엣지컴퓨팅이란?

엣지컴퓨팅(Edge Computing) 정의

엣지컴퓨팅 또는 에지컴퓨팅(Edge Computing)은 사용자 또는 데이터 소스의 물리적인 위치나 그 위치와 가까운 곳에서 컴퓨팅을 수행하는 것을 말한다. 컴퓨팅 서비스를 사용자가 사용하는 단말 장치와 가까운 위치에서 처리하게 되면 사용자는 더욱더 빠르고 안정적인 서비스를 받을 수 있으며 기업은 유연한 하이브리드 클라우드 컴퓨팅의 이점을 얻을 수 있다. 엣지컴퓨팅은 기업이 다수의 위치에서 공통의 리소스 풀을 사용하여 데이터 연산 및 처리를 분산시킬 수 있는 방법의 하나다.

비유를 통해 설명하자면 엣지컴퓨팅과 도넛은 공통점이 있다. 소비자 가까이 있을수록 좋다는 것이다. 집 근처 도넛 가게에 가는 건 시간이 좀 걸릴 수 있지만, 책상 위 손만 뻗으면 닿는 곳에 도넛이 있다면 즉각적인 만족감을 느낄 수 있다. 엣지컴퓨팅도 마찬가지이다. 클라우드에서 구동되는 인공지능 애플리케이션에 데이터를 전송하면 반을 얻기까지 시간이 꽤 걸린다. 하지만 사용자 가까이에 있는 엣지 서버에 데이터를 전송하면 무지개색 토핑이 뿌려진 글레이즈 도넛이 담긴 핑크색 박스에서 바로 도넛을 집어 먹는 것과 같다.

지금 입고 있는 옷 주머니 속에서 엣지컴퓨팅이 뭔지 살짝 경험해 볼 수도 있다. 최신 스마트폰들은 통신 네트워크의 '엣지'에서 작동하고 있으며, 전보다 스마트한 음성 응답과 고화질의 이미지를 처리한다. '엣지컴퓨팅'이라는 용어는 수십 년 전에 만들어진 용어로, 데이터를 소스에서 최대한 가까운 곳에서 수집하고 처리하는 개념이다. 기가바이트에서 테라바이트의 스트리밍 데이터가 수집되는 지점에서 프로세서를 적용해야 한다. 자율 주행 자동차, 공장 현장에 설치된 로봇, 병원의 의료용 영상기기, 리테일 업계의 계산대용 카메라 애플리케이션들이 엣지컴퓨팅에 의존하고 있다.

2025년까지 약 1,500억 개의 기계 센서와 사물 인터넷 장치들이 연속적으로 데이터를 스트리밍하고 처리해야 할 것으로 예상된다. 기존 4G 대비 10배 이상 빠른 속도를 자랑하는 5G 네트워크는 인공지능 서비스의 가능성을 더욱 높여줄 것이고, 이에 맞춰 엣지컴퓨팅 속도도 더 빨라져야 할 것이다.

엣지컴퓨팅 사례
엣지 컴퓨팅의 실제 사례로는 가상/증강 현실의 사용을 들 수 있다. 가상/증강 현실에는 종종 대역폭 부족과 긴 지연 시간의 문제가 발생한다. 이러한 기술을 사용하는 사람들은 데이터 처리 지연이나 컴퓨팅 성능 저하로 몰입이 방해되는 경우가 많다. 엣지 컴퓨팅은 렌더링 파이프라인의 컴퓨팅 집약적인 부분을 클라우드로 이전하여 이러한 문제가 발생하지 않도록 한다. 동일한 프로세스가 스마트 자동차와 같은 사물 인터넷(Internet of Things, IoT)에서 어떻게 적용되는지도 생각해 볼 수 있다. 길 안내 정보를 처리할 때 데이터 처리 시간이 지연된다고 상상해 보라. 자동차(및 기타 IoT 기기)가 가능한 한 실시간으로 데이터를 처리하고 결정을 내리는 것이 효율적일 것이다.

