엣지 컴퓨팅이란? 정의 및 유형
엣지 컴퓨팅의 정의, 사용 방법, 장점, 단점에 대해 알아보세요.
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엣지 컴퓨팅 정의
Gartner에 따르면 기업에서 생성된 데이터의 약 10%가 중앙 데이터 센터 또는 클라우드 외부 또는 네트워크 에지에서 처리되거나 생산됩니다. 에지 생성 및 처리된 데이터의 양은 2025년까지 75%에 이를 것으로 예상됩니다.
이 엣지 컴퓨팅 정의는 네트워크 엣지에서 발생하는 환경, 장치 및 프로세스를 나타냅니다.
엣지란?
네트워크 에지란 무엇입니까? 네트워크의 에지는 로컬 네트워크 또는 그 장치가 인터넷과 상호 작용하는 곳, 즉 인터넷을 “접속”하는 외부 경계를 의미합니다. 네트워크 보안 우려 사항과 에지에서 장치에 더 가깝거나 장치 내에서 처리 속도를 높일 수 있는 기회를 모두 제공합니다.
엣지 컴퓨팅 아키텍처 내에서는 여러 가지 다른 등급의 기기가 작동할 수 있습니다. 일반적인 엣지 컴퓨팅의 예로는 사물 인터넷(IoT) 기기가 있습니다. IoT 엣지 컴퓨팅 기기는 토스터부터 냉장고, 스마트워치, 공장에서 사용하는 스캐너까지 다양합니다. 에지 장치를 지원하는 5G 네트워크도 있으며, 5G의 빠른 처리를 통해 더욱 원활한 최종 사용자 경험을 제공합니다. 여기에는 5G 네트워크를 통해 데이터를 전송하는 모든 휴대폰 또는 무선 기기가 포함될 수 있습니다.
엣지 컴퓨팅이란?
컴퓨팅은 원래 건물의 전체 방이나 구역을 차지하는 하나의 대규모 중앙 집중식 컴퓨터를 사용하여 수행되었습니다. 사람들은 사무실에서 컴퓨터를 사용하기 위해 이동하거나 프로그램을 포함한 펀치 카드를 시스템 운영자에게 보내 컴퓨터에 입력합니다.
곧 사용자들은 자신의 개인용 컴퓨터, 개인용 기기를 보유하여 컴퓨팅 프로세스의 상당 부분을 엣지에 가져오거나 엣지에 적어도 더 가깝게 가져올 수 있습니다.
컴퓨팅 초기
옛날에는 컴퓨팅 성능을 활용하기 위해 사람들이 로그인한 하나의 대형 중앙 시스템이 있었습니다. 사용자는 이 중앙 장치에 연결하고 이를 사용하여 작업을 수행한 다음 연결을 끊습니다.
개인 컴퓨팅의 출현
마이크로칩의 출현은 개인용 컴퓨터의 길을 열었습니다. PC를 사용하면 사용자가 책상 위에 앉는 데 필요한 모든 컴퓨팅 성능을 얻을 수 있습니다. 더 이상 필수 작업을 수행하기 위해 중앙 컴퓨터로 갈 필요가 없었습니다.
클라우드 컴퓨팅 시대
클라우드 컴퓨팅을 사용하면 컴퓨팅 성능이 사용자와 떨어진 데이터 센터 또는 “클라우드”에 상주합니다. 현재 클라우드 컴퓨팅 시대에 있습니다. 대부분의 컴퓨팅, 통신, 심지어 우리가 사용하는 소프트웨어도 클라우드 네이티브입니다. 인터넷 연결을 통해 사용자는 자신의 기기의 컴퓨팅 성능에 지나치게 의존하지 않고도 이러한 리소스와 상호 작용할 수 있으며, 그 결과 더 작고 편리해졌습니다.
엣지 컴퓨팅
엣지 컴퓨팅은 데이터 스토리지와 컴퓨팅을 필요한 위치에 가깝게 배치하는 것을 포함합니다. 그 결과 응답 시간이 향상되고 대역폭 사용량이 줄어들어 엣지 컴퓨팅의 주요 이점이 됩니다. 응답 시간이 짧을수록 프로세스에 사용되는 동안 이동해야 하는 거리 데이터가 짧아집니다. 클라우드 컴퓨팅과 마찬가지로 중앙 서버로 가는 대신, 데이터는 공장 내부와 같이 엣지에 위치한 프로세서로 비교적 짧은 이동을 할 수 있습니다.
