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에지 컴퓨팅이란 무엇입니까? {정의, 아키텍처 및 사용 사례}

IT 에지는 최종 기기가 네트워크에 연결하여 데이터를 전달하고 데이터 센터 또는 클라우드와 같은 중앙 서버에서 지침을 받는 곳입니다. 과거에는 이 모델이 작동했지만 최신 장치는 너무 많은 데이터를 생성하므로 기업에서 최적의 성능을 유지하려면 값비싼 장비가 필요합니다.

에지 컴퓨팅은 데이터를 생성하는 장치에 더 가깝게 처리를 가져옴으로써 이 문제를 해결합니다. 데이터는 처리를 위해 중앙 서버로 이동할 필요가 없으므로 대기 시간이나 대역폭 문제가 없습니다.

이 도움말은 에지 컴퓨팅 소개입니다. . 에지 컴퓨팅이 무엇인지 설명하고 잠재적인 사용 사례에 대해 논의하며 이 기술이 어떻게 더 저렴하고 안정적인 데이터 처리로 이어지는지 보여줍니다.

에지 컴퓨팅이란 무엇입니까?

에지 컴퓨팅은 네트워크 에지 또는 그 근처에서 발생하는 컴퓨팅 유형입니다. 처리는 장치 내부 또는 장치 근처에서 발생하므로 중앙 서버로 이동하는 데이터가 줄어듭니다. 대부분의 작업은 데이터 소스 근처에서 실시간으로 발생하므로 다음과 같은 결과가 발생합니다.

또한 에지 컴퓨팅은 워크로드를 최신 상태로 유지하고 데이터 개인정보를 보호하며 HIPAA, GDPR, PCI와 같은 데이터 보호법을 준수하는 데 도움이 됩니다. 또한 이 처리 모델은 인공 지능 및 머신 러닝을 통해 추가 혁신을 가능하게 합니다.

에지 장치는 온프레미스 에지 서버에 정보를 보내기 전에 데이터를 수집하고 저장합니다. 이 서버는 다음 활동을 처리합니다.

에지 센터는 가장 복잡한 처리 요청(빅데이터 운영 및 비즈니스 로직)을 데이터 센터 또는 클라우드로 보냅니다. 중앙 전용 서버의 필요성은 여전히 ​​존재하지만 기업은 로컬 운영 및 사전 정렬된 데이터로 인한 지연 위험 없이 더 느리고 저렴한 연결을 설정할 수 있습니다.

에지 컴퓨팅 대 클라우드 컴퓨팅

에지 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅의 주요 차이점은 처리가 이루어지는 위치입니다.

에지 컴퓨팅은 의사 결정을 위해 시간에 민감한 데이터 처리에 의존하는 사용 사례에 이상적입니다. 에지 컴퓨팅이 클라우드 솔루션보다 더 나은 또 다른 사용 사례는 인터넷 연결이 거의 또는 전혀 없는 원격 위치에서 작업하는 것입니다.

그러나 엣지 컴퓨팅은 클라우드를 대체할 수 없습니다. 이러한 기술은 상호 교환할 수 없습니다. 엣지 컴퓨팅은 클라우드를 보완하며 두 기술은 특정 사용 사례에 대해 더 나은 성능을 보장합니다.

에지 컴퓨팅 아키텍처 설명

에지 생태계를 구성하는 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.

에지 컴퓨팅에는 기기 에지, 로컬 에지, 클라우드의 세 가지 기본 노드가 있습니다. .

디바이스 에지는 에지 디바이스가 온프레미스(카메라, 센서, 산업 기계 등)에서 실행되는 물리적 위치입니다. 이러한 장치는 데이터를 수집하고 전송할 수 있는 처리 능력을 가지고 있습니다.

로컬 에지는 애플리케이션과 네트워크 워크로드를 지원하는 시스템입니다. 로컬 가장자리에는 두 개의 레이어가 있습니다.

