동일한 VLAN에 배치되어야 합니다.


그린 이더넷

EEE(Energy Efficient Ethernet) 또는 '그린 이더넷'(IEEE802.3az)은 Dante 트래픽에 사용되는 모든 포트에서 비활성화되어야 합니다. 

EEE는 동기화 성능이 저하되고 가끔 오디오가 끊길 수 있습니다.


오디오 대역폭

물론 IT 관리자는 특히 기술을 처음 접하는 경우 AV-over-IP의 실제 대역폭 요구 사항을 이해해야 합니다. 이 지식은 가장 효과적인 방식으로 적절한 여유 공간이 있는 시스템을 구성하는 데 도움이 됩니다. 프로분야의 설정에서 사용되는 대부분의 오디오는 48kHz 및 24비트의 비트 심도(단어 길이)로 샘플링된 PCM(비압축) 입니다. AV-over-IP 시스템은 이 데이터가 효율적인 스트림으로 패킷화되기 때문에 필요한 오버헤드를 추가합니다. Dante 네트워크에서 오디오는 각각 약 6Mbps를 소비하는 최대 4채널의 UDP 오디오 "플로우"로 패키징되어 근사치를 위한 쉬운 "경험 법칙"으로 이어집니다. 예를 들어, 많은 Dante 장치의 최대 채널 수인 64개의 오디오 채널이 한 장치에서 다른 장치로 유니캐스트로 전송되면 16개의 플로우를 사용하고 약 100Mbps의 대역폭 또는 1/10 기가비트 링크가 필요합니다.

대역폭은 분배 오디오 시스템과 같이 장치가 일대다 대상을 보내는 멀티캐스트를 선택적으로 사용하여 관리할 수 있습니다. 멀티캐스트 플로우의 대역폭은 채널당 대역폭이 약 1.5Mbps인 오디오로 구성된 채널수 조합에 따라 달라집니다.




비디오 대역폭

비디오 대역폭은 해상도, 프레임 속도, 크로마 샘플링, 색상 비트 심도 및 사용된 코덱에 따라 조금 더 복잡하며 표시되는 콘텐츠에 따라 다릅니다. 흐름 및 대역폭 제한으로 인해 비디오가 둘 이상의 대상으로 전송되는 경우 Dante 비디오는 멀티캐스트되어야 합니다. 아래 차트는 표준영상 규격 해상도, 프레임 속도 및 비트 심도에서의 일반적인 압축영상 대역폭 입니다.


WAN을 통한 Dante

전통적으로 AV-over-IP 시스템은 표준에 따라 동기화를 위한 멀티캐스트(PTP) 및 장치 검색(mDNS)을 사용해야 하기 때문에 단일 LAN 내에서 작동하도록 제한되었습니다. 

Dante Domain Manager의 도입으로 이 제한이 극복되어 Dante가 라우팅된 네트워크에서 작동할 수 있습니다. Dante Domain Manager는 라우터 간 유니캐스트 트래픽을 사용하도록 Dante 장치를 자동으로 구성하는 Dante 네트워크용 서버 기반 중앙 집중식 모니터링 및 관리 애플리케이션이므로 PIM 라우팅 프로토콜 구성이 필요하지 않습니다. PTP 및 미디어에 대한 멀티캐스트 트래픽은 여전히 각 서브넷 내에서 사용됩니다.

IP 주소 또는 유니캐스트 DNS-SD를 사용하여 Dante Domain Manager에 장치를 등록하면 mDNS가 검색 메커니즘으로 대체됩니다. 그 결과 거의 모든 네트워크 토폴로지에 배포할 수 있는 유연한 Dante 네트워크가 생성되며, 여전히 친숙한 Dante Controller 소프트웨어를 사용하여 경로지정을 관리합니다. 즉, Dante 미디어 및 클럭은 공용 인터넷 연결을 통해 라우팅할 수 없습니다. 라우팅된 네트워크를 지원하는 것 외에도 Dante Domain Manager는 사용자 인증, 액세스 제어 및 시스템 감사를 제공하기 위해 Dante 설치에 권장됩니다.

또한 Dante Domain Manager를 사용하면 관리자가 Dante 장치를 도메인이라는 비간섭 그룹으로 구성할 수 있습니다. 이러한 논리적 분리는 특별한 스위치 구성 없이 VLAN의 일부 목적을 달성합니다.


결론

AV가 일반적으로 수용되는 네트워킹 방식으로 이동함에 따라 AV 전문가와 IT 전문가는 더욱 긴밀하게 협력하게 될 것입니다. AV에서 온 사람들은 네트워킹 기술의 툴킷을 개발하고 IT 부서에서 오는 사람들은 AV 서비스의 요구 사항에 익숙해질 것입니다. 양 당사자는 기업의 성공에 이해 관계가 있습니다. 다행히도 강력한 표준을 기반으로 한 오디오 및 비디오 네트워킹의 개발은 기술적 장벽이 거의 없으며 이러한 장애물을 극복하기 위해 목표에 대한 상호 이해만 필요하다는 것을 의미합니다.



원본 : © Audinate, 2022 | Implementing Dante AV-over-IP from an IT Manager’s Perspective

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