엣지 아키텍처가 경험하는 대역폭의 감소는 인터넷을 통해 원격 데이터 센터로 이동해야 하는 데이터가 줄어들기 때문입니다. 그 대신, 기기와 컴퓨팅 리소스 사이를 오가며 점점 더 가까워지고 있습니다. 이는 엣지 컴퓨팅이 필요한 주요 이유 중 하나입니다.
엣지 컴퓨팅의 다양한 유형은 무엇입니까?
엣지 컴퓨팅에는 여러 가지 유형이 있습니다. 조직은 컴퓨팅 요구 사항 또는 제품의 요구 사항에 따라 하나 이상을 지정할 수 있습니다. 일부는 기본 이벤트를 처리하도록 설계되었고, 일부는 보다 복잡한 프로세스에 적합합니다. 또한 엣지 컴퓨팅 서버를 사용하여 전체 엣지 컴퓨팅 네트워크를 배포할 수 있습니다.
기본 이벤트를 위한 엣지 컴퓨팅
엣지 컴퓨팅의 가장 간단한 형태에는 기본적인 이벤트와 간단한 프로세스가 포함됩니다. 예를 들어, 누군가의 맥박과 혈압을 모니터링할 수 있는 장치를 신체에 배치한 다음 에지 기반 서버로 정보를 전송할 수 있습니다. 그런 다음 특정 정보만 클라우드로 전송되고, 대부분은 에지 네트워크 내에서 처리됩니다.
복잡한 이벤트를 위한 엣지 컴퓨팅
더욱 복잡한 엣지 컴퓨팅 환경에서 엣지 인프라는 로컬 데이터와 외부에서 오는 데이터 사이의 게이트웨이 역할을 할 수 있습니다. 예를 들어, 엣지 컴퓨팅 인프라는 차량 내에서 엣지 컴퓨팅을 설정하면 GPS(Global Positioning System) 장치, 트래픽 신호 및 기타 차량에서 데이터를 수집하여 운전자의 경험을 개선하고, 안전을 강화하고, 연료 효율을 최적화할 수 있습니다.
엣지 컴퓨팅 서버
엣지 서버는 완전한 데이터 센터의 많은 기능을 수행합니다. 예를 들어, 5G 네트워크에 배포되며, 최종 사용자가 컴퓨팅을 수행하는 곳과 가까운 곳에서 애플리케이션을 호스팅하고 콘텐츠를 캐싱할 수 있습니다. 이 토폴로지를 사용하면 에지 장치가 제대로 작동하기 위해 데이터를 원격 데이터 센터로 끝까지 이동할 필요가 없습니다.
엣지 컴퓨팅은 어디에 사용됩니까?
엣지 컴퓨팅은 현재 거의 모든 산업에서 사용되고 있습니다. 처리 시간이 단축되고 데이터 흐름이 최적화되면 거의 모든 조직의 인프라가 개선되기 때문에 많은 기업이 엣지 컴퓨팅 환경을 채택했습니다. 또한 IoT 기기는 가장 기본적인 기능을 위해 엣지 컴퓨팅을 사용하는 경우가 많기 때문에 엣지 컴퓨팅은 IoT 기기를 사용하거나 판매하는 모든 기업에 매력적인 환경이 됩니다.
엣지 컴퓨팅의 예는 다음과 같습니다.
제조
엣지 컴퓨팅은 엣지 디바이스가 많은 대역폭을 사용하지 않고도 기계, 로봇 및 사용자에게 정보를 신속하게 제공할 수 있기 때문에 제조 프로세스에 도움이 됩니다. 예를 들어, 스캐너는 조립 라인을 따라 이동할 때 제작 중인 차량의 상태를 확인하는 데 사용할 수 있습니다. 사용자는 이 정보를 활용하여 프로세스를 개선하고 더 안전하게 만들 수 있습니다.
헬스케어
엣지 컴퓨팅은 의료 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 환자 치료의 대부분은 즉시 사용 가능한 정보에 의존하기 때문입니다. 에지 장치는 환자의 활력 징후에 관한 데이터를 즉시 전달하는 데 사용되므로 의사와 간호사가 정확한 정보를 바탕으로 중요한 결정을 빠르고 정확하게 내릴 수 있습니다.