클라우드(또는 넥서스 ) 다른 에지 노드가 처리할 수 없는 처리를 관리하는 애플리케이션 및 네트워크 워크로드를 실행합니다. 이름에도 불구하고 이 에지 레이어는 사내 데이터 센터나 클라우드에서 실행할 수 있습니다.

아래 그림은 보다 자세한 아키텍처를 나타내며 각 에지 노드와 관련된 구성 요소를 보여줍니다.

특정 워크로드가 장치 또는 로컬 에지에 더 적합하기 때문에 산업 솔루션 및 애플리케이션이 여러 노드에 존재할 수 있습니다. 일부 다른 워크로드는 특정 상황에서 노드 간에 동적으로 이동할 수도 있습니다(수동 또는 자동).

가상화는 대규모 에지 컴퓨팅 설정의 핵심 요소입니다. 이 기술을 사용하면 에지 서버에서 수많은 애플리케이션을 더 쉽게 배포하고 실행할 수 있습니다.

에지 컴퓨팅의 장점

다음은 에지 컴퓨팅 사용의 가장 두드러진 비즈니스 이점입니다.

지연 시간 감소

에지 컴퓨팅은 대기 시간을 줄여 네트워크 성능을 향상시킵니다. 장치가 기본적으로 또는 로컬 에지 센터에서 데이터를 처리하기 때문에 정보는 표준 클라우드 아키텍처만큼 멀리 이동하지 않습니다.

예를 들어, 같은 건물에서 이메일을 교환하는 두 명의 동료가 표준 네트워크를 통해 쉽게 지연을 경험할 수 있습니다. 각 메시지는 건물 외부로 라우팅되어 멀리 있는 서버와 통신하고 받는 사람의 받은 편지함으로 돌아옵니다. 해당 프로세스가 에지에서 발생하고 회사 라우터가 사무실 이메일을 처리하는 경우 해당 지연이 발생하지 않습니다.

엣지 컴퓨팅은 또한 "라스트 마일" 병목 현상 문제를 해결합니다. 모든 이동 데이터는 목적지에 도달하기 전에 로컬 네트워크 연결을 거쳐야 합니다. 이 프로세스는 인프라 품질에 따라 10~65밀리초의 대기 시간을 유발할 수 있습니다. 에지 센터가 있는 설정에서는 트래픽이 중앙 집중식 시스템보다 훨씬 낮기 때문에 병목 현상 문제가 없습니다.

안전한 데이터 처리

기존 클라우드 설정은 DDoS(분산 서비스 거부) 공격 및 정전에 취약합니다. 에지 컴퓨팅이 처리 및 스토리지를 분산하므로 시스템이 중단 및 다운타임이 발생하는 경향이 줄어듭니다. 설정에 단일 실패 지점이 발생하지 않습니다.

또한 대부분의 프로세스가 로컬에서 발생하기 때문에 해커는 전송 중인 데이터를 가로챌 수 없습니다. 한 대의 컴퓨터에서 데이터 유출이 발생하더라도 공격자는 로컬 데이터만 손상시킬 수 있습니다.

비용 효율적인 확장성

에지 컴퓨팅은 기업이 IoT 장치와 에지 서버의 조합을 통해 용량을 확장할 수 있도록 합니다. 더 많은 리소스를 추가하기 위해 구축, 유지 관리 및 확장에 비용이 많이 드는 사설 데이터 센터에 대한 투자가 필요하지 않습니다. 대신 회사는 지역 에지 서버를 설정하여 네트워크를 빠르고 비용 효율적으로 확장할 수 있습니다.

에지 컴퓨팅을 사용하면 각각의 새로운 장치가 전체 네트워크에 더 많은 대역폭 요구를 추가하지 않기 때문에 성장 비용도 완화됩니다.

신규 시장으로의 간단한 확장

회사는 새로운 시장을 빠르게 확장하고 테스트하기 위해 로컬 에지 데이터 센터와 협력할 수 있습니다. 확장에는 새로운 값비싼 인프라가 필요하지 않습니다. 대신 회사는 에지 장치만 설정하고 대기 시간 없이 고객 서비스를 시작합니다. 시장이 바람직하지 않은 것으로 판명되면 제거 프로세스도 빠르고 저렴합니다.

