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[기고] 엣지 컴퓨팅 성장에 필요한 다섯 가지 필수 요소토마스 비트만(Thomas J. Bittman) 가트너 리서치 부사장 겸 최고 애널리스트

[컴퓨터월드]
   
▲ 토마스 비트만 가트너 리서치 부사장 겸 최고 애널리스트

분석
엣지 컴퓨팅(Edge Computing)은 단일 시장이나 단일 스타일이 아닌, 컴퓨팅 모드를 말한다. 현재 엣지 컴퓨팅은 각 업종별로 고도로 특화되고 맞춤화된 경향을 보이고 있다. 그러나 가트너는 엣지 컴퓨팅 기술이 발전하면서 방대하고 표준화된 시장이 등장할 것으로 전망한다. 엣지 컴퓨팅 시장 자체가 단일화되지는 않을 것이나, 별도의 하위 시장이나 표준이 개발될 것으로 보인다.

여기에서는 엣지 프로세싱 능력(엣지 컴퓨팅)의 발전을 촉진시킬 다섯 가지 필수 요소를 다루고자 한다. 엣지는 각기 다른 아키텍처와 토폴로지를 필요로 하며, 저마다 다른 사용 사례를 구현한다. 다섯 가지 필수 요소들은 떠오르는 엣지 컴퓨팅 시장, 선택, 경쟁업체, 생태계 등의 기반이 되며 미래의 엣지 컴퓨팅을 형성할 것이다. 그 중에는 시장 규모가 매우 큰 것도 있고, 어느 한 영역에 집중된 틈새 시장적 성격을 띠는 것도 있을 것이다. 어떤 시장은 빠르게 성장하는 반면, 또 다른 시장은 성장하는데 수 년이 걸릴 수도 있다. 또한 보다 빠른 성장을 이룬 시장은 관련된 다른 시장의 기술에 영향을 미칠 수도 있다.


엣지와 엣지 컴퓨팅의 정의
엣지는 네트워크화 된 디지털 세계와 사물 및 사람이 연결되는 지점을 말한다. 엣지 컴퓨팅은 정보 처리가 엣지 근처에서 이루어지는, 깊이 있는 분산 컴퓨팅 토폴로지의 일부다. 프로세싱은 클라우드와 엣지 사이에 있는 모든 레이어에서 이루어질 수 있다.

가트너는 다양한 사용 사례를 통해 엣지 컴퓨팅이 다양한 수준으로 해결해야 하는 다섯 가지 필수 요소를 확인했다. 엣지 컴퓨팅 사용 사례는 해당 필수 요소들 중 최소 한 가지 이상을 필요로 한다.

먼저 엣지 컴퓨팅의 중요성을 높이는 세 가지 비즈니스 요인은 다음과 같다.

더 많은 비즈니스 기회 창출
디지털 비즈니스는 물리적 세계와 디지털 세계의 경계를 허물고, 사람·비즈니스·사물 간의 상호작용을 활용하며, 실시간 상호 작용을 통한 비즈니스 창출의 기회를 포착해야 할 필요성을 이끌어 낸다.

사물의 연결, 활용 및 권한부여
IoT는 연결된 사물들(connected things)을 폭발적으로 만들어 내고 있다. 정보를 생성하는 연결된 사물들은 모니터링이 필요하며, 시간이 지남에 따라 더 많은 자산 관리와 방향성이 요구된다. 엣지에 더 많은 지능을 부여하면, 엣지에서 발생하는 데이터를 그 자리에서 실시간으로 분석하고 처리할 수 있으며 네트워크 대역폭의 비용도 낮출 수 있다.

사람들을 위한 몰입형 경험 생성 및 활용
몰입형 기술은 사람들이 다양한 증강 및 가상 현실의 형태로 다른 사람, 사물 혹은 비즈니스와 상호작용할 수 있도록 할 뿐만 아니라 더욱 몰입감 있고 개인적이며 협동적이고 상호적인 관계를 형성할 수 있도록 한다.


엣지 컴퓨팅을 촉진하는 다섯 가지 필수 요소
지연 / 결정론(determinism)
기업의 민첩성 강화를 요구하는 시장 압력이 지속적으로 증가하면서, IT도 빨라진 비즈니스 속도에 더욱 빠르게 대응하기를 요구하는 압력이 높아졌다. 클라우드 컴퓨팅은 기업의 백엔드 민첩성을 대폭 향상시켜, 어떤 기업이든 방대한 컴퓨팅 및 스토리지 전력을 신속하게 사용할 수 있도록 했다. 민첩성 강화의 다음 단계는 프론트 엔드에서의 민첩성이다. 이것의 핵심은 네트워크 및 거리로 인해 발생하는 지연 시간을 줄이는 데에 있다.

