분산 아키텍처: 포그 및 엣지 컴퓨팅을 클라우드에 적용하는 방법

2019년 9월 19일

IoT 기기의 수가 계속 증가함에 따라(정확히 2025년까지 750억 개가 될 것으로 예상됨) 데이터 요구 사항도 증가하고 있습니다. Cisco는 IoT가 2019년 말까지 연간 500제타바이트 이상의 데이터를 생성할 것으로 추정하고 있습니다. IoT 기기와 애플리케이션이 서로 원활하게 연결되고 최종 사용자와 원활하게 연결되는 환경을 조성하려면 클라우드가 수행할 수 있는 고급 분석 및 머신 러닝을 수행하기 위한 충분한 컴퓨팅 및 스토리지 리소스가 필요합니다.

그러나 클라우드 서버는 IoT 엔드포인트에서 너무 멀리 떨어져 있어 시간에 민감한 데이터를 먼 거리에 있는 수십억 개의 '사물'과 빠르고 효과적으로 전송할 수 없는 경우가 많습니다. 또한 로봇 수술 장치를 사용하여 수술하는 외과 의사나 5G를 통해 곧 현실이 될 '스마트' 신호등에 의존하는 무인 자동차와 같은 시나리오의 경우 지연 시간이 길어지면 안 되므로 기존 클라우드 컴퓨팅만으로는 충분하지 않습니다.

바로 이 점이 엣지 컴퓨팅과 포그 컴퓨팅의 역할입니다.

엣지 컴퓨팅이란 무엇인가요?

포그 컴퓨팅을 이해하려면 먼저 엣지 컴퓨팅이 무엇인지 이해해야 합니다. 일반적으로 간단히 "엣지"라고 불리는 엣지 컴퓨팅을 사용하면 데이터가 원본에 더 가깝게 처리되어 네트워크 대기 시간을 크게 줄일 수 있습니다. IoT 기기와 같은 데이터 소스에 물리적으로 더 가까운 곳에서 처리하면 데이터를 전송해야 하는 거리가 줄어들어 기기 및 애플리케이션의 속도와 성능이 향상됩니다. 그러나 포그 컴퓨팅으로 얻을 수 있는 실시간 분석, 머신러닝 등에는 한계가 있습니다.

포그 컴퓨팅이란 무엇인가요?

포그 네트워킹 또는 "포깅"이라고도 하는 포그 컴퓨팅은 클라우드 컴퓨팅의 연장선상에서 작동하는 분산형 컴퓨팅 아키텍처를 나타내기 위해 2014년 Cisco에서 만든 용어입니다. 데이터 스토리지 및 컴퓨팅은 클라우드와 데이터 소스 사이에 위치한 가장 논리적이고 효율적인 방식으로 분산됩니다. 포그 컴퓨팅은 클라우드의 컴퓨팅, 네트워크, 스토리지 기능을 제공하면서 엣지 컴퓨팅을 효과적으로 구현하는 방법을 보완하는 전략입니다. 포그 컴퓨팅 시장에서 발생하는 수익은 2019년에서 2026년 사이 55% 증가할 것으로 추정됩니다.

포그 컴퓨팅과 엣지 컴퓨팅 비교

엣지 컴퓨팅과 포그 컴퓨팅은 종종 같은 의미로 사용됩니다. 엣지 컴퓨팅이 더 흔하게 쓰이는 용어이며 포그 컴퓨팅을 뒷받침하는 개념을 하나의 응집력 있는 전략으로 포함하는 경우가 많습니다.하지만 세분화해서 보면 포그 컴퓨팅은 엣지 전략과 함께 사용되며 엣지만으로는 경우에 따라 수행하지 못할 수도 있는 향상된 처리 기능을 제공하는 추가 아키텍처 계층 역할을 하기 위해 만들어졌습니다.

엣지 컴퓨팅 없이는 포그가 존재할 수 없지만 포그 없이 엣지가 존재할 수는 있습니다.

포그 컴퓨팅과 엣지 컴퓨팅 사이에는 많은 유사점이 있는데, 둘 다 데이터 소스에 더 가까운 처리를 제공한다는 것입니다. 그러나 둘 사이의 주요 차이점은 처리가 수행되는 위치입니다.

포그 컴퓨팅을 사용하면 인텔리전스가 네트워크 아키텍처의 LAN(Local Area Network) 수준으로 밀려납니다. 데이터는 IoT 게이트웨이 또는 포그 노드에서 처리됩니다.