이 이점은 연결이 제한된 지역으로 빠르게 확장해야 하는 산업에 매우 중요합니다.

일관된 사용자 경험

에지 서버가 최종 사용자와 가깝게 작동하기 때문에 멀리 떨어진 위치의 네트워크 문제가 고객에게 영향을 미칠 가능성이 적습니다. 로컬 센터에 정전이 발생하더라도 핵심 기능을 기본적으로 처리할 수 있는 능력으로 인해 에지 장치는 계속 작동할 수 있습니다. 시스템은 사용자가 서비스에 계속 액세스할 수 있도록 다른 경로를 통해 데이터를 다시 라우팅할 수도 있습니다.

에지 컴퓨팅의 단점

에지 컴퓨팅은 전체 공격 표면을 증가합니다. 네트워크용. 에지 기기는 공격자가 악성 소프트웨어를 주입하고 네트워크를 감염시킬 수 있는 사이버 공격의 진입점 역할을 할 수 있습니다.

불행히도 분산 환경에서는 적절한 보안을 설정하기가 어렵습니다. 대부분의 데이터 처리는 중앙 서버와 보안 팀의 직접적인 시야 밖에서 이루어집니다. 회사가 새로운 장비를 추가할 때마다 공격 표면도 더 커집니다.

에지 컴퓨팅의 또 다른 일반적인 문제는 가격입니다. . 회사가 로컬 에지 파트너와 파트너 관계를 맺지 않는 한 인프라를 설정하는 데 비용이 많이 들고 복잡합니다. 팀이 여러 위치에 있는 수많은 장치를 양호한 상태로 유지해야 하기 때문에 유지 관리 비용도 일반적으로 높습니다.

마지막으로, 현재 표준이 빠르게 발전함에 따라 회사는 설정을 최신 상태로 유지하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다 . 새로운 기기와 소프트웨어가 정기적으로 나오기 때문에 장비가 빨리 노후화될 수 있습니다.

에지 컴퓨팅 예제 및 사용 사례

다음은 다양한 산업 분야에서 가장 유망한 에지 컴퓨팅 사용 사례 및 응용 프로그램입니다.

5G 및 에지 컴퓨팅

5G의 도래는 20Gbps 이상의 데이터 속도와 평방 마일당 백만 개 이상의 장치에 대한 지연 없는 연결을 약속합니다. 이 새로운 기술은 에지 컴퓨팅을 새로운 차원으로 끌어올려 대기 시간을 단축하고 속도를 높이며 효율성을 향상시킵니다.

기업은 곧 5G를 사용하여 네트워크 에지를 확장할 수 있습니다. 네트워크가 겹치면 기업은 에지 장치에 더 많은 데이터를 보관할 수 있습니다. 애플리케이션은 또한 IoT 확장에 필수적인 기능인 네트워크와의 실시간 통신에 의존할 수 있습니다.

영상 감시

비디오 데이터를 중앙 서버로 전송하는 것은 느리고 비용이 많이 듭니다. 에지 컴퓨팅은 카메라가 초기 비디오 분석을 수행하고 관심 이벤트를 인식할 수 있도록 하여 이 프로세스의 속도를 높입니다. 그런 다음 장치는 추가 분석을 위해 필터링된 영상을 로컬 에지로 전송합니다.

예를 들어 에지 카메라가 있는 건물에서 화재가 발생하면 장치가 화염 안의 사람을 구별할 수 있습니다. 카메라가 위험에 처한 사람을 감지하면 대기 시간 없이 영상이 로컬 가장자리로 이동합니다. 그러면 로컬 에지가 데이터 센터로 영상을 전송하여 귀중한 시간을 낭비하는 대신 당국에 연락할 수 있습니다.

