엣지 컴퓨팅: 엣지 컴퓨팅이란 무엇인가? 이점, 위험 및 기타

엣지 컴퓨팅은 기업 소프트웨어의 컴퓨팅 및 데이터 저장 기능을 사용자 또는 데이터 소스에 더 가깝게 제공하는 분산 컴퓨팅 프레임워크입니다.

엣지 컴퓨팅의 목표는 사용자와 서버 간의 대기 시간을 줄이고 애플리케이션의 대역폭 사용량을 최소화하는 것입니다. 175제타바이트의 데이터 2025년까지 전 세계적으로 XNUMX만 건이 생성될 것이며, 엣지 디바이스가 전체의 절반 이상을 차지할 것입니다.

엣지 컴퓨팅은 표준화된 기술이 아니라 아키텍처적 접근 방식이며 데이터 센터와 클라우드 시스템을 더욱 최적화하는 방법입니다.

이 글에서는 엣지 컴퓨팅이 인터넷 전반에 미치는 영향, 인프라와 미래 애플리케이션 개발에 미치는 영향을 살펴봅니다.

짧은 역사

초기 인터넷은 간단했습니다. 서버를 설치하면 방문자가 왔습니다. 하지만 웹이 성장하고 비디오와 같은 무거운 미디어 콘텐츠가 포함되면서 서버에 과부하가 걸리기 시작했고 대역폭이 막혔으며 지연 시간이 급증했습니다.

문제를 해결하기 위해 콘텐츠 전송 네트워크가 진화하여 독창적이면서도 실용적인 솔루션을 제공하게 되었습니다. 웹사이트는 그대로 유지 관리하면서 비디오와 같은 무거운 데이터의 전송은 아웃소싱할 수 있습니다. 콘텐츠 전송 네트워크는 여러 위치에 존재하므로 소규모 회사도 웹사이트 경험을 최적화하는 것이 더 쉽고 저렴합니다.

사용자가 이렇게 최적화된 웹사이트를 방문하면 회사 서버는 웹 페이지를 정상적으로 표시합니다. 그러나 페이지에 많은 데이터가 포함되어 있는 경우 해당 위치가 웹 페이지의 코드에 포함되어 페이지가 해당 위치에서 많은 데이터를 직접 로드할 수 있습니다.

결과적으로 브라우저가 비디오를 로드하는 콘텐츠 전송 네트워크가 회사의 원래 서버보다 사용자에게 더 가깝기 때문에 모든 것이 더 빨리 로드됩니다.

엣지 컴퓨팅은 이 방법의 추가 진화입니다. 여기서는 인터넷 사용자와 연결된 장치가 그 어느 때보다 많은 데이터를 생성함에 따라 시간이 중요하거나 지연을 허용하지 않는 작업의 계산이 사용자에게 더 가까이 제공됩니다.

엣지 컴퓨팅의 작동 방식

엣지 컴퓨팅은 인터넷 사용자와 웹사이트의 데이터 센터 또는 클라우드 사이의 계층입니다. 엣지는 클라우드 데이터 센터보다 사용자에게 더 가까운 모든 컴퓨팅 인프라입니다. 엔터프라이즈 애플리케이션은 엣지에서 자동으로 배포, 업데이트 및 종료됩니다.

기술로서 엣지 컴퓨팅에는 표준이 없으므로 다양한 회사가 고유한 방식으로 구현합니다. 그러나 엣지 컴퓨팅을 구현하려면 다음 기능이 필요합니다.

• 클라우드 – 핵심 컴퓨팅 시스템. AWS, Google Cloud 또는 여러분만의 프라이빗 클라우드와 같은 서비스가 될 수 있습니다.
  
• 엣지 노드 – 이는 코드를 실행하고 인터넷을 통해 클라우드 데이터 센터에 다시 연결할 수 있는 모든 하드웨어 시스템입니다.
  
• 관리 플랫폼 – 모든 에지 노드와 클라우드에서 소프트웨어 배포와 관리를 위한 소프트웨어 애플리케이션 또는 운영 체제.
  
