엣지 컴퓨팅 과제 극복: 실시간 데이터 처리를 위한 검증된 전략

스마트 자동차, 스마트 홈 디바이스, 연결된 산업 장비가 수와 인기 모두에서 증가함에 따라, 이들은 사실상 모든 곳에서 데이터를 생성합니다. 사실 2022년 전 세계적으로 164억 개 이상의 연결된 IoT(사물인터넷) 디바이스가 있으며, 이 수는 2025년까지 309억 개로 급증할 것으로 예상됩니다. 그때쯤이면 IDC는 이러한 디바이스가 전 세계적으로 73.1 제타바이트의 데이터를 생성할 것으로 예측하며, 이는 불과 몇 년 전인 2019년 대비 300% 성장한 수치입니다.

이 데이터를 빠르고 효과적으로 정렬하고 분석하는 것은 최적의 애플리케이션 사용자 경험과 더 나은 비즈니스 의사결정의 핵심입니다. 엣지 컴퓨팅이 이를 가능하게 하는 기술입니다.

그러나 마이크로서비스, 머신러닝 앱, AI 같은 현대 워크로드를 엣지 가까이에 배포하면 조직의 인프라가 해결해야 할 수많은 과제가 생깁니다. 엣지 컴퓨팅의 이점을 얻으려면 기업은 IT 인프라와 최종 사용자 요구 사이의 완벽한 균형을 찾아야 합니다.

엣지 컴퓨팅의 과제

최적의 성능을 위해 엣지 워크로드는 다음을 필요로 합니다:

• 근접성(Proximity) – 스토리지와 컴퓨팅 리소스가 데이터 소스 가까이에 있어야 함
• 반응성(Responsiveness) – 앱이 데이터 전송 지연 시간을 5~20밀리초 미만으로 필요
• 이동성(Mobility) – 많은 엣지 디바이스가 이동하며 컴퓨팅과 스토리지 리소스가 따라가야 함

원격 및 중앙 집중식 퍼블릭 클라우드 컴퓨팅 모델의 데이터 전송 지연 시간은 현대 엣지 워크로드의 필요를 충족하지 못합니다. 반면, 엣지 워크로드를 지원하기 위한 분산 네트워크 구축에는 자체적인 위협적인 과제 목록이 따릅니다.

물류 복잡성

서로 다른 엣지 컴퓨팅, 네트워크, 스토리지 시스템을 관리하는 것은 복잡하며 숙련된 IT 직원이 동시에 여러 지리적 위치에 있어야 합니다. 이는 시간이 걸리고 조직에 상당한 재정적 부담을 주며, 특히 수백 개의 컨테이너 클러스터를 다른 엣지 위치에서 다른 시간에 서비스하는 다양한 마이크로서비스로 실행할 때 그렇습니다.

대역폭 병목 현상

Morgan Stanley 보고서에 따르면, 자율 주행 차량의 레이더, 센서, 카메라만으로도 시간당 최대 40TB의 데이터를 생성할 것으로 예상됩니다. 생명을 구하는 결정을 빠르게 내리기 위해 이 4륜 슈퍼컴퓨터가 생성하는 데이터는 1초의 몇 분의 1 내에 전송되고 분석되어야 합니다.

마찬가지로 수많은 엣지 디바이스가 동시에 데이터를 수집하고 처리합니다. 이러한 원시 데이터를 클라우드로 보내면 보안이 손상될 수 있으며 종종 비효율적이고 비용이 많이 듭니다.

대역폭 비용을 최적화하기 위해 조직은 일반적으로 데이터 센터에 더 높은 대역폭을 할당하고 엔드포인트에는 더 낮게 할당합니다. 이는 애플리케이션이 클라우드에서 엣지로 데이터를 푸시하는 동안 엣지 데이터가 동시에 반대 방향으로 이동하기 때문에 업링크 속도를 병목 현상으로 만듭니다. 엣지 인프라가 성장함에 따라 IoT 트래픽이 증가하고 불충분한 대역폭이 대규모 지연을 유발합니다.

제한된 역량 및 확장 복잡성

엣지 디바이스의 더 작은 폼 팩터는 일반적으로 고급 분석이나 데이터 집약적 워크로드에 필요한 전력과 컴퓨팅 리소스 부족으로 이어집니다.

또한 엣지 컴퓨팅의 원격 및 이질적 특성은 물리적 인프라 확장을 주요 과제로 만듭니다. 엣지에서 확장은 단순히 데이터 소스에 더 많은 하드웨어를 추가하는 것을 의미하지 않습니다. 오히려 직원, 데이터 관리, 보안, 라이선스, 모니터링 리소스 확장으로 확장됩니다. 올바르게 계획하고 실행하지 않으면 이러한 수평적 확장은 과잉 프로비저닝으로 인한 비용 증가나 리소스 부족으로 인한 최적이 아닌 애플리케이션 성능으로 이어질 수 있습니다.

데이터 보안

컴퓨팅이 엣지로 이동함에 따라 인프라는 중앙 집중식 컴퓨팅 모델이 제공하는 다중 물리적 및 가상 네트워크 보안 계층을 넘어섭니다. 적절히 보호되지 않으면 엣지는 다양한 사이버 위협의 표적이 됩니다.

악의적 행위자는 무단 코드를 주입하거나 전체 노드를 복제하여 레이더 아래에서 데이터를 훔치고 조작할 수 있습니다. 또한 라우팅 정보 공격을 통해 네트워크를 통해 전송되는 데이터를 방해하여 처리량, 지연 시간, 데이터 경로에 영향을 미치고 데이터 삭제 및 대체를 할 수 있습니다. 엣지에서 또 다른 일반적인 데이터 보안 위협은 배터리 소모나 통신, 컴퓨팅, 스토리지 리소스 고갈을 목적으로 노드를 압도하는 DDoS 공격입니다. IoT 디바이스가 수집하는 모든 데이터 중 가장 중요한 데이터만 분석되어야 합니다. 안전하고 컴플라이언스를 준수하는 장기 데이터 보존 및 아카이브 솔루션 없이는 이는 종종 엣지에서 과도한 데이터 축적과 데이터 스프롤로 이어져 취약성을 더욱 증가시킵니다.

