엣지 컴퓨팅: 무엇입니까? 혜택, 위험 등

게시 됨: 2022-10-29

에지 컴퓨팅은 엔터프라이즈 소프트웨어의 컴퓨팅 및 데이터 저장 기능을 사용자 또는 데이터 소스에 더 가깝게 가져오는 분산 컴퓨팅을 위한 프레임워크입니다.

에지 컴퓨팅의 목표는 사용자와 서버 간의 대기 시간을 줄이고 애플리케이션의 대역폭 사용을 최소화하는 것입니다. 2025년까지 전 세계적으로 175제타바이트의 데이터가 생성될 것으로 예상되며 에지 장치가 전체의 절반 이상을 생성합니다.

에지 컴퓨팅은 표준화된 기술이 아니라 데이터 센터 및 클라우드 시스템을 추가로 최적화하는 방법인 아키텍처 접근 방식입니다.

이 게시물에서는 에지 컴퓨팅, 일반적으로 인터넷, 인프라 및 미래 애플리케이션 개발에 있어 이것이 의미하는 바를 살펴봅니다.

짧은 역사

초기 인터넷은 간단했습니다. 서버를 설정하면 방문자가 찾아옵니다. 그러나 웹이 성장하고 동영상과 같은 무거운 미디어 콘텐츠가 포함되면서 서버에 과부하가 걸리고 대역폭이 막히며 대기 시간이 급증했습니다.

이 문제를 해결하기 위해 콘텐츠 전송 네트워크는 독창적이면서도 실용적인 솔루션을 제공하도록 진화했습니다. 웹 사이트를 그대로 유지할 수 있지만 비디오와 같은 대용량 데이터 전달을 아웃소싱합니다. 콘텐츠 전송 네트워크는 여러 위치에 있으므로 소규모 회사에서도 웹 사이트 경험을 최적화하는 것이 더 쉽고 저렴합니다.

사용자가 이러한 최적화된 웹 사이트를 방문하면 회사 서버는 웹 페이지를 정상적으로 표시합니다. 그러나 페이지에 무거운 데이터가 포함되어 있으면 해당 위치가 웹 페이지의 코드에 포함되므로 페이지는 해당 위치에서 직접 무거운 데이터를 로드할 수 있습니다.

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

에지 컴퓨팅은 이 방법을 더욱 발전시킨 것입니다. 여기에서 인터넷 사용자와 연결된 장치가 그 어느 때보다 많은 데이터를 생성함에 따라 시간이 중요하거나 지연이 허용되지 않는 작업의 계산이 사용자에게 더 가깝습니다.

엣지 컴퓨팅 작동 방식

에지 컴퓨팅은 인터넷 사용자와 웹사이트의 데이터 센터 또는 클라우드 사이의 계층입니다. 에지는 클라우드 데이터 센터보다 사용자에게 더 가까운 컴퓨팅 인프라입니다. 엔터프라이즈 애플리케이션은 에지에서 자동으로 배포, 업데이트 및 종료됩니다.

기술로서 에지 컴퓨팅에는 표준이 없으므로 다른 회사에서 고유한 방식으로 이를 구현합니다. 그러나 에지 컴퓨팅을 구현하려면 다음과 같은 기능이 필요합니다.

클라우드 – 핵심 컴퓨팅 시스템. AWS, Google Cloud 또는 자체 프라이빗 클라우드와 같은 서비스가 될 수 있습니다.
에지 노드 – 코드를 실행하고 인터넷을 통해 클라우드 데이터 센터에 다시 연결할 수 있는 모든 하드웨어 시스템입니다.
관리 플랫폼 – 모든 에지 노드와 클라우드에서 소프트웨어 배포 및 관리를 관리하는 소프트웨어 응용 프로그램 또는 운영 체제입니다.
자동화 – 클라우드와 에지 노드 간의 로드 밸런싱. 필요할 때 사람의 입력 없이 올바른 에지 노드에서 올바른 애플리케이션을 배포하고 종료하는 시스템입니다. Kubernetes와 같은 컨테이너화 접근 방식은 여기에서 승자입니다.