교통
운송 산업은 차량과 운전자가 안전을 높이고 여행자와 운전자의 경험을 향상시키는 데 사용할 수 있는 유용한 정보가 급증하기 때문에 엣지 컴퓨팅의 이점을 크게 누릴 수 있습니다. 자율 주행 기술을 사용하는 차량은 주변 환경과 다른 차량에서 의견을 받아 결정을 내리는 데 사용할 수 있습니다.수집하고 사용하는 일부 데이터는 클라우드에서 오거나 클라우드로 전송되는 반면, 다른 데이터는 엣지에서 처리됩니다.
농업
농업 산업은 엣지 컴퓨팅을 활용하여 데이터 처리를 개선하는 동시에 대역폭 요구 사항을 줄여 작물을 재배, 관리 및 수확하는 방법을 개선합니다. 또한, 유제품 소와 같은 동물의 건강과 성능에 관한 데이터를 처리하여 생산 기대치, 동물 관리, 농장을 지원하는 에너지 자원 관리에 대한 정보를 더 잘 얻을 수 있습니다.
전기통신
통신은 엣지 컴퓨팅 분야에서 가장 유명한 수익자이자 제공업체 중 하나였으며 앞으로도 그러할 것입니다. 통신 조직은 기업에서 네트워크를 설정하도록 지원하므로 엣지 컴퓨팅 토폴로지를 사용하여 광범위한 장치를 조직의 네트워크에 연결하고 엣지 근처에서 작동할 수 있습니다. 가상 현실 헤드셋부터 게임 장치, 제조 현장의 IoT 장치에 이르기까지 모든 것이 통신업체에서 설정한 엣지 컴퓨팅 토폴로지와 상호 작용합니다.
또한 통신 사업자는 복잡한 엣지 컴퓨팅 설정을 지원하도록 설계된 일련의 온프레미스 서버를 연결하는 분산 클라우드를 설정할 수 있습니다.
엣지 컴퓨팅의 장점은 무엇입니까?
엣지 컴퓨팅은 애플리케이션이 데이터를 처리하는 속도를 향상시켜 최종 사용자에게 즉각적인 컴퓨팅을 편리하게 만들 수 있습니다. 경우에 따라 엣지 컴퓨팅 기반 프로세스에서 시간을 절약하면 안전하지 않은 상황이 더욱 안전해질 수 있습니다. 의료 분야에서 엣지 컴퓨팅은 생명을 구했고 앞으로도 계속 구해 나갈 것입니다. 제조 분야에서 엣지 컴퓨팅은 생산 효율성을 개선하는 동시에 작업자를 위한 안전한 환경을 조성합니다.
지연 감소
지연 감소는 엣지 컴퓨팅의 특징 중 하나이며 엣지 장치의 근접성과 데이터가 저장 및 처리되는 위치 때문에 가능합니다. 인터넷을 통해 데이터를 전송해야 하는 경우, 수백 마일을 이동해야 할 수 있습니다. 많은 프로세스가 지연으로 인해 적절히 작동할 수 있지만, 시간이 너무 촉박해서 이를 지원하기 위해 엣지 컴퓨팅 아키텍처가 필요한 프로세스도 있습니다.
대역폭 요구 사항 감소
더욱 복잡한 엣지 컴퓨팅 환경에서 엣지 인프라는 로컬 데이터와 외부에서 오는 데이터 사이의 게이트웨이 역할을 할 수 있습니다. 예를 들어, 엣지 컴퓨팅 인프라는 차량 내에서 엣지 컴퓨팅을 설정하면 GPS(Global Positioning System) 장치, 트래픽 신호 및 기타 차량에서 데이터를 수집하여 운전자의 경험을 개선하고, 안전을 강화하고, 연료 효율을 최적화할 수 있습니다.
실시간 처리 애플리케이션
일부 프로세스는 가장 기본적인 기능을 수행하기 위해 실시간 처리가 필요합니다. 예를 들어, 자율주행 자동차는 차량, 사람, 다양한 물체의 속도와 근접성과 관련하여 센서에서 수신하는 정보를 처리해야 합니다. 엣지 컴퓨팅을 사용하면 즉시 이 작업을 수행할 수 있어 운전자와 다른 사람의 안전이 향상됩니다.
비용 절감
인터넷을 통해 전송해야 하는 정보의 양을 줄임으로써 조직은 대역폭을 많이 사용하지 않아도 될 수 있습니다. 따라서 매달 인터넷 서비스 제공업체(ISP)에 지불하는 금액을 줄일 수 있습니다.
