?광주대학교?/?나종회 교수
Ⅰ. 엣지 컴퓨팅 개념
클라우드 컴퓨팅(cloud computing)은 스토리지, 애플리케이션, 소프트웨어 등 포괄적인 ICT 자원을 인터넷을 통해 이용자가 언제 어디서든 온디맨드로 아웃소싱(Outsourcing)하는 서비스라고 할 수 있다. 클라우드?컴퓨팅은?수년간에?걸쳐?상용화 되었고?현재 우리?생활에?많은?영향을?끼치고?있다. 이러한?클라우드?서비스를?위해서 대규모?데이터센터에?대용량?서버들을?구축하여 서비스를 우리들에게 제공해 왔다.?이러한 방식의?클라우드?서비스를?중앙집중형?서버?구축방식이라?한다. 이와 같은 중앙집중형?클라우드를?통해?효율적인?운영이?가능해졌지만,?접속시간의?지연,?사생활?데이터의?유출?등의?단점이 존재한다.?이런?클라우드의?단점을?보완하기?위해?클라우드를?다시?분산?배치하는?엣지?클라우드?컴퓨팅(Edge?Cloud?Computing)의?시대가?시작되고?있다.
엣지 컴퓨팅은 사람에 띠라 매우 다양한 정의가 존재한다. 하지만 엣지 컴퓨팅의 가장 일반적인 견해는 응용 프로그램개발자와 서비스 공급자에게 클라우드 컴퓨팅 기능은 물론 네트워크 엣지(edge)의 IT 서비스 환경을 제공한다는 것이다. 엣지 컴퓨팅의 목표는 서버, 스토리지 및 네트워크 대역폭 등의 컴퓨팅 자원을 데이터 수집지점 혹은 최종사용자에 훨씬 가깝고 쉽게 전달하는 것이다. 엣지 컴퓨팅 환경에서는 잠재적으로 높은 지연시간과 낮고 신뢰할 수 없는 대역폭을 특징으로 하는 원거리 데이터센터의 중앙집중형 클라우드 자원 풀(resource pool)로는 충족할 수 없는 차별화된 서비스와 기능을 제공한다. 최종사용자 혹은 데이터 수집지점에 일부 또는 모든 처리기능을 더 가깝게 배치함으로써 클라우드 엣지 컴퓨팅은 응용 프로그램에 대한 지연효과를 최소화하여 광범위하게 분산된 사이트의 영향을 완화할 수 있다. 엣지 컴퓨팅은 WAN 네트워크를 통해 네트워크 서비스를 가상화하는데서 출발하였으며, 초창기 엣지 컴퓨팅은 클라우드 컴퓨팅 사용자가 익숙해진 유연성과 간단한 도구를 제공하는 플랫폼을 활용을 목적으로 하였다.
[그림 1] 클라우드 컴퓨팅과 엣지 컴퓨팅의 구조
* 출처 : 삼성 뉴스룸
엣지 컴퓨팅 일반적인 기능은 다음과 같다.
- 다양한 인프라 전반에서 일관된 운영 패러다임
- 대규모로 분산된(글로벌하게 수천 개 분산) 환경에서의 수행능력
- 글로벌하게 분산된 있는 고객에게 네트워크 서비스의 제공
- 응용 프로그램 통합, 조정 및 서비스 제공에 대한 요구
- 하드웨어 제한이나 비용적인 제약
- 제한되거나 혹은 간헐적인 네트워크 연결.
- 지연시간에 대해 엄격한 응용(AR/VR, 음성 등)을 처리 할 수 있는 방법.
- 민감한 개인 정보를 지역에 보관하기 위한 지리적 보호장치나 요구
Ⅱ. 엣지 컴퓨팅의 특징
엣지 컴퓨팅의 “엣지”는 가능한 한 이산 데이터 소스 또는 최종 사용자에게 제공해야 하는 관리 도메인의 외곽을 나타낸다. 이러한 개념은 통신 네트워크, 소매점과 같은 분산된 POS(point of presence)을 보유한 대기업 또는 다른 애플리케이션, 특히 IoT의 컨텍스트에 적용될 수 있다.
[그림 2] 클라우드 컴퓨팅과 엣지 컴퓨팅의 연계
* 출처 : Openstack 공식문서
엣지 컴퓨팅의 특징 중 하나는 응용 프로그램이 엣지 위치와 밀접하게 관련되어 있다는 점이다. 일례로 통신회사의 경우 "엣지"는 최종 사용자와 가까운 지점을 가리키는데 공급자에 의해서 통제되고 잠재적으로 최종사용자 컴퓨팅 장치에서 실행되는 작업부하 요소가 있을 수 있다. 대기업의 경우 "엣지"는 응용 프로그램, 서비스 또는 작업 부하(예 : 소매상점 또는 공장)가 사용되는 지점이다.
한편, 엣지 컴퓨팅은 데이터센터 클라우드 컴퓨팅과 다양한 형태의 유사점과 차이점을 갖는다.
[표 1] 클라우드 컴퓨팅과 엣지 컴퓨팅의 비교
엣지 컴퓨팅의 개념은 엣지 사이트 (예 : 컴퓨팅, 네트워크 및 스토리지 인프라)와 함께 실행되는 응용 프로그램(작업 부하)을 모두 포괄해야 한다. 엣지 컴퓨팅 환경의 응용 프로그램은 클라우드 컴퓨팅, 블록 저장소, 개체 저장소, 가상 네트워킹, 베어메탈 또는 컨테이너에서 제공하는 기능의 일부 또는 전부를 잠재적으로 활용할 수 있다. 클라우드 컴퓨팅에서 에지 컴퓨팅을 정의하고 구분하는 필수 기능은 다음과 같다.