• 자동화 – 클라우드와 엣지 노드 간의 로드 밸런싱. 필요할 때 인간의 입력 없이 올바른 엣지 노드에 올바른 애플리케이션을 배포하고 종료하는 시스템. Kubernetes와 같은 컨테이너화 접근 방식이 이 분야에서 승자입니다.

엣지 컴퓨팅을 구현하는 방법은 두 가지가 있습니다.

1. 클라우드 서비스 – 주요 클라우드 컴퓨팅 플랫폼 Google 클라우드 에 AWS 및 하늘빛 모두 엣지 컴퓨팅을 쉽게 구현할 수 있는 통합 서비스를 갖추고 있습니다.
   
2. DIY 건축 – 여기에서는 하드웨어 및 소프트웨어 서버 시스템을 직접 설정해야 합니다. Red Hat은 하이브리드 클라우드 운영 체제를 제공합니다. 오픈시프트 그리고 더 가벼운 버전이라고 불리는 디바이스 엣지 이는 에지 노드를 만드는 데 이상적입니다.

엣지 컴퓨팅의 이점

에지에서 애플리케이션을 호스팅하는 기능은 광범위한 애플리케이션에 많은 이점을 제공합니다. 이러한 이점은 다음과 같습니다.

1. 지연 시간 감소 – 엣지 컴퓨팅 노드가 엣지 디바이스에 가까울수록 대기 시간(데이터가 디바이스에서 서버로 이동하는 데 걸리는 시간)이 짧아집니다.
   
2. 향상된 운영 효율성 – 에지에서 더 낮은 대기 시간을 활용하고 이를 클라우드의 최대 컴퓨팅 리소스와 결합하면 시스템 효율성을 극대화할 수 있습니다.
   
3. 신뢰성 향상 – 핵심 클라우드와 에지 노드를 모두 사용하는 시스템은 결과적으로 더욱 탄력적이고 안정적입니다.
   
4. 더 낮은 대역폭 비용 – 회사의 클라우드 데이터 센터로 인터넷을 통해 많은 양의 데이터를 전송할 필요가 없으므로 애플리케이션에 따라 상당한 비용 절감이 가능합니다.
   
5. 규제 준수 – 사용자 데이터를 사용자의 지역에서 처리할 수 있는 기능은 회사가 데이터 개인 정보 보호 규정을 준수하는 데 도움이 될 수 있습니다.

도전과 위험

엣지 컴퓨팅에도 과제가 있습니다. 주요 과제는 다음과 같습니다.

1. 더 큰 공격 표면 – 여러 노드에 분산된 시스템은 잠재적인 공격에 더 큰 표면을 만듭니다. 이는 인프라 보안에서 사용자 개인 정보 보호 문제까지 다양할 수 있습니다.
   
2. 보안 과제 증가 – 예를 들어 여러 위치에 인프라를 유지 관리하면 단일 데이터 센터를 물리적으로 보호하는 것보다 더 많은 보안 문제가 발생합니다.
   
3. 제한된 컴퓨팅 용량 – 일반적인 엣지 인프라는 클라우드 환경보다 훨씬 적은 계산 기능을 제공하므로, 클라우드는 엄격하게 계산 집약적인 애플리케이션을 위한 1순위 옵션이 됩니다.

엣지 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅

엣지는 클라우드의 일부입니다. 이는 물리적으로 사용자에게 더 가까운 유사한 서비스로, 시간에 민감한 작업을 처리하여 컴퓨팅 효율성을 개선하는 클라우드의 확장입니다.

클라우드가 없이는 엣지 아키텍처를 가질 수 없습니다. 게다가 클라우드는 시간과 지연 문제가 중요하지 않은 한 엣지에 비해 장점이 있습니다.

엣지 컴퓨팅 대 인공지능

일부 인공 지능 보안 및 ID 시스템과 같은 애플리케이션은 저지연 네트워크에서 엄청난 이점을 얻을 수 있습니다. 엣지 컴퓨팅을 사용하면 데이터를 생성하는 엣지 디바이스에 바로 가까이에서 머신 러닝 모델을 실행할 수 있습니다.