엣지 컴퓨팅을 사용하면 인텔리전스가 프로그래밍 가능한 자동화 컨트롤러(PAC)와 같은 장치에 직접 푸시됩니다.

따라서 포그와 에지에서 더욱 발전된 수준의 처리, 분석 및 머신러닝이 가능합니다.

포그 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅 비교

포그 컴퓨팅은 클라우드와 동일한 많은 장점을 제공하지만, 클라우드는 중앙 집중식이고 데이터 소스에서 멀리 떨어져 있어 지연 시간이 길어지고 대역폭이 제한되는 등의 한계가 있습니다. 엄청난 양의 데이터를 클라우드로 전송했다가 다시 가져오는 것이 항상 실용적이지는 않습니다. 특히 클라우드 규모의 처리와 저장이 필요하지 않은 시나리오에서는 더욱 그렇습니다.

포그 컴퓨팅은 엣지에서 단기간의 고급 분석에 적합하므로 더 많은 양의 데이터 세트와 관련된 작업을 위해 클라우드 리소스를 확보할 수 있습니다.

포그 및 엣지 컴퓨팅은 중앙 집중식 클라우드 컴퓨팅을 대체하는 것이 아니라 일관된 IT 전략에서 공존한다는 점에 유의해야 합니다.

포그 컴퓨팅은 클라우드와 동일한 많은 장점을 제공하지만, 클라우드는 중앙 집중식이고 데이터 소스에서 멀리 떨어져 있어 지연 시간이 길어지고 대역폭이 제한되는 등의 한계가 있습니다. 엄청난 양의 데이터를 클라우드로 전송했다가 다시 가져오는 것이 항상 실용적이지는 않습니다. 특히 클라우드 규모의 처리와 저장이 필요하지 않은 시나리오에서는 더욱 그렇습니다.

포그 컴퓨팅은 엣지에서 단기간의 고급 분석에 적합하므로 더 많은 양의 데이터 세트와 관련된 작업을 위해 클라우드 리소스를 확보할 수 있습니다.

포그 및 엣지 컴퓨팅은 중앙 집중식 클라우드 컴퓨팅을 대체하는 것이 아니라 일관된 IT 전략에서 공존한다는 점에 유의해야 합니다.

포그 컴퓨팅으로 불리는 이유는 무엇인가요?

포그, 즉 안개는 기상 용어로 지표면이나 지면과 가까운 곳에 있는 구름을 말합니다. 포그 컴퓨팅은 네트워크 엣지와 엔드포인트에 가깝고 클라우드가 아닌 클라우드와 유사한 기능을 제공한다는 점에서 동일한 이미지를 연상시킵니다.

포그 컴퓨팅은 어떻게 작동하나요?

포그 노드는 분산 수준의 클라우드에서 엣지로 내려갑니다. 그런 다음 엔드포인트에서 게이트웨이로 데이터가 전송된 다음 처리를 위해 원래 소스로 다시 전송됩니다.

엣지 및 포그 컴퓨팅을 보완하는 코로케이션

디지털 변혁은 모든 비즈니스에 각기 다른 의미를 갖습니다. 이러한 새로운 혁신 과제를 해결하려면 기업이 새로운 아키텍처 패러다임을 조정해야 합니다. 예를 들어, 고도로 중앙 집중화된 아키텍처는 네트워크 서비스 제공업체와 최종 사용자에 대한 연결 방식을 제어할 수 없어 궁극적으로 IT 전략의 비효율성을 초래하기 때문에 문제가 되는 경우가 많습니다. 그러나 동시에 소규모의 '니어 엣지' 데이터센터에만 의존하면 비용이 많이 들고 용량과 처리 워크로드에 제약이 생기며 잠재적으로 대역폭에 제한이 생길 수 있습니다.

핵심 멀티 테넌트 데이터 센터는 더 나은 분산 아키텍처의 구성 요소를 제공합니다. IT 인프라를 계층 측면에서 생각하면 도움이 될 수 있습니다. 첫 번째 계층은 지적 재산, 고밀도 컴퓨팅, 머신러닝 등이 존재할 수 있는 엔터프라이즈 코어로 구성됩니다. 여기에서 클라우드 컴퓨팅 서비스, 분산 멀티 사이트 코로케이션, 5G 집계와 같은 계층을 엣지 전송 플랫폼의 일부로 계속 추가할 수 있습니다.

다계층 분산 아키텍처를 통해 용량, 네트워크, 컴퓨팅, 스토리지를 추가하고 워크로드와 최종 사용자 간의 거리를 줄여 궁극적으로 성능을 향상하고 향상된 데이터 교환을 촉진할 수 있습니다.