스마트 애플리케이션
강력한 에지 장치는 스마트 애플리케이션을 지원할 수 있습니다. 머신 러닝과 인공 지능을 통합하여 입력 소스에 대한 근접성을 활용할 수 있습니다. 이러한 방식으로 스마트 애플리케이션은 작동 중인 엣지 장치의 환경에서 패턴을 인식한 다음 이 정보를 사용하여 작동 방식과 제공하는 서비스를 조정할 수 있습니다.
데이터 개인정보 보호
개인 데이터가 클라우드로 이동해야 할 때마다 데이터베이스 자체 내에서 또는 인터넷으로 전송되면서 다양한 보안 위협에 노출됩니다. 엣지 컴퓨팅을 사용하면 엣지 장치와 로컬에서 처리 및 저장되는 위치 간의 데이터 흐름을 제한하여 데이터 개인 정보 보호를 강화할 수 있습니다.
엣지 컴퓨팅의 단점은 무엇입니까?
엣지 컴퓨팅에는 몇 가지 중요한 단점이 있습니다. 엣지 장치는 연결에 실패하거나 연결이 끊길 수 있을 뿐만 아니라 클라우드 기반 리소스의 컴퓨팅 성능이 없으면 일부 애플리케이션은 엣지 토폴로지 내에서 적절한 성능을 제공할 수 없습니다.
기기 고장
에지 장치가 고장나면 비즈니스 연속성을 유지하기 위한 중복이 없는 경우가 많습니다. 최종 사용자는 동일한 컴퓨팅 및 스토리지 서비스에 백업 에지 장치를 연결해야 합니다. 많은 상황에서 이런 종류의 회복력 계획은 엄청난 비용이 듭니다.
제한된 기능
많은 엣지 디바이스에는 복잡한 컴퓨팅을 수행하는 데 필요한 전력이 없습니다. 예를 들어, 수십 년 전에 생산된 휴대폰과 비교했을 때 강력하지만, 전력과 관련하여 중간급 노트북과 비교했을 때 여전히 창백합니다. 데이터 센터의 기능은 대부분의 엣지 디바이스의 잠재력을 더욱 무너뜨릴 수 있습니다.
네트워크 연결
연결성에 대한 의존성은 모든 엣지 토폴로지에 내재된 결함입니다. 많은 에지 장치를 지원하는 인프라는 여전히 클라우드 데이터 센터에 기반을 두고 있습니다. 에지 장치 또는 네트워크와 클라우드 간의 연결이 끊어지면 토폴로지가 전혀 작동하지 않을 수 있습니다.
또한, 엣지 장치가 이를 지원하는 컴퓨팅 리소스에 대한 연결을 잃는 경우, 많은 경우에 쓸모 없게 될 수 있습니다. 이는 인터넷에 의존하지 않는 에지 설정에서도 마찬가지입니다.
엣지 컴퓨팅의 보안 문제는 무엇입니까?
엣지 컴퓨팅은 상당한 보안 우려를 수반하며, 대부분은 엣지 토폴로지가 생성하는 새로운 공격면에서 기인합니다. 클라우드 기반 토폴로지를 사용하면 응답 시간이 느려야 하지만 최종 사용자의 로컬 네트워크 너머의 공격 면은 클라우드를 형성하는 데이터 센터로 제한됩니다. 그러나 엣지 컴퓨팅의 경우 시스템에 연결된 모든 엣지 장치는 또 다른 공격 면입니다.
예를 들어, 공장 내에 에지 장치가 있는 경우 작업자는 로그인한 후 사용해야 합니다. 로그인한 후 로컬 서버로 정보를 전송한 다음 장치로 데이터를 전송합니다. 장치에 암호가 약하면 해커, 슬픈 작업자 또는 다른 악성 공격자가 에지 네트워크를 지원하는 서버에 유해 코드를 보내는 것이 쉽습니다. 또한, 각 장치에 적절한 보안 조치가 마련되어 있지 않으면 네트워크 내의 활동뿐만 아니라 네트워크 전체에서 전송되는 데이터를 파는 것이 비교적 쉽습니다.
