상명대학교 / 서광규 교수
6. 분산 클라우드에서의 에지 클라우드 관리 유즈 케이스
6-2. 알람 관리 형식?
<유즈 케이스 :? 알람 형식 관리>
| ?제목 | 알람 형식?관리 |
| 설명 | 그림 I.2에 표시된 이 사용 사례에서는 에지 클라우드의 경보 형식 관리 요구 사항을 설명한다. 에지 클라우드 관리는 경보 형식이 다른 다양한 하드웨어 장치의 에지 노드를 관리한다. 통합 알람 표시 및 저장을 구현하려면 에지 클라우드 관리에서 장치별 형식 규칙을 포함하고 알람 형식을 통합 형식으로 다시 지정할 수 있는 알람 형식 템플릿을 제공하는 것이 좋다. 에지 클라우드 관리는 글로벌 관리, NFVO 등 다른 관리 시스템과 연결되므로 에지 클라우드 관리는 맞춤형 알람 보고서 형식을 지원하는 것이 좋다. 이를 통해 다른 관리 시스템은 해당 형식에 따라 알람을 구독할 수 있으며 에지 클라우드 관리는 패키지로 제공된다. 맞춤형 형식으로 경보를 보고한다. |
| 역할 또는 하위 역할 | CSC, CSP |
| 그림 |  그림 1.2 에지 클라우드의 알람 형식 관리 |
| 전제조건(선택) | |
| 사후조건(선택) |
6-3. 고정 CSC에 대한 에지 클라우드 서비스?
<유즈 케이스 :?고정 CSC에 대한 에지 클라우드 서비스>
| ?제목 | 고정 CSC에 대한 에지 클라우드 서비스 |
| 설명 | 이 사용 사례에서는 고정 CSC에 클라우드 서비스를 제공하기 위한 에지 클라우드 관리에 대해 설명한다. 고정 CSC가 에지 클라우드에 클라우드 서비스를 요청하면 에지 클라우드의 에지 클라우드 관리는 서비스 인식, 서비스 검색 및 서비스 배포 기능을 기반으로 CSC의 요청을 처리한다. 서비스 인식 기능은 CSC가 요청한 클라우드 서비스를 검사한다. 서비스 검색 기능은 클라우드 서비스(예: 서비스 엔드포인트)의 서비스 정보를 추적하고 유지하여 CSC의 요청을 사용 가능한 엔드포인트에 전달한다. 서비스 검색 기능은 클라우드 서비스의 엔드포인트를 할당한다. 서비스 배포 기능은 낮은 지연 시간을 지원하는 에지 클라우드에 클라우드 서비스를 구성하고 배포한다. 다음과 같은 몇 가지 옵션이 있다. <옵션 1: 코어 클라우드에서 직접 제공하는 클라우드 서비스> (그림 I.3 참조) CSC가 요청한 클라우드 서비스가 에지 클라우드에 존재하지 않는 경우, 서비스 검색 기능은 서비스 요청을 코어 클라우드에 전달하고 클라우드 서비스를 제공한다. <옵션 2: 에지 클라우드에서 직접 제공되는 클라우드 서비스> (그림 I.4 참조) CSC가 요청한 클라우드 서비스가 에지 클라우드에 존재하는 경우 서비스 검색 기능은 클라우드 서비스 요청을 에지 클라우드의 에지 노드에 전달한다. 에지 노드는 클라우드 서비스를 제공한다. <옵션 3: 코어 클라우드에 배포되고 에지 클라우드로 대체되어 에지 클라우드에서 제공되는 클라우드 서비스> (그림 I.5 참조) CSC가 요청한 클라우드 서비스가 에지 클라우드에 존재하지 않는 경우, 서비스 배포 기능은 클라우드 서비스를 에지 클라우드의 에지 노드에 배포한다. 에지 노드는 지연 시간이 짧은 클라우드 서비스를 제공한다. |
| 역할 또는 하위 역할 | CSC, CSP |
| 그림 |  그림 1.3 코어 클라우드에서 직접 서비스를 제공하는 예  그림 1.4 에지 클라우드에서 직접 서비스를 제공하는 예  그림 1.5 코어 클라우드에서 에지 클라우드로 배포하여 서비스를 제공하는 예 |
| 전제조건(선택) | |
| 사후조건(선택) |
6-4. 모바일 CSC에 원활하게 연결되는 에지 클라우드 서비스?