이점에는 더 빠른 응답 시간, 더 낮은 대역폭 소비, 향상된 보안이 포함됩니다. 엣지 컴퓨팅과 AI는 아마도 서로를 계속 강화할 상호 보완적인 기술입니다.

엣지 컴퓨팅 대 5G 네트워크

5G 네트워크는 더 높은 속도와 더 낮은 지연 시간을 약속하지만, 사용자에서 클라우드 데이터 센터로, 그리고 다시 사용자에게 돌아오는 평균 왕복 시간은 100-300ms입니다. 즉, 5G 네트워크는 그 자체로 더 높은 속도만 제공할 수 있고, 더 낮은 지연 시간은 제공할 수 없습니다.

대기 시간을 단축하기 위해 5G 네트워크는 엣지 컴퓨팅 통합을 통해 10~20ms 대기 시간을 달성해야 빛을 발할 수 있습니다. 이렇게 대기 시간이 낮아야만 자율 주행차, 산업용 기계 및 기타 여러 실제 응용 프로그램이 실행 가능해집니다.

인기 있는 에지 장치

에지 장치는 물리적 환경과 상호 작용하거나 다른 유용한 기능을 수행하는 동안 로컬에서 데이터를 수집하고 처리합니다.

엣지 컴퓨팅 아키텍처의 이점을 누릴 수 있는 인기 있는 장치 유형은 다음과 같습니다.

1. 스마트 스피커
2. 스마트 폰
3. 로봇
4. 스마트 워치
5. 사물 인터넷 (IoT) 장치
6. 자율 주행 차
7. 판매 시점(POS) 시스템

에지 컴퓨팅 애플리케이션

다양한 산업이 엣지 컴퓨팅 통합의 혜택을 누릴 수 있습니다. 다음은 그 중 일부입니다.

1. 효율적인 전력 생산 및 분배를 위한 스마트 그리드.
2. 거주자의 요구에 맞는 스마트 홈.
3. 인프라 모니터링, 교통, 보안 애플리케이션을 갖춘 스마트 시티.
4. 수확량을 높이기 위한 IoT 센서와 기후 제어 기능을 갖춘 현대식 농업 시스템.
5. 도시의 교통 관리.
6. 드론, 자동차, 군사용 애플리케이션을 위한 자율 주행 서비스.
7. 석유 및 가스 설비 등 원격 자산 모니터링.
8. 산업 4.0 원칙을 통합한 제조 공장.
9. 소매점 및 제품 창고 관리.
10. 병원의 환자 모니터링 시스템.
11. 엔진 등 첨단 제품의 예측적 유지관리.
12. 음성 및 오디오 처리 응용 프로그램.
13. 머신러닝 응용 프로그램.
14. 가상 및 증강 현실 시스템.
15. 보안 응용 프로그램이 개선되었습니다.
16. 스트리밍 및 콘텐츠 전송 서비스.

인프라 및 서비스 제공자

엣지 컴퓨팅에 접근하는 방식에 따라 고유한 솔루션을 제공하는 다양한 서비스 제공업체가 있습니다. 다음은 최고의 회사입니다.

• 쿠베에지(KubeEdge) – 에지 디바이스를 위한 오픈소스 컨테이너화 솔루션.
• Red Hat OpenShift – 분산 클라우드 운영 체제.
• 알레프 프라이빗 에지 – 플러그 앤 플레이 방식의 엣지 서비스 제공.
• Azure IoT 에지 – Microsoft의 IoT Edge.
• Google 클라우드 – 완전 관리형 클라우드 및 엣지 컴퓨팅 서비스.
• 클리어블레이드 – 엣지 컴퓨팅 소프트웨어 솔루션.

자주 묻는 질문

결론

엣지 컴퓨팅과 그에 따른 많은 이점과 응용 분야에 대한 탐구를 마치면, 이러한 관행은 지속될 것이고 계속해서 성장할 수밖에 없다는 점이 분명해질 것입니다.

다양한 산업의 요구 사항이 다를 수 있지만, 경쟁사보다 먼저 엣지 컴퓨팅을 활용할 방법을 찾는 것이 귀하의 조직에 가장 이익이 될 것입니다.