클라우드 기술의 미래, 에지 컴퓨팅
용량이 큰 사진이나 비디오, 문서 파일을 저장하거나 여러 사람과 공유하기 위해 네이버 클라우드, Dropbox 등의 클라우드 컴퓨팅 플랫폼을 사용해 본 적이 있는가? 과거에는 대용량 파일을 USB에 담아 저장했지만, 클라우드 기술이 발전함에 따라 인터넷만 연결되어 있다면 언제 어디서든 쉽게 데이터를 관리하고 공유할 수 있는 ‘클라우드 컴퓨팅’이 널리 활용되기 시작했다.
그러나 클라우드 컴퓨팅은 중앙 데이터 처리 방식을 취하는 탓에 보안 문제에 취약하고, 매번 안정적인 인터넷 환경에 의존해야 한다는 단점이 있다. 이에 기존 클라우드 컴퓨팅의 한계를 보완한 ‘에지 컴퓨팅’이 새롭게 등장했다. ‘에지(Edge)’의 사전적 정의는 ‘끝’ 또는 ‘가장자리’로, 컴퓨팅 시스템의 가장 끝 단계이자 단말 장치와 가까운 곳에서 데이터가 처리된다는 특성을 반영해 에지 컴퓨팅으로 불리게 되었다.
에지 컴퓨팅의 등장 배경
현재까지도 많은 기업에서 클라우드 컴퓨팅을 사용해 데이터를 한 곳에 모아 관리하고 있다. 서버나 기술 인프라를 직접 관리할 필요가 없어 편리하고, 중앙 서버에 데이터가 보관돼 있어 필요에 따라 유연하게 필요한 데이터에 접근할 수 있다. 그러나 5G 통신 기반의 빅데이터, 사물 인터넷(IoT), 인공지능 등이 활성화되면서 클라우드 컴퓨팅의 문제점이 드러났다. 바로 데이터 양이 늘어나면 과도하게 발생하는 ‘트래픽’이다. 클라우드 시스템상에서 방대한 양의 데이터가 투입되면, 해당 데이터를 처리하기까지 많은 리소스와 시간이 소비되면서 신호가 지연되는 일이 자주 일어났다. 이에 더해 모든 데이터가 중앙에 모여 있어 중앙 서버가 해킹되면 한 번에 수많은 데이터가 피해를 입는 보안 취약 문제도 대두되기 시작했다.
에지 컴퓨팅이 클라우드 컴퓨팅과 어떻게 다른데?
기존의 클라우드 컴퓨팅은 대규모의 중앙 데이터 센터를 통해 유저에게 컴퓨팅 파워, 스토리지 등의 서비스를 제공한다. 이때 네트워크를 통해 원격 데이터 센터에 위치한 컴퓨팅 자원을 제공하는 것이기 때문에 유저는 안정적인 네트워크 환경을 유지하는 것이 필수적이다. 한편, 에지 컴퓨팅은 소스 또는 사용자와 가장 근접한 곳에서 데이터를 처리하는 기술로, 다중의 네트워크 노드에서 실행된다. 즉, 데이터가 수집되는 곳과 처리되는 곳 사이의 거리를 좁힘으로써 데이터 처리를 가속화할 수 있다.
에지 컴퓨팅의 장점
1. 시스템 응답 속도 향상 및 비용 절감
에지 컴퓨팅의 가장 큰 장점은 바로 ‘빠른 데이터 처리 속도’이다. 클라우드 컴퓨팅은 멀리 떨어진 데이터센터와 디바이스 간 데이터를 주고받기 때문에 수백 밀리초에서 수초의 지연이 발생하게 된다. 그러나 에지 컴퓨팅은 클라우드와 디바이스 사이의 노드를 활용해 가까운 서버에서 데이터가 전달되므로 시스템 응답 속도가 거의 실시간에 가깝게 향상될 수 있다. 또한 중앙 데이터 센터에 필요한 데이터가 집중되는 클라우드 컴퓨팅과 달리 에지 컴퓨팅은 로컬 네트워크를 활용하기 때문에 거대한 데이터센터를 관리하는 데 드는 유지 및 보수 비용을 최소화할 수 있다.