<유즈 케이스 :?모바일 CSC에 원활하게 연결되는 에지 클라우드 서비스>
| ?제목 | 모바일 CSC에 원활하게 연결되는 에지 클라우드 서비스 |
| 설명 | 본 사용 사례에서는 모바일 CSC에 클라우드 서비스를 원활하게 제공하기 위한 에지 클라우드 관리에 대해 설명한다. 에지 클라우드 1에 연결된 모바일 CSC는 에지 클라우드 2로 이동하여 연결된다. 에지 클라우드 2의 에지 클라우드 관리는 CSC에 클라우드 서비스 권한을 위임하고, 사용되는 클라우드 서비스의 서비스 컨텍스트를 인식하여 클라우드 서비스를 제공한다. 여러 가지 워크플로 옵션은 다음과 같다. <옵션 1: 코어 클라우드에서 직접 제공하는 클라우드 서비스> (그림 I.6 참조) CSC가 요청한 클라우드 서비스가 에지 클라우드 2에 존재하지 않는 경우 에지 클라우드 관리는 서비스 요청을 코어 클라우드에 전달하고 코어 클라우드는 클라우드 서비스를 제공한다. <옵션 2: 에지 클라우드 2에서 직접 제공되는 클라우드 서비스> (그림 I.7 참조) CSC가 요청한 클라우드 서비스가 에지 클라우드 2에 존재하는 경우 에지 클라우드 관리는 에지 클라우드 2의 에지 노드 1에 서비스 요청을 전달한다. 에지 노드 1은 클라우드 서비스를 제공한다. <옵션 3: 코어 클라우드에 배포되고 에지 클라우드 2로 대체되어 에지 클라우드 2에서 제공되는 클라우드 서비스> (그림 I.8 참조) CSC가 요청한 클라우드 서비스가 에지 클라우드 2에 없으면 에지 클라우드 관리는 클라우드 서비스를 에지 클라우드 2의 에지 노드 1에 배포한다. 에지 노드 1은 지연 시간이 짧은 클라우드 서비스를 제공한다. <옵션 4: 에지 클라우드 1에서 제공하는 클라우드 서비스> (그림 I.9 참조) CSC가 요청한 클라우드 서비스가 에지 클라우드 2에 존재하지 않는 경우 에지 클라우드 2의 에지 클라우드 관리는 CSC의 권한 위임을 획득하고 클라우드 서비스 컨텍스트 정보를 기반으로 에지 클라우드 1에 클라우드 서비스를 요청한 후 에지 클라우드 1이 클라우드 서비스를 제공한다. |
| 역할 또는 하위 역할 | CSC, CSP |
| 그림 |  그림 1.6 코어 클라우드에서 직접 서비스를 제공하는 예  그림 1.7 에지 클라우드 2에서 직접 서비스를 제공하는 예  그림 1.8 코어 클라우드에서 에지 클라우드 2로 배포하여 서비스를 제공하는 예  그림 1.9 에지 클라우드 1에서 서비스를 제공하는 예 |
| 전제조건(선택) | CSP는 CSC의 위임 권한 정보를 유지 관리한다. CSC 권한에 대한 정보는 접근 권한 및 권한에 대한 정보를 의미한다. |
| 사후조건(선택) |
6-5. 에지 클라우드 서비스 오프로딩?
<유즈 케이스 :?에지 클라우드 서비스 오프로딩>
| ?제목 | 에지 클라우드 서비스 오프로딩 |
| 설명 | 그림 I.10에 표시된 이 사용 사례에서는 서비스 오프로딩을 통해 클라우드 서비스를 제공하기 위한 에지 클라우드 관리를 설명한다. CSC가 에지 클라우드에 클라우드 서비스를 요청하면 에지 클라우드 관리가 CSC의 요청을 처리한다. 에지 클라우드 관리의 서비스 인식 기능은 상황 정보를 기반으로 CSC의 서비스를 검사한다. 오프로드된 클라우드 서비스의 작업은 각 에지 노드에서 실행된다. 실행이 완료되면 Edge Cloud Management의 서비스 통합 기능은 오프로드된 클라우드 서비스의 작업을 통합하고 CSC에 클라우드 서비스를 제공한다. 오프로딩과 함께 제공되는 클라우드 서비스의 예로는 기계 학습(ML) 모델 교육이 있다. ML 모델 학습 서비스는 분할된 데이터를 에지 노드로 오프로드한다. 오프로드된 각 서비스가 완료되면 에지 클라우드 관리는 훈련된 각 모델을 통합하고 글로벌 훈련 모델을 CSC에 제공한다. |
| 역할 또는 하위 역할 | CSC, CSP |
| 그림 |  그림 1.10 에지 클라우드 관리 서비스 오프로딩 프로세스 |
| 전제조건(선택) | |
| 사후조건(선택) |
6-6. 마이크로서비스를 갖춘 서비스 브로커로서의 에지 클라우드 관리?