에지 컴퓨팅을 구현하는 두 가지 방법이 있습니다.

클라우드 서비스 – Google Cloud에서 AWS 및 Azure에 이르는 주요 클라우드 컴퓨팅 플랫폼에는 모두 에지 컴퓨팅을 쉽게 구현할 수 있는 통합 서비스가 있습니다.
DIY 아키텍처 – 여기서 하드웨어 및 소프트웨어 서버 시스템을 직접 설정해야 합니다. Red Hat은 OpenShift라는 하이브리드 클라우드 운영 체제와 에지 노드 생성에 이상적인 Device Edge라는 경량 버전을 제공합니다.

엣지 컴퓨팅의 이점

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

대기 시간 감소 - 에지 컴퓨팅 노드가 에지 장치에 더 가깝다는 것은 대기 시간(데이터가 장치에서 서버로 그리고 다시 서버로 이동하는 데 필요한 시간)이 줄어든다는 것을 의미합니다.
향상된 운영 효율성 – 에지에서 더 짧은 대기 시간을 활용하고 클라우드의 최대 컴퓨팅 리소스와 결합하여 시스템 효율성을 극대화할 수 있습니다.
향상된 안정성 – 코어 클라우드와 에지 노드를 모두 사용하는 시스템은 결과적으로 더 탄력적이고 안정적입니다.
더 낮은 대역폭 비용 – 인터넷을 통해 회사의 클라우드 데이터 센터로 너무 많은 데이터를 보낼 필요가 없다는 것은 애플리케이션에 따라 상당한 비용 절감을 의미할 수 있습니다.
규정 준수 – 사용자의 지역에서 사용자 데이터를 처리할 수 있는 기능은 기업이 데이터 개인 정보 보호 규정을 준수하는 데 도움이 될 수 있습니다.

도전과 위험

에지 컴퓨팅에도 도전 과제가 있으며 주요 과제는 다음과 같습니다.

더 큰 공격 표면 – 여러 노드에 분산된 시스템은 잠재적인 공격에 대해 더 큰 표면을 만듭니다. 이는 인프라 보안에서 사용자 개인 정보 문제에 이르기까지 다양합니다.
보안 문제 증가 – 예를 들어 여러 위치에서 인프라를 유지 관리하면 단일 데이터 센터를 물리적으로 보호해야 하는 것보다 더 많은 보안 문제가 발생합니다.
제한된 컴퓨팅 용량 – 일반적인 에지 인프라는 클라우드 환경보다 훨씬 적은 컴퓨팅 기능을 제공하므로 클라우드는 컴퓨팅 집약적인 애플리케이션을 위한 최고의 옵션입니다.

엣지 컴퓨팅 대 클라우드 컴퓨팅

가장자리는 클라우드의 일부입니다. 물리적으로 사용자에게 더 가까운 유사한 서비스로, 시간이 중요한 작업을 처리하여 계산 효율성을 향상시키는 클라우드의 확장입니다.

먼저 클라우드가 없으면 에지 아키텍처를 가질 수 없습니다. 또한 클라우드는 시간 및 대기 시간 문제가 중요하지 않은 경우 에지에 비해 장점이 있습니다.

엣지 컴퓨팅 대 인공 지능

보안 및 ID 시스템과 같은 일부 인공 지능 응용 프로그램은 대기 시간이 짧은 네트워크에서 엄청난 이점을 얻을 수 있습니다. 에지 컴퓨팅을 사용하면 데이터를 생성하는 에지 장치에서 직접 머신 러닝 모델을 실행할 수 있습니다.

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

에지 컴퓨팅 대 5G 네트워크

5G 네트워크는 더 빠른 속도와 더 낮은 대기 시간을 약속하지만 사용자에서 클라우드 데이터 센터로, 다시 사용자에게 왕복하는 데 평균 100~300ms가 걸립니다. 즉, 5G 네트워크는 자체적으로 더 높은 속도만 제공할 수 있지만 더 낮은 지연 시간은 제공할 수 없습니다.