의료 기회

환자 모니터링을 위한 에지 장치를 설정하면 병원에서 데이터 개인 정보를 보호하고 환자 치료를 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 병원은 네트워크를 통해 이동하는 데이터의 양을 줄이고 중앙 서버 과부하를 방지하는 동안 직원은 환자에게 더 빠르고 더 나은 치료를 제공할 수 있습니다.

에지 솔루션을 배포하면 휴대용 EKG 장치, 온도 모니터링용 센서 및 포도당 모니터를 포함하여 중요한 의료 기기가 작동하는 방식을 개선할 수 있습니다. 또한 빠른 데이터 처리로 원격 환자 모니터링을 위한 소중한 시간을 절약할 수 있습니다.

커넥티드 카

에지 장치가 장착된 자동차는 다양한 센서에서 데이터를 수집하고 도로 위의 상황에 실시간으로 대응할 수 있습니다. 이 기능은 자율주행차 개발에 필수적입니다.

에지 컴퓨팅은 또한 자동 차량 호송을 가능하게 할 수 있습니다. 자동차 또는 트럭 그룹은 호송으로 서로 뒤에서 가깝게 이동할 수 있어 연료를 절약하고 혼잡을 줄일 수 있습니다. 나머지 차량은 첫 번째 차량을 따라 대기 시간 없이 통신할 수 있으므로 첫 번째 차량에만 운전자가 필요합니다.

석유 및 가스 산업 내 모니터링

에지 컴퓨팅은 석유 및 가스 고장을 예방하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 공장은 일반적으로 원격 위치에서 작동하므로 에지 센터가 원격 서버나 클라우드보다 훨씬 더 나은 옵션입니다. 장치는 실시간 분석을 사용하여 시스템을 모니터링하고 재해가 발생하기 전에 시스템을 종료할 수 있습니다.

온라인 게임

기술이 지연을 줄임으로써 온라인 멀티플레이어 게임은 엣지 컴퓨팅의 이점을 누릴 수 있습니다. 플레이어는 성능에 영향을 주지 않고 대규모 경기를 조직할 수 있습니다.

클라우드 게임은 또한 엣지 컴퓨팅의 이점을 누릴 수 있습니다. 이러한 유형의 온라인 게임은 비디오 게임의 라이브 피드를 사용자 장치로 직접 스트리밍합니다. 데이터 센터에서 이러한 게임을 처리하고 호스팅할 때 사용자는 일반적으로 지연 문제를 경험합니다.

클라우드 게임 회사가 게이머의 위치에 가까운 에지 서버를 설정하면 스트림에 대기 시간이 없고 게임 플레이가 완전히 반응하게 됩니다.

스마트 팩토리

제조 공정에 대한 실시간 응답은 제품 결함을 줄이고 공장 내 생산성을 향상시키는 데 매우 중요합니다. 분석 알고리즘은 각 장비의 작동 방식을 모니터링하고 작동 매개변수를 조정하여 효율성을 높일 수 있습니다.

또한 에지 장치는 오류가 발생할 가능성이 있는 시기를 감지하고 예측하여 값비싼 공장 가동 중지 시간을 줄입니다. 기업은 클라우드와 같은 방식으로 프로세스를 관리할 수 있지만 온프레미스 설정의 안정성을 유지할 수 있습니다.

온라인 쇼핑

대기 시간 감소를 통해 소매점은 고객을 위한 풍부한 대화형 온라인 경험을 만들 수 있습니다. 매장 소유자는 원활한 성능으로 온라인 쇼핑을 위한 증강 현실을 만들고 쇼핑객이 집에서 상품을 구매할 수 있도록 할 수 있습니다.

오프라인 소매업체는 에지 컴퓨팅을 사용하여 매장에 가상 현실 쇼핑 도우미를 설정할 수도 있습니다.

증가하는 기술

전문가들은 2025년까지 데이터 처리의 75%가 기존 데이터 센터 또는 클라우드 외부에서 발생할 것으로 예측합니다. 에지 컴퓨팅을 조기에 시작하여 새로운 비즈니스 기회를 발견하고 운영 효율성을 높이며 고객에게 안정적인 경험을 보장하십시오.


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