2. 보안 강화
클라우드 컴퓨팅의 주요 문제로 지적된 취약한 보안 문제도 에지 컴퓨팅에서는 강점을 보인다. 클라우드 컴퓨팅 환경에서 중앙 데이터센터가 해킹당하거나 바이러스의 공격에 노출되면 개인정보 유출 등 심각한 피해로 이어질 수 있다. 그러나 에지 컴퓨팅 환경에서는 로컬 네트워크에서 데이터를 처리한 뒤 에지와 클라우드에 분산 저장되기 때문에 유출의 위험도가 낮다. 설사 데이터가 유출된다고 하더라도 클라우드 컴퓨팅에 비해 데이터의 양이 많지 않아 소규모 피해로 그칠 가능성이 높다.
사진 출처: 삼성 디스플레이 뉴스룸에지 컴퓨팅의 활용 사례
1. 자율주행 자동차
자율주행 자동차는 에지 컴퓨팅이 활용되는 가장 대표적인 사례이다. 자율주행 자동차는 실시간으로 교통상황과 보행자, 도로 상황에 대한 데이터를 분석하고 처리해야 하기 때문에 IoT 기술을 사용한다. 이때 에지 컴퓨팅을 활용함으로써 실시간으로 데이터를 전송하고 수신해 위험 상황일 경우, 브레이크에 데이터를 전송해 차가 멈추도록 실행할 수 있다. 또한 지역에 따라 통신이 끊기더라도 에지 컴퓨팅 환경에서는 독자적으로 데이터를 분석해 처리할 수 있어 자율주행 기술에 있어서 에지 컴퓨팅은 꼭 필요한 시스템이라고 할 수 있다.
2. 영상 보안
에지 컴퓨팅이 활용되는 또 다른 사례는 영상 보안이다. 이전에는 CCTV로 촬영한 영상들을 중앙 서버에 전송해 분석하는 방식이었다. 하지만 카메라 수 증가 및 고해상도 영상에 의해 처리해야 할 데이터의 양이 많아지면서 오늘날 대부분의 지자체에서 클라우드 컴퓨팅이 아닌 에지 컴퓨팅을 활용하고 있다. 이에 더해 카메라에 영상 분석 기술을 탑재한 ‘에지 카메라’가 출시되면서 영상 보안 내 활용되는 데이터를 보다 효율적으로 처리할 수 있게 됐다.
사진 출처: CCTV 뉴스에지 컴퓨팅의 한계 및 보완점
모든 게 완벽할 수는 없다. 클라우드 컴퓨팅의 문제점을 해결하기 위해 등장한 에지 컴퓨팅도 마찬가지다. 과연 에지 컴퓨팅이 갖는 한계는 무엇이며 앞으로 어떤 점을 보완해 나가야 할까?
먼저, 중앙 서버와 연결할 회선과 서버가 필요하다는 한계점이 있다. 에지 컴퓨팅 환경에서 로컬 네트워크를 사용한다고 하더라도, 중앙 서버와 데이터를 주고받을 수 있는 최소한의 연결이 필요하다. 따라서 에지 컴퓨팅 회선과 서버가 늘어날수록 시스템 구조가 복잡해지고, 구매 비용 또한 증가하게 된다.
다음으로, 디바이스 장치 자체에 대한 보안 문제이다. 에지 컴퓨팅의 핵심 장치 중 하나인 IoT 디바이스는 소비자들이 쉽게 접근할 수 있도록 최소한의 보안 하에 설계되어 있다. 이 경우, 중앙 서버에 비해 물리적인 접근이 용이해 데이터 유출 문제에 노출될 수 있다는 점에서 디바이스 자체의 보안성을 보완해야 할 것이다.
참고자료
https://www.cctvnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=236576
https://nordvpn.com/ko/blog/edge-computing-meaning/
https://www.deviantceblog.com/에지-컴퓨팅이란-무엇일까-우리-생활-속-실시간-데이/
https://www.samsungsds.com/kr/cloud-glossary/cloud-computing.html
https://www.itworld.co.kr/news/248668
작성자: ITS 26기 이하영