- 잠재적으로 널리 분산되어 있는 여러 사이트의 동적 풀을 지원하는 기능
- 잠재적으로 신뢰할 수없는 네트워크 연결
- 네트워크상의 사이트에서 해결하기 어려운 리소스 제약 조건의 가능성
Ⅲ. 엣지 컴퓨팅의 장점
엣지 컴퓨팅은 위에서 언급한 클라우드 컴퓨팅의 단점을 보완하는 장점을 갖고 있다. 엣지 컴퓨팅이 지닌 이점으로 다음 세 가지를 꼽을 수 있다. 첫째로 실시간 데이터 처리를 지원할 수 있다. 클라우드와 공유되는 정보를 최적화함으로써 네트워크 속도가 향상되고 대기시간이 단축된다. 단말과 물리적으로 가까운 위치에 있는 엣지에서 시간에 민감한 정보가 먼저 처리되므로 사용자 경험이 크게 향상될 수 있다. 발생하는 데이터 대부분은 상대적으로 빠르고 간단한 처리를 요구하기 때문에 엣지 컴퓨팅으로 빠른 서비스 처리가 가능하다.
둘째로 인프라 데이터의 과부하가 줄어들어 서비스 지연을 줄일 수 있다. 현재 사물인터넷의 수도 증가하지만, 발생하는 트래픽 양도 기하급수적 증가하고 있다. 이를 모두 클라우드 서버로 이동시키기 위한 네트워크 용량도 문제이고, 이를 처리하기 위한 클라우드 컴퓨팅 능력 역시 수용하기 어려울 가능성이 커지고 있다. 네트워크 에지 장치는 수많은 장치를 연결하고 단일 중앙 지점을 통해 클라우드와 통신하여 네트워크 부하를 대폭 줄이고 데이터 전송 및 처리 속도를 향상시킨다. 엣지 컴퓨팅을 적용하면 단말기에서 모든 데이터를 곧바로 중앙 클라우드와 주고 받을 때보다 데이터 부하량이 감소하는 것이다. 일례로 이렇게 되면 스마트 보안 장치 등 비디오 센서에서 보내는 자료가 늘어나고 화질 수준이 높아지면서 기존 대역폭으로는 문제가 많았던 부분이 크게 개선될 수 있다.
셋째로 엣지 컴퓨팅 체계에선 데이터를 엣지에서 클라우드로 보낼 때 프라이버시(privacy) 정책을 강화할 수 있다. 클라우드의 단점이 모든 정보가 한 곳에 집중돼 사이버 범죄의 표적이 되기 쉽다는 점이다. 반면, 엣지 컴퓨팅의 분산된 구조는 사이버 공격으로 수많은 사람의 데이터가 동시에 위협받은 확률을 낮출 수 있다. 또한 민감한 정보는 엣지 장치에서 처리하고, 나머지 필요한 정보만 암호화해서 클라우드 센터로 전송하면, 기존 대비 보안성을 높일 수 있다. 인프라의 안정성도 강화된다. 클라우드 데이터센터가 다운되면 연결된 디바이스들도 필요한 기능을 사용할 수 없다. 하지만 엣지 컴퓨팅이 적용된다면, 엣지에서 데이터 처리가 가능해 중앙 데이터센터에 접근이 어렵더라도 서비스를 유지할 수 있다.
Ⅳ. 결론
본 고에서는 엣지 컴퓨팅(Cloud Edge Computing)에 대해서 간단히 살펴보았다. 엣지 컴퓨팅과 클라우드는 서로 경쟁하는 접근이 아니라 엣지 컴퓨팅이 컴퓨팅 토폴로지이라면 클라우드는 서비스 지향 모델이다. 현재 엣지 방향으로 클라우드를 분산시키는 새로운 방식의 클라우드 혁신에 다가오고 있다. 엣지로의 완전한 이동보다는 중앙집중형 클라우드 방식과 서비스에 따라 엣지 클라우드로 보완하는 하이브리드 방식이 주류가 될 것으로 예측된다. 이러한 변화 속에서 사용자들은 더 안전하게 데이터를 저장하고, 원하는 서비스를 실시간 처리할 수 있는 끊김없는 서비스를 받을 수 있을 것이다. 앞으로 발전된 기술의 특징들이 사용자의 경험에 반영되어 어떤 새로운 서비스가 나올지 기대된다.
Ⅴ. 참고문헌
1. 삼성 뉴스룸, “엣지 컴퓨팅, 클라우드 컴퓨팅 시대의 새 장(場) 열다”, 2017.11
2. 스타븐 제이, “구름(Cloud)을 가장자리(Edge)로 내몰다, 엣지 컴퓨팅”, ETI, 2018.
3. 한상기, “엣지 컴퓨팅의 현황과 주요기업 전략”, 클라우드동향 이슈리포트, Vol 01, 2018.
4. Openstack, “Cloud Edge Computing”, 2018.
5. Jake Jones, “Edge Computing: The Cloud, the Fog and the Edge”, SolidRun, 2017.11.