Edge Computing
엣지 컴퓨팅이란?
클라우드 컴퓨팅이란 인터넷을 통해 서버, 저장소, 소프트웨어, 분석 등의 컴퓨팅 서비스를 제공하는 것을 말한다. 이미 많은 기업들이 클라우드 환경으로 전환했으며, 이 과정에서 여러 가지 문제점들이 발생하게 된다.
- 사용자의 폭발적인 증가로 인해 서버 및 데이터 센터에서 처리할 수 있는 데이터 양을 넘어서기 시작하면서 데이터 처리 속도 문제
- 데이터의 송/수신 과정의 지연 현상 발생 (Latency)
- 통신 과정 상의 보안 문제
이런 문제점들을 해결하기 위해서 “사용자의 단말 또는 가까운 위치에서 컴퓨팅을 수행” 하는 방식의 엣지 컴퓨팅 개념이 탄생했다.
데이터를 데이터 센터로 전송하고 데이터를 처리하는 방식의 클라우드 컴퓨팅과는 달리 엣지 검퓨팅은 스마트폰과 같은 단말(엣지) 기기 또는 가까운 위치에서 데이터를 처리하는 분산 개방형 아키텍처를 말하며 이를 기반으로 모바일 컴퓨팅 및 IoT (Internet of Things) 기술을 활용할 수 있다.
엣지 컴퓨팅이 필요한 이유
클라우드 컴퓨팅에서는 발생한 데이터를 클라우드로 전송하고 데이터를 가공하고 결과를 받는 형식이지만 엣지 컴퓨팅에서는 사용자 또는 데이터 소스의 물리적인 위치나 그 위치와 가까운 곳에서 컴퓨팅이 수행되기 때문에 사용자는 더욱 빠르고 안정적인 서비스를 제공받을 수 있으며, 기업은 유연한 하이브리드 클라우드 컴퓨팅의 이점을 얻을 수 있다. 따라서 엣지 컴퓨팅을 활용하면 기업이 다수의 위치에서 공통의 리소스 풀을 사용해서 데이터 연산 및 처리를 분산시킬 수 있는 방법으로 구축이 가능하게 된다.
- 데이터 부하 감소 클라우드 컴퓨팅에서는 모든 발생 데이터가 취합되고 처리되기 때문에 데이터 양에 따른 부하가 생기지만, 엣지 컴퓨팅은 해당 단말 또는 해당 지역에서 발생하는 데이터로 한정되어 처리하므로 부하를 줄일 수 있다.
- 보안 클라우드 컴퓨팅은 클라우드로 데이터를 전송/전달 단계부터 보안에 대한 요구가 존재하게 되지만, 엣지 컴퓨팅은 데이터 수집과 처리를 해당 단말 또는 가까운 지역에서 처리하므로 상대적으로 보안이 좋다
- 장애 대응 클라우드 컴퓨팅은 클라우드 장애가 발생하면 치명적이지만, 엣지 컴퓨팅은 자체적으로 컴퓨팅을 수행하기 때문에 효과적으로 대응이 가능하다.
엣지 컴퓨팅 사례
- 가상/증강 현실 : 종종 대역폭 부족과 긴 지연 시간의 문제가 발생한다. 이로 인해서 몰입이 방해되는 경우가 많기 때문에 엣지 컴퓨팅을 활용해서 렌더링 파이프라인의 컴퓨터 집약적인 부분을 클라우드로 이전하여 이런 문제를 해결할 수 있다.
- 스마트 카/스마트팩토리 : 길 안내를 하고 있는 상황에서의 데이터 처리 지연은 악몽이 된다. 따라서 자동차 또는 IoT 기기가 엣지 컴퓨팅을 활용해서 실시간 데이터를 처리하고 결정을 내릴 수 있도록 할 수 있다.
- 보안 및 GDPR(규제 정책) : 엣지 컴퓨팅을 활용해서 컴퓨팅 기능 (데이터 수집과 처리 등)을 로컬 네트워크에서 수행함으로써 민감한 데이터의 유출이 완화되므로 기업들이 정보(영업 비밀 등)의 확산을 효과적으로 통제하고 규제 정책(GDPR 등)을 준수 할 수 있다.
- 장애 대응 : 엣지 컴퓨팅을 활용해서 클라우드 컴퓨팅 대비 복구 능력과 비용 절감 효과를 누릴 수 있으며, 주요 기능이 로컬 네트워크에서 수행되기 때문에 클라우드가 어떤 이유로 장애가 발생해도 지역 사이트는 독립적으로 계속 운영이 가능하고, 클라우드와 지역 사이트 간의 데이터를 교류하기 위해 소비되는 대역폭 비용도 크게 절감이 가능하다.
엣지 컴퓨팅의 이점
- 클라우드 컴퓨팅은 몇몇의 대규모 데이터 센터로 서비스를 중앙 집중화하는데 초점에 맞춰져있고 이를 통해서 제어 능력과 기업 보안을 유지하면서도 리소스의 확장성을 높이고 보다 효율적인 공유가 가능하다.
- 반면에 엣지 컴퓨팅은 주로 네트워크 요구사항 또는 기타 제약으로 클라우드 컴퓨팅의 중앙집중식 접근방식으로 적절하게 해결할 수 없는 활용 사례를 처리한다.
- 여러 소규모의 컴퓨팅 사이트에 중점을 두고 네트워크 비용을 절감하고 대역폭 제한을 피하며, 전송 지연과 서비스 장애를 줄이고, 민감한 데이터의 이동을 더욱 효과적으로 제어할 수 있다.
- 어플리케이션의 로드 시간을 단축하고 사용자 가까이에서 배포되는 온라인 서비스를 통해서 동적 및 정적 캐시 기능을 모두 지원할 수 있으므로 최종 사용자에게 더욱 빠르고 일관성있는 사용자 환경을 제공할 수 있다.
- 기업과 서비스 제공업체는 실시간 모니터링이 가능하며, 지연 시간이 짧고 가용성이 높은 어플리케이션 구현이 가능하다.
엣지 컴퓨팅의 과제
가장 큰 문제점은 고도로 분산된 환경에서 규모를 확장하는 상황에서 발생한다.
- 클라우드 컴퓨팅의 중앙집중적 시스템에서는 스케일 아웃하는 것이 상대적으로 쉽지만, 많은 소규모 사이트가 연계되는 엣지 컴퓨팅에서는 훨씬 복잡하며, 물리적인 위치에 따른 오버헤드가 증가하여 소규모 기업에서 관리하기에는 부담이 될 수 있다.
- 소규모 사이트는 전문 기술자가 없거나 제한적인 원격지일 가능성이 높기 때문에 장애가 발생하는 경우 비기술 현장 인력이 해결하고 다른 지역의 전문 인력이 중앙에서 관리할 수 있도록 인프라를 구축해야 한다.
- 각 사이트 관리 작업은 모든 사이트에서 적용 가능하도록 간단해야 하며, 문제 해결을 지원해야 하고, 각 사이트에서 소프트웨어 설정이 다른 방식으로 구현되는 것을 방지할 수 있어야 한다.
- 데이터를 지리적으로 제한하여 정보의 흐름을 효과적으로 운영할 수는 있지만, 각 사이트에 대한 물리적인 보안은 취약할 수 밖에는 없기 때문에 악의적인 공격이나 우발적인 손상으로 인한 문제 발생 위험은 오히려 더 높을 수 있다.