<유즈 케이스 :?마이크로서비스를 갖춘 서비스 브로커로서의 에지 클라우드 관리>
| ?제목 | 마이크로서비스를 갖춘 서비스 브로커로서의 에지 클라우드 관리 |
| 설명 | 그림 I.11에 표시된 이 사용 사례에서는 서비스 브로커로서의 에지 클라우드 관리를 설명한다. CSC가 마이크로서비스로 구성된 클라우드 서비스를 요청하면 에지 클라우드 관리는 서비스 매시업 기능을 통해 CSC의 요청을 처리한다. 요청된 클라우드 서비스가 여러 마이크로서비스로 구성된 경우 CSC의 요청은 마이크로서비스가 배포되는 에지 노드에 전달된다. 서비스 매시업 기능은 마이크로서비스를 구성하여 클라우드 서비스를 생산하는 기능이다. 그림 I.11은 에지 클라우드 관리에서 서비스 브로커로서 서비스 매시업에 의한 클라우드 서비스 분할 메커니즘을 보여준다. 예를 들어 영상 편집 클라우드 서비스는 포맷 변환, 캡션 디자인, 속도 제어 등 3가지 마이크로서비스로 구성된다. |
| 역할 또는 하위 역할 | CSC, CSP |
| 그림 |  그림 1.11 서비스 브로커로서의 서비스 매시업 |
| 전제조건(선택) | |
| 사후조건(선택) |
6-7. 에지 노드에 대한 원격 관리?
<유즈 케이스 :?에지 노드에 대한 원격 관리>
| ?제목 | 에지 노드에 대한 원격 관리 |
| 설명 | 그림 I.12에 표시된 이 사용 사례에서는 에지 노드를 원격으로 관리하기 위한 에지 클라우드 관리에 대해 설명한다. 요구사항을 도출하기 위해 6가지 예가 제공된다. 예시 1: 에지 클라우드의 에지 노드는 일반적으로 수가 많고 널리 분산되어 있다. 이로 인해 에지 노드에서 직접적인 소프트웨어 관리가 불가능해지며, 안정적인 원격 관리 네트워크 내에서 에지 노드 소프트웨어를 원격으로 관리하기 위해 에지 클라우드 관리를 권장한다. 모든 소프트웨어 패키지는 원격으로 전달, 삭제, 쿼리될 수 있다. 그리고 에지 노드의 소프트웨어 업그레이드 및 롤백은 에지 클라우드 관리를 통해 원격으로 제어할 수 있다. 예 2: 단일 에지 노드 에지 클라우드의 비즈니스 트래픽은 월드컵 기간, 근무일, 주말 등 다양한 위치에서 갑자기 또는 정기적으로 변경될 수 있다. 트래픽 증가를 처리하고 서비스 품질을 보장하려면 에지 클라우드 관리는 리소스를 추가하여 에지 노드를 원격으로 확장해야 한다. 트래픽이 적은 기간 동안 리소스 활용도를 높이려면 에지 클라우드 관리는 유휴 리소스를 해제하여 에지 노드를 원격으로 확장해야 한다. 이러한 리소스는 동일한 에지 등의 다른 에지 노드에서 나올 수 있다. 예시 3: 에지 클라우드는 일반적으로 데이터 센터가 아닌 고온, 먼지가 많은 환경 등 열악한 환경에 위치한다. 에지 노드에 대한 원격 상태 확인을 지원하려면 에지 클라우드 관리를 사용하는 것이 좋다. 에지 노드가 알 수 없는 상태이고 애플리케이션에 연결할 수 없으면 에지 클라우드 관리는 애플리케이션을 재개하기 위해 다른 에지 노드를 선택해야 한다. 예시 4: 에지 클라우드는 리소스가 제한되어 있으므로 CSC 서비스를 위해 더 많은 리소스를 예약하는 것이 좋으며 로컬 백업은 권장되지 않다. 원격 백업 및 복구 메커니즘을 제공하려면 에지 클라우드 관리를 권장한다. 에지 클라우드 관리는 에지 노드에 대한 백업 정책을 설정하고 필요에 따라 데이터를 백업하도록 트리거하는 기능을 지원한다. 에지 노드 리소스 또는 데이터는 리소스가 충분한 지역 클라우드 또는 코어 클라우드에 백업될 수 있다. 예시 5: 코어 클라우드와 지역 클라우드는 여러 CSC에 서비스를 제공할 수 있는 엄청난 양의 리소스를 보유하고 있어 보완적이고 통합된 프로세스를 유지 관리하는 것이 더 쉽다. 그러나 에지 클라우드는 리소스가 제한되어 있어 때로는 프라이빗 클라우드와 같은 로컬 산업 환경에서 하나의 CSC만 서비스할 수 있다. 에지 클라우드 관리는 다양한 CSC 및 다양한 CSC의 서비스 요구 사항을 온디맨드 방식으로 충족하기 위해 단순화되고 사용자 정의 가능한 관리 프로세스를 지원할 수 있는 것이 좋다. 예시 6: CSC의 서비스는 에지 클라우드에서 다양한 유형의 클라우드 리소스를 사용할 수 있다. 하나의 AI 서비스를 예로 들면 웹 서비스 모듈에는 VM이나 컨테이너가 필요하지만 비디오 코덱 모듈에는 GPU가 필요하다. 따라서 서로 다른 에지 노드에는 다양한 장치 유형이 있을 수 있다. 에지 클라우드 관리는 이기종 하드웨어 차이를 숨기고 통합 서비스를 제공하는 것이 좋다. |
| 역할 또는 하위 역할 | CSC, CSP |
| 그림 |  그림 1.12 에지 노드의 원격 관리 |
| 전제조건(선택) | |
| 사후조건(선택) |
6-8. 맞춤형 서비스 관리?