엣지컴퓨팅의 또 다른 이점으로는 온사이트에서 빅데이터 분석 및 수집을 수행할 수 있는 기능을 들 수 있으며, 이는 실시간 의사 결정을 지원한다. 엣지 컴퓨팅을 사용하면 컴퓨팅 기능(데이터 수집과 처리 등)을 로컬 네트워크에서 수행함으로써 보안 솔루션이 강화되므로 기업들이 정보(업계 영업 비밀 등)의 확산을 효과적으로 통제하고 규제 정책(GDPR 등)을 준수할 수 있다.

마지막으로 기업 고객은 엣지 컴퓨팅과 관련한 복구 능력과 비용 절감 효과도 누릴 수 있다. 컴퓨팅 기능을 로컬 네트워크에서 수행함으로써 중앙 사이트가 어떤 이유로 오퍼레이션을 중단하더라도 지역 사이트는 독립적으로 계속해서 운영할 수 있다. 또한 컴퓨팅 처리 기능을 소스 가까이에서 처리함으로써 중앙 사이트와 지역 사이트 간에 데이터를 이동하기 위해 소비되는 대역폭 비용도 크게 절감할 수 있다.

엣지컴퓨팅 장점 및 클라우드 컴퓨팅과의 차이
전통적으로 클라우드 컴퓨팅은 몇몇의 대규모 데이터 센터로 서비스를 중앙집중화하는 데에 초점을 맞추었다. 중앙집중화를 통해 제어 능력 및 기업 정보 보안을 유지하면서도 리소스의 확장성을 높이고 보다 효율적으로 공유할 수 있다.

엣지 컴퓨팅은 주로 네트워킹 요구 사항 또는 기타 제약으로 인해 클라우드 컴퓨팅의 중앙집중식 접근 방식으로 적절히 해결할 수 없는 활용 사례를 처리한다. 엣지 컴퓨팅은 여러 소규모 컴퓨팅 사이트에 중점을 두어 네트워크 비용을 절감하고 대역폭 제한을 피하며, 전송 지연과 서비스 장애를 줄이고, 민감한 데이터의 이동을 더욱 효과적으로 제어할 수 있다. 로드 시간이 수백 밀리초 단위로 단축되고 사용자 가까이에서 배포되는 온라인 서비스를 통해 동적 및 정적 캐시 기능을 모두 지원할 수 있다.

이를 통해 최종 사용자에게 더욱 빠르고 일관성 있는 사용자 환경을 제공할 수 있고 기업과 서비스 제공업체는 실시간 모니터링이 가능하며 지연 시간이 짧고 가용성이 높은 애플리케이션을 구현할 수 있다.

엣지컴퓨팅 단점 및 문제 해결
엣지 컴퓨팅의 주요 문제는 고도로 분산된 규모 확장에서 발생한다.

- 많은 소규모 사이트로 스케일 아웃하는 것은 단일 중앙 데이터 센터에 동등한 용량을 추가하는 것보다 훨씬 복잡하다. 물리적 위치의 오버헤드가 증가하여 소규모 기업이 관리하기에는 부담이 될 수 있다.
- 엣지 컴퓨팅 사이트는 주로 현장에 기술 전문가가 없거나 제한적인 원격 지역이다. 현장에서 장애가 발생하는 경우 비기술직 현장 인력이 쉽게 해결한 다음 다른 지역의 전문가 인력이 중앙에서 관리할 수 있도록 인프라를 구축해야 한다.
- 사이트 관리 오퍼레이션은 모든 엣지 컴퓨팅 사이트에서 고도로 재현 가능하여 관리를 간소화하고, 간편한 문제 해결을 지원하며, 각 사이트에서 소프트웨어 설정이 다른 방식으로 구현되는 것(일반적으로 "환경 설정 드리프트(configuration drift)"라고 함)을 방지해야 한다.
- 엣지 컴퓨팅은 데이터를 지리적으로 제한하여 정보 흐름을 더욱 효과적으로 제어할 수 있지만, 사이트의 물리적 보안은 대부분 훨씬 취약하다. 따라서 악의적인 공격이나 우발적인 상황(손상된 케이블 등)으로 인한 문제 발생 위험이 더 높아질 수 있다.