대기 시간을 줄이려면 5G 네트워크가 10-20ms 대기 시간을 달성하여 에지 컴퓨팅 통합이 필요합니다. 이러한 낮은 대기 시간에서만 자율 차량, 산업 기계 및 기타 많은 실제 응용 프로그램이 실행 가능하게 될 것입니다.

에지 컴퓨팅 애플리케이션

다양한 산업 분야에서 에지 컴퓨팅의 통합으로 이점을 얻을 수 있습니다. 다음은 몇 가지입니다.

효율적인 전력 생산 및 분배를 위한 스마트 그리드.
거주자의 요구를 충족시키는 스마트 홈.
인프라 모니터링, 운송 및 보안 애플리케이션을 갖춘 스마트 도시.
IoT 센서와 기후 제어 기능을 갖춘 현대식 농업 시스템으로 수확량을 높입니다.
도시의 교통 관리.
드론, 자동차 및 군용 애플리케이션을 위한 자율 주행 서비스.
석유 및 가스 설비와 같은 원격 자산 모니터링.
인더스트리 4.0 원칙을 통합하는 제조 공장.
소매점 및 제품 창고 관리.
병원을 위한 환자 모니터링 시스템.
엔진과 같은 첨단 제품의 예측 유지 보수.
음성 및 오디오 처리 응용 프로그램.
머신 러닝 애플리케이션.
가상 및 증강 현실 시스템.
향상된 보안 응용 프로그램.
스트리밍 및 콘텐츠 전달 서비스.

인프라 및 서비스 제공업체

엣지 컴퓨팅에 접근하려는 방식에 따라 고유한 솔루션을 제공하는 다양한 서비스 제공업체가 있습니다. 다음은 상위 회사입니다.

KubeEdge – 에지 장치를 위한 오픈 소스 컨테이너화 솔루션입니다.
Red Hat OpenShift – 분산 클라우드 운영 체제.
Alef Private Edge – 플러그 앤 플레이 방식의 서비스 제공.
Azure IoT Edge – Microsoft의 IoT Edge.
Google Cloud – 완전 관리형 클라우드 및 Edge Computing as a Service.
ClearBlade – 에지 컴퓨팅 소프트웨어 솔루션.

자주 묻는 질문(FAQ)

엣지 컴퓨팅 없이 5G가 가능할까?

예, 그렇습니다. 그러나 엣지 컴퓨팅이 없는 5G는 그렇게 빠르지 않을 것입니다.

엣지 컴퓨팅은 포그 컴퓨팅과 다른가요?

예, 에지 컴퓨팅은 네트워크 에지에서 발생하는 반면 포그 컴퓨팅은 에지와 클라우드 사이의 모든 컴퓨팅입니다.

엣지 컴퓨팅이 클라우드 컴퓨팅을 대체할 것인가?

아니요, 그렇지 않습니다. 엣지 컴퓨팅은 클라우드 컴퓨팅의 일부입니다.

엣지 컴퓨팅은 어떻게 지연 시간을 줄입니까?

에지 컴퓨팅은 데이터가 이동하는 거리가 더 짧기 때문에 대기 시간을 줄입니다.

엣지 컴퓨팅은 IoT에 어떤 이점이 있습니까?

에지 컴퓨팅은 컴퓨팅 기능을 IoT 장치에 더 가깝게 가져와 대역폭과 실시간 처리를 최적화함으로써 IoT 장치에 이점을 제공합니다.

결론

에지 컴퓨팅과 그 많은 이점 및 응용 프로그램에 대한 탐구가 끝나면 이 관행이 계속되고 계속 성장할 수 있다는 점을 분명히 해야 합니다.

산업마다 요구 사항이 다를 수 있지만 경쟁업체보다 먼저 에지 컴퓨팅을 활용하는 방법을 찾는 것이 조직에 가장 큰 이익이 될 것입니다.