데이터 액세스 제어

엣지 디바이스가 물리적으로 격리되어 있다는 사실은 이 분산 컴퓨팅 시스템에서 데이터가 서로 다른 디바이스에 의해 처리됨을 의미하며, 이는 보안 위험을 증가시키고 데이터 액세스를 모니터링, 인증, 인가하기 어렵게 만듭니다.

최종 사용자 또는 최종 디바이스의 프라이버시는 유지해야 할 또 다른 중요한 측면입니다. 모든 최종 사용자가 설명되도록 다중 레벨 정책이 필요합니다. 실시간 데이터 지연 시간 요구사항을 충족하면서 이를 가능하게 하는 것은 특히 엣지 인프라를 처음부터 구축할 때 주요 과제입니다.

최적화된 하드웨어와 인프라 관리 도구를 제공하는 파트너 생태계에 의해 구축된 물리적으로 가깝고 사전 구성된 솔루션은 엣지 컴퓨팅 과제를 완화합니다. 엣지 데이터 센터는 조직에 안전하고 빠른 네트워크에서 고성능 데이터 스토리지와 처리 리소스를 제공하는 새로운 솔루션으로 이 문제를 해결합니다.

구원의 엣지 인프라

클라우드와 비교하여 엣지 인프라는 최종 사용자 네트워크 가까이에 있는 더 작은 시설에 위치합니다. 컴퓨팅, 스토리지, 네트워크 리소스를 데이터 소스 가까이에 가져옴으로써 엣지 데이터 센터는 조직과 워크로드 모두에 다양한 이점을 제공합니다.

여기에는 다음이 포함됩니다:

• 물리적 근접성으로 인한 지연 시간 최소화 – 데이터 전달 개선 및 애플리케이션 응답 시간 감소
• 향상된 보안 및 프라이버시 – 온프레미스에서 높은 수준의 물리적 및 사이버 보안, 클라우드로 업로드되는 데이터 감소, 전송 중 취약 데이터 양 감소
• 신뢰성 증가 – 워크로드를 더 작은 데이터 센터로 재분배하여 중앙 서버 부담 감소, 성능 및 데이터 가용성 향상
• 비용 최적화 – 관리형 서비스와 사전 구성된 인프라 솔루션으로 엣지 데이터 센터는 조직이 TCO 절감 및 IT 비용 절감 지원

글로벌 IaaS 공급업체로서 phoenixNAP는 강력한 컴퓨팅 및 스토리지 리소스를 엣지 가까이에 가져와 전 세계적으로 쉽게 접근 가능하고 확장 가능하게 만드는 것의 중요성을 인식합니다. Bare Metal Cloud 플랫폼의 가용성을 더욱 확장하기 위해 American Tower와 협력하여 텍사스 오스틴에 첫 번째 엣지 위치를 출시했습니다. 이는 미국 남서부 사용자에게 다음 기능에 대한 액세스를 제공합니다:

• 사전 구성된, API 기반 전용 서버가 몇 분 만에 배포되며 10밀리초 내 접근 가능
• 미래형 엣지 워크로드를 위한 5G 액세스 지원
• 인증된 IaC 도구(Terraform, Ansible, Pulumi)를 통한 자동화된 인프라 관리
• Megaport Cloud Router(MCR)를 통한 다중 가상 레이어 3 프라이빗 연결
• 20Gbps 네트워크에서 15TB 무료 대역폭 및 무료 DDoS 보호
• 고속 NVMe 스토리지 및 페타바이트급 S3 호환 클라우드 오브젝트 스토리지에 쉽게 접근
• 월간 또는 연간 예약 시 할인이 있는 유연한 청구 및 대역폭 옵션

서비스로 제공되는 고성능 하드웨어 및 소프트웨어 기술을 통해 Bare Metal Cloud 같은 플랫폼은 기업이 행동 시간을 개선하고 데이터 전송 병목 현상을 피하도록 돕습니다. 엣지 워크로드는 자동화 기반 인프라 프로비저닝과 컨테이너화된 애플리케이션 및 마이크로서비스 지원의 이점을 누립니다. 동시에 안전하고 단일 테넌트 리소스, 단일 창 모니터링 및 액세스는 완전한 인프라 통제를 가능하게 합니다. 마지막으로 사전 구성된 서버를 활용하면 랙, 전력, 냉각, 보안 또는 기타 인프라 유지보수 요소가 필요 없어 내부 팀이 애플리케이션 최적화에 집중할 수 있습니다.

결론

무선 통신 기술, IoT 디바이스, 엣지 컴퓨팅은 서로를 새로운 돌파구로 유도하면서 해결해야 할 새로운 과제들을 만들며 계속 진화하고 있습니다. 더 많은 데이터가 IoT 생태계 전반에 생성되고 분산됨에 따라, 미래 워크로드의 필요에 따라 컴퓨팅, 스토리지, 네트워킹 기술이 따라가고 적응해야 합니다. 다양한 IT 공급업체와 서비스 공급업체 간의 파트너십을 통해 엣지 데이터 센터 같은 솔루션이 등장합니다. 데이터 탄생지에서 안전하고 고성능 데이터 전송, 스토리지, 분석을 바로 제공함으로써 조직이 엣지 컴퓨팅 어려움을 극복하도록 돕습니다.