<유즈 케이스 :?맞춤형 서비스 관리>
| ?제목 | 맞춤형 서비스 관리 |
| 설명 | 본 활용 사례에서는 맞춤형 서비스 관리를 제공하기 위한 에지 클라우드 관리에 대해 설명한다. 예시 1: 에지 클라우드에는 리소스가 제한되어 있고 에지 클라우드에 대한 CSC 요구 사항은 보편적이지 않으므로 에지 클라우드의 서비스는 다양한 CSC 요구 사항을 충족할 만큼 다양하지 않을 수 있다. 에지 클라우드의 제한된 서비스 유형과 CSC의 비범용 에지 서비스 요구 사항 사이의 균형을 맞추기 위해 에지 클라우드 관리는 CSC가 맞춤형 서비스를 로드하고 인스턴스화하도록 지원하는 것이 좋다. 이러한 맞춤형 서비스는 CSC에서 제공할 수 있다. 예를 들어 맞춤형 모니터링 서비스, 맞춤형 로드 밸런서 등은 여러 CSC의 서비스 설계, 실행, 모니터링, 관리 등을 지원하는 데 사용된다(그림 I.13 참조). 예시 2: 예제 1에 따르면, 하나의 CSC(그림 I.14의 "CSC_A")가 로드한 사용자 정의 서비스가 CSC 그룹(그림 I.14의 "다른 CSC")의 요구 사항을 나타낼 수 있는 경우 CSC_A는 해당 서비스를 사용자 정의하도록 선택할 수 있다. 서비스는 공개적으로 제공되며(그림 I.14의 ① 단계), 다른 CSC가 이 서비스에 가입하여 사용할 수 있도록 한다(그림 I.14의 ③ 단계). ?단계에서 CSP는 CSC_A가 맞춤형 서비스를 로드하고 게시할 수 있도록 CSC_A를 합법적인 맞춤형 서비스 공급자로 인증해야 한다. 에지 클라우드 관리는 게시된 서비스를 에지 클라우드에서 합법적이고 공개적으로 사용 가능한 서비스로 인증하고 다른 CSC에 이 서비스를 구독할 수 있는 권한을 부여한다. 이 예에서는 맞춤형 서비스 게시를 지원하기 위해 에지 클라우드 관리를 권장한다. |
| 역할 또는 하위 역할 | CSC, CSP |
| 그림 |  그림 1.13 에지 클라우드 관리 CSC 맞춤형 서비스 로드 지원  그림 1.14 에지 클라우드 관리 CSC 맞춤형 서비스 게시 지원 |
| 전제조건(선택) | |
| 사후조건(선택) |
7. 결언
에지 클라우드는 네트워크의 가장자리에서 발생하는 클라우드 컴퓨팅이다. 클라우드 리소스는 중앙 데이터 센터나 프라이빗 클라우드로 데이터를 다시 보내 처리하기보다는 데이터가 생성되고 최종 사용자가 있는 곳에 더 가깝게 이동한다. 에지 클라우드의 목표는 전략적 위치에서 클라우드 서비스를 사용하여 데이터 지연 시간을 줄이고 높은 가용성을 유지하는 것이다.