지연 시간에 대한 요구사항은 산업에 따라 천차만별이다. 공장 자동화의 경우 마이크로초(microseconds) 단위의 지연시간도 문제가 될 수 있다. 하지만 다른 산업용 IoT는 밀리초(milliseconds)나 1/10초 단위의 반응 속도는 수용 가능하다. 즉, 지연 시간은 사용 사례에 따라 다르다. 또한 결정론(예측 가능하고 반복 가능한 응답과 응답 시간), 일관성, 예측 가능성 등도 중요한 요소이며, 특히 실시간 제어 시스템에 큰 영향을 미친다.

지연 시간 및 결정론의 요구 조건이 동일하더라도 위치에 따라 다양한 엣지 컴퓨팅 솔루션이 필요할 수 있다. 낮은 지연 시간에 대한 요구사항은 엣지 컴퓨팅 솔루션이 엣지와 물리적으로 더욱 가까운 곳에 적용되는 결과를 낳을 것이며, 대부분 데이터센터의 외부에 위치하게 될 것이다.

로컬 상호작용성(Interactivity)
상호작용성은 시스템 내 협업 속도, 즉 로컬 사물과 사람 사이에 얼마나 많은 ‘대화’가 이루어지는지, 특정 동작이 이루어지기까지 얼마나 많은 감지 센서와 순차적 상호 작용을 거치는지를 의미한다. 예를 들어, 사람이 쇼핑하는 경우를 살펴보면, 관심 있는 물건을 찾고, 이를 사용해 보고 바꿔 보며 마침내 결정을 내리게 되는 일련의 상호작용을 통해 의사결정을 내린다.

하나의 감지 센서와 하나의 작동기에 요구되는 컴퓨팅 및 지연 시간은 복잡하고 급변하는 모바일 기기 시스템이나 실시간으로 상호작용하는 사람들에게 요구되는 시간과 매우 다르다. 높은 수준의 로컬 상호작용성을 유지하려면 물리적으로 가까워야 할 뿐만 아니라 보다 많은 상태 기반(stateful) 처리, 여러 입력과의 상관관계 수립, 강력한 데이터 분석, 그리고 머신 러닝 등이 필요하다.

데이터/대역폭
오늘날의 인터넷은 데이터가 엣지로 흘러 나가는 것을 염두에 두고 설계됐다고 해도 과언이 아니다. IoT 트렌드는 클라우드 컴퓨팅 초기단계의 비디오 스트리밍과 같이 데이터가 고객으로 전달되던 방향을 반대로 전환시켜, 이제는 엣지에서 데이터가 대거 생성될 수 있는 환경을 조성했다.

일부 데이터는 다른 데이터보다 더 높은 가치를 가질 수 있다. 몇몇 센서는 엄청난 양의 복잡한 데이터를 만들어 내는데 반해, 그 외의 센서들은 작은 스트림을 생성하게 될 것이다. 대역폭의 사용성과 비용은 데이터의 가치와 수명, 저장 및 보관 옵션과 균형을 이루어야 하며, 데이터의 흐름을 줄이기 위해 로컬 우선 순위 지정, 필터링, 지능 등이 필요할 수 있다.

특정 데이터가 로컬에만 필요한 경우, 엣지 컴퓨팅은 해당 데이터를 물리적으로 가까운 위치에서 처리하고 가까운 곳에 저장 및 보관함으로써 비용을 절감할 수 있다. 또한 데이터 스토리지와 원격 데이터 관리가 매우 중요해질 것이다. 데이터 양이 너무 많은 경우, 로컬 분석 및 필터링은 보관되거나 클라우드 및 기업 데이터센터에 전송되는 데이터의 양을 줄여, 네트워크 비용을 절감하고 제한적인 네트워크 대역폭을 확보해 더 중요한 트래픽에 사용될 수 있도록 한다.