엣지 컴퓨팅 환경은 특히 인터넷에 연결된 경우 분산 서비스 거부(DDoS) 공격에 취약합니다. 많은 에지 네트워크가 여전히 인터넷에 연결되어 있기 때문에 DDoS 공격은 에지의 장치를 쓸모 없게 만들 수 있습니다. 따라서 에지 네트워크를 적절히 보호하는 것이 중요합니다.
엣지 컴퓨팅 사용 사례
엣지 컴퓨팅은 사람이나 장비에 연결된 센서를 사용하여 데이터를 빠르게 전송하는 것을 포함합니다. 엣지 컴퓨팅 아키텍처는 다음과 같은 애플리케이션과 같이 장치와 소프트웨어 간의 신속한 상호 작용을 지원합니다.
사물 인터넷(IoT)
광업 산업의 IoT 장치는 지구 표면 바로 아래에서 변화하는 조건을 감지할 수 있습니다. 그런 다음 알림을 보내거나 안전 메커니즘과 상호 작용하여 잠재적으로 위험한 상황을 방지합니다.
자율 주행 차량
자율주행 자동차는 특히 다양한 산업에서 이미 중요한 역할을 하기 때문에 엣지 컴퓨팅 사용 사례에서 더욱 인기가 높습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
- 배송 및 주문 처리 센터: 자율주행 자동차는 엣지 컴퓨팅을 통해 얻은 데이터를 사용하여 창고를 탐색하고, 사람의 도움을 최소화하면서 발송해야 할 물품을 픽업합니다.
- 차량 관리: 트럭 한 대가 배낭 앞에 있는 운전자 한 명에게 안내될 수 있습니다. 통신 노드를 사용하여 운전자의 트럭이 다른 차량으로 데이터를 전송합니다. 이를 통해 운전자의 동작과 차량의 움직임이 나머지를 자동으로 제어할 수 있습니다.
예측 유지보수
기업의 시간과 노동력을 모두 절약하는 엣지 컴퓨팅을 현재 사용하는 것은 예측 유지보수입니다. 이러한 형태의 엣지 컴퓨팅 기술은 자산의 성능을 모니터링하는 장치 또는 소프트웨어에 따라 달라집니다. 무언가 오작동이 일어나고 있다면 엣지 컴퓨팅 시스템을 통해 전송되는 데이터는 잠재적인 문제를 미리 감지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
병원 모니터링
병원에서는 엣지 컴퓨팅을 모니터링 장치에 배포하여 환자의 건강과 관련된 데이터를 수집할 수 있습니다. 이 사용 사례는 노드를 사용하여 정보를 모니터링 기계로 전송하기 때문에 일반적인 엣지 컴퓨팅 정의에 적합합니다. 시간을 절약하면 심각한 건강 상태가 악화되는 것을 방지할 수 있습니다.
엣지 컴퓨팅 FAQ
엣지 컴퓨팅이란 무엇입니까?
엣지 컴퓨팅은 데이터 스토리지와 컴퓨팅을 필요한 위치에 가깝게 배치하는 것을 포함합니다.
엣지 컴퓨팅은 어디에 사용됩니까?
엣지 컴퓨팅은 제조, 의료, 운송, 농업, 통신 및 기타 산업에 사용됩니다.
엣지 컴퓨팅의 장점은 무엇입니까?
엣지 컴퓨팅을 사용하면 지연 시간을 줄이고 대역폭을 절약하며 머신 러닝과 인공 지능을 구현하는 스마트 애플리케이션을 사용할 수 있습니다.
엣지 컴퓨팅의 단점은 무엇입니까?
엣지 컴퓨팅의 단점으로는 각 엣지 장치에서 발생하는 공격 면 증가, 침해될 수 있는 인터넷 기반 네트워크에 대한 의존성, 저전력 엣지 장치의 제한된 기능, 네트워크 연결성에 대한 의존성이 있습니다.
엣지 컴퓨팅은 어떻게 작동하나요?
엣지 컴퓨팅은 데이터 스토리지와 컴퓨팅을 필요한 위치에 가깝게 배치하는 것을 포함합니다.
엣지 컴퓨팅이 중요한 이유는 무엇입니까?
엣지 아키텍처가 경험하는 대역폭의 감소는 인터넷을 통해 원격 데이터 센터로 이동해야 하는 데이터가 줄어들기 때문입니다. 그 대신, 기기와 컴퓨팅 리소스 사이를 오가며 점점 더 가까워지고 있습니다. 이는 엣지 컴퓨팅이 필요한 주요 이유 중 하나입니다.
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