네트워크의 "에지"는 코어에서 가장 멀리 떨어진 네트워크 인프라의 요소를 말한다. 컴퓨터, 스마트폰, 센서, IoT 기기 등과 클라우드 서비스 간에 데이터가 교환되는 지점이다. 구체적으로, 에지는 데이터가 생성되거나 소비되는 장소를 말한다. 에지 컴퓨팅은 컴퓨팅 및 스토리지 요소를 네트워크 에지에 더 가깝게 가져오는 프로세스를 설명한다. 그리고 에지 클라우드는 한 걸음 더 나아가 동일한 프로세스에 클라우드 아키텍처를 사용한다.
에지 클라우드라는 개념은 클라우드 컴퓨팅의 자연스러운 확장으로 등장했다. 이는 사물 인터넷(IoT) 의 성장 과 다른 에지 컴퓨팅 애플리케이션이 제기하는 특정 과제를 다룬다. 에지 클라우드는 종종 하이브리드 또는 멀티 클라우드 인프라의 확장이다. 높은 가용성 또는 실시간 처리가 필요한 저지연 상황에서 사용된다. 에지 클라우드 서비스는 데이터가 로컬로 처리되고 저장되는 향상된 보안 접근 방식으로 인해 민감한 정보를 생성하는 시스템에 필수적이다. 데이터를 공용 네트워크에서 멀리함으로써 허가받지 않은 개인이 중요한 정보에 액세스할 위험을 줄일 수 있다.
사이버 위협으로부터의 안전 외에도 에지 클라우드는 데이터가 이동해야 하는 거리를 줄여 고속 대응을 가능하게 한다. 에지 클라우드를 통해 조직은 앱과 데이터에 대한 빠르고 안정적인 액세스를 고객에게 제공하겠다는 약속을 이행할 수 있다. 분산 환경이라고도 하는 에지 클라우드 대신 일부 조직은 보다 전통적인 클라우드 기반 솔루션을 선택하여 중앙 집중형 클라우드를 고수한다. 중앙 집중형 클라우드 솔루션에서 컴퓨팅 리소스, 데이터 스토리지 및 서비스는 단일 클라우드 서비스 공급자 또는 중앙 집중형 데이터 센터에서 제공된다. 중앙 집중형 클라우드는 안정적인 작업 부하와 예측 가능한 성능을 갖춘 환경에서 사용하는 것이 가장 좋다.
본 고에서 살펴본 ITU-T Y.3526 Cloud computing ? Functional requirements of edge cloud management는 에지 클라우드의 리소스, 데이터, 서비스, 애플리케이션, 운영 및 유지 관리, 위험 관리를 제공하는 효율적이고 효과적인 방법을 다루고 있다. 에지 클라우드 관리의 범위는 에지 클라우드 내에 있고 각 에지 클라우드에는 하나의 에지 클라우드 관리가 있다. 에지 클라우드 관리는 글로벌 관리 및 기타 에지 클라우드 관리와 조화를 이룬다. 본 고에서 기술한 사용 사례는 에지 클라우드 관리에 대한 클라우드 컴퓨팅 요구 사항을 제공하고 있다. 유즈 케이스의 요구 사항을 해결하는 에지 클라우드 관리를 클라우드 컴퓨팅 요구 사항을 제공한다. 에지 클라우드 관리는 클라우드 컴퓨팅 기반으로 서비스를 제공하는 것이므로 클라우드 컴퓨팅 참고 아키텍처 기반으로 에지 크라우드 관리의 기능적 요구사항이 정의되고 유즈 케이스를 통해 구체적으로 어떻게 사용되는지를 보여주었다는 것에서 의미를 갖는다.
참 고 문 헌
- ITU-T Y.3526 (2021) Cloud computing ? Functional requirements of edge cloud management
- ITU-T Y.3502 (2014) Cloud computing ? Reference architecture
- ITU-T X.1601 (2015) Security framework for cloud computing
- ITU-T Y.3508 (2019), Cloud computing ? Overview and high-level requirements of distributed cloud
- ITU-T X.1601 (2015), S에지 Security framework for cloud computing
- ITU-T X.1642 (2016), Guidelines for the operational security of cloud computing
- ITU-T X.1361 (2018), Security framework for the Internet of things based on the gateway model
- https://www.redhat.com/ko/topics/edge-computing/what-is-edge-computing
- https://www.fsp-group.com/kr/knowledge-app-42.html
저작권 정책
K-ICT 클라우드혁신센터의 저작물인 『국제표준문서에서 에지 클라우드 관리의 기능적 요구 사항』은 K-ICT 클라우드혁신센터에서 상명대학교 서광규 교수에게 집필 자문을 받아 발행한 전문정보 브리프로, K-ICT 클라우드혁신센터의 저작권정책에 따라 이용할 수 있습니다.
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