개인정보보호/보안
개인정보보호, 보안, 규제 요구사항에 따라 엣지 컴퓨팅 솔루션이 필요할 수 있다. 일부 공개 데이터도 있겠지만, 대부분의 데이터는 기업 기밀 사항, 민감한 개인 정보, 또는 규정에 따라 통제된 내용을 담고 있는 경우가 많다. 일부 엣지 컴퓨팅 아키텍처와 토폴로지는 데이터가 안전하고 합법적으로 저장 및 분석될 수 있는 위치에 따라 결정된다. 직장이나 공장, 가정 등 엣지 컴퓨팅이 사람 및 사물과 ‘온프레미스’ 될 수 있는 곳이 바로 엣지다. 규제 요건은 국가에 따라 다를 수 있으며, 토폴로지 및 보관 요구 사항 또한 지역에 따라 다르다.

개인정보보호 및 보안 문제는 엣지 컴퓨팅 토폴로지, 데이터 관리, 보관 정책 및 위치, 개인 데이터를 필터링 하기 위한 데이터 분석 등의 발전을 이끌어낼 것이다. 엣지 컴퓨팅 솔루션은 해당 국가와 각 엣지의 위치별 규제 요건에 따라 매우 다르게 나타날 수 있다.

제한적인 자율권
엣지 컴퓨팅은 중앙 데이터 센터나 클라우드 서비스에 연결된 구성 상태를 의미하지만, 엣지에서의 사용 사례에는 일정 수준의 자율성과 독립성이 요구될 수 있다. 자율성과 독립성의 수준은 스스로를 구성하거나 연결된 사물 및 사람을 관리하는 것부터 연결이 끊어져도 작업을 계속하는 것까지 다양할 수 있다. 자율성에 대한 요구사항은 해당 사용 사례가 복원력을 보장하는 방법이나, 백엔드에 대한 지연 시간이 일정하지 않고 결정적이지 않을 경우 이를 처리하는 방법, 그리고 엣지의 머신 러닝 등과 관련이 있다. 또한 엣지 컴퓨팅 솔루션은 특정 기능이나 클라우드 및 중앙 데이터 센터의 명령에 따라 달라질 수 있다.

백엔드와의 연결이 불안정한 엣지 컴퓨팅 솔루션은 보다 광범위한 프로세싱 기능과 데이터 캐싱, 그리고 자체 복원 기능을 특히 필요로 한다. 백엔드와의 연결이 복원되면, 엣지 컴퓨팅 솔루션은 클라우드나 기업 데이터 센터의 코어와 재동기화 되어야 한다. 해당 솔루션은 백엔드와의 연결 여부에 따라 컴퓨팅 기능을 유동적으로 변경할 수 있는 유연성이 필요하다. 코어의 명령에 의존하기보다는 스스로 구성하고 문제점을 발견할 수 있는 풍부한 머신 러닝 기능이 필요할 수도 있다.


엣지 컴퓨팅의 미래 모습
많은 업체들이 어플라이언스부터 강화된 서버, 엣지 위치, 마이크로 데이터센터에 이르는 엣지 컴퓨팅 솔루션을 선보이기 시작했다. 이들은 모바일 엣지 컴퓨팅, 포그 컴퓨팅, 마이크로 데이터센터, 지능형 게이트웨이, 엣지 위치, 클라우드렛 등과 같은 용어를 포함해 여러 관점에서 해당 분야와 자체적 비전을 설명하기 위해 애쓰고 있다. 가트너는 엣지 컴퓨팅이 기업들에게 데이터 및 정보를 필요한 곳에서 처리할 수 있는 유연성을 제공하는 컴퓨팅 모드이며, 이것이 필요한 위치는 앞서 언급한 다섯 가지 필수 요소에 의해 결정된다고 설명한다.

I&O 리더들은 이러한 다섯 가지 필수 요소를 활용해 자사의 요구 사항을 평가하고 적합한 엣지 컴퓨팅 기술 및 토폴로지가 무엇인지를 결정할 수 있다. 수많은 엣지 사용 사례들의 독창성은 다양한 엣지 컴퓨팅 솔루션과 업체 방식을 탄생시킬 것이며, 현재의 맞춤형, 일회성 방식으로 형성된 시장은 향후 엄청난 변화를 맞게 될 것이다.

가트너는 다섯 가지 필수 요소가 엣지 컴퓨팅 솔루션이 갖는 중요 기능의 근간을 형성할 것이며, 앞으로 다양한 솔루션이 출시되면 이러한 중요 기능을 기반으로 사용 사례의 요구사항을 평가할 수 있게 될 것으로 전망한다.

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