클라우드 서비스가 널리 활용되고 있습니다. OTT(온라인 동영상 서비스)를 시청하는 개인 사용자에서 SaaS(Software as a Service)를 운용하는 기업까지 클라우드 서비스는 사람과 조직이 컨텐츠와 애플리케이션을 소비하는 방식을 변화시키고 있습니다. 여러 해 동안 대규모 중앙식 데이터 센터와 클라우드 아키텍처는 이러한 서비스에 대한 액세스와 인프라를 제공해왔습니다.

현재는 새로운 세대의 클라우드 친화적인 애플리케이션이 엔터테인먼트, 소매, 제조 및 자동차와 같은 분야에서 부상하고 있으며, 이들 분야의 대부분은 훨씬 컴퓨팅 집약적이며 지연 시간에 민감합니다. 전통적인 중앙식 클라우드 아키텍처는 이러한 애플리케이션과 사용 사례에서 기대하는 QoE(체감 품질)를 충족시키지 못하며 더 동적이고 분산된 클라우드 모델을 필요로 합니다.

그 결과 컴퓨팅 및 스토리지 클라우드 리소스는 QoE를 충족시키기 위해 인간과 장치에 의해 컨텐츠가 생성되고 소비되는 네트워크 에지로 더 가까이 이동해야 합니다. 이러한 새로운 접근법을 스토리지와 컴퓨팅 기능이 에지에서 네트워크로 연결되는 위치인 에지 클라우드라고 합니다.

에지 클라우드의 산업 동인, 난관 및 기회를 토의하고 생태계 참여자가 중앙식 클라우드 기능의 일부를 에지로 이동하는 추세에 대해 어떻게 준비해야 하는지 설명하는 블로그 시리즈가 진행 중이며 이 글은 그 첫 번째입니다.

에지 클라우드란 무엇인가?

Ciena는 에지 클라우드를 클라우드 생태계라고 정의합니다. 이 생태계는 최종 사용자, 인간 및 장치에 물리적으로 더 가까이 위치하고 탁월한 확장성 및 프로그래밍 가능 네트워킹 구성 요소와 결합된 기성품 컴퓨팅 및 스토리지 구성 요소를 포괄합니다. 이러한 구성 요소들은 상호 연결되어 에지 클라우드를 형성하며, 에지 클라우드는 전 세계에 있는 나머지 전통적 중앙식 데이터 센터 네트워크에 상호 연결됩니다. 따라서 애플리케이션을 인식할 수 있어야 하며 실시간으로 안전하게 변화 요구를 감지하고 그에 따라 적응할 수 있어야 합니다. 

에지 클라우드를 설명하는 다른 관점은 물리 세계에서 유사점을 찾는 것입니다. Amazon과 같은 전자상거래 기업들은 초창기에 시애틀과 같이 본사 가까이 위치한 창고에서 모든 상품을 배송했습니다. 한정된 지역에서 이 방식이 잘 작동했지만 전국적으로 사업망을 확장하면서 배송 시간이 고객 기대를 충족시킬 수 없게 되었습니다. 배송 시간을 크게 단축하기 위해(네트워크 지연 시간과 유사함) 이들은 고객에 가까이 위치하고 재고 제품을 지역에 보유하기 위해(컨텐츠와 유사함) 미국 전역에 창고를 만들었습니다. 이러한 지역 창고는 에지 데이터 센터와 비슷한 물리적 요소입니다. 이들 기업은 개별 제품 배송 시간을 수 일에서 수 시간으로 단축하기 위해 맨하탄과 같은 지역에 소규모 창고를 건설함으로써 이 개념을 최대로 확장했습니다.

어떤 애플리케이션이 에지 클라우드에 대한 필요성을 만드는가?

애플리케이션의 수가 증가함에 따라 실시간 지연 시간이 요구됩니다. 이러한 요구에 대한 비즈니스 동인은 소비자의 행동뿐 아니라 운영을 개선하거나 강화된 고객 경험을 통해 수익을 창출하려는 기업도 포함됩니다. 이와 관련하여 새롭게 부상하는 사용 사례는 다음과 같은 대역폭과 낮은 지연 시간이 중요한 분야입니다.

Edge+Compute+Service+Revenues+by+Year

이제 소비자와 기업 애플리케이션 모두를 포함하여 이러한 애플리케이션을 좀 더 자세하게 설명하겠습니다.

1) 영상 스트리밍/컨텐츠 전달

가정과 모바일 장치에서 소비자가 라이브 영상과 기록된 영상 컨텐츠를 점점 더 많이 스트리밍함에 따라 성능을 높이고 장거리 네트워킹 비용을 최적화하기 위해 이러한 컨텐츠를 사용자 가까이 이동시켜야 하는 요구가 증가했습니다. CDN(컨텐츠 전달 네트워크)과 로컬 캐싱 기능의 사용은 에지 스토리지를 위한 전통적인 사용 사례입니다. 이 경우 최종 사용자가 컨텐츠를 소비하는 가장 가까운 위치의 에지 데이터 센터에서 인기 컨텐츠가 캐시됩니다.

2) 클라우드 게이밍

에지 클라우드 게이밍 시나리오에서 게이머는 전통적인 게이밍 콘솔과 같은 전용 하드웨어를 더 이상 사용할 필요가 없습니다. 게이머는 게이밍 컨트롤러를 사용하여 게임을 계속 즐길 수 있지만 자신이 선택한 장치(태블릿, 컴퓨터 또는 스마트 폰)에서 게이밍 앱에 연결하기를 원합니다. 에지 컴퓨팅 모델의 경우 게이밍 영상은 이제 에지 컴퓨팅 데이터 센터의 서버에서 게이머의 장치로 스트리밍됩니다. 로컬 게이밍 성능과 대등하게 하기 위해 이러한 연결의 낮은 지연 시간과 4K로 진화하고 있는 게이밍 영상에서 필요한 대역폭 모두는 클라우드 에지에서 서비스되어야 합니다.

Cloud+gaming+network+diagram

3) 무인 소매 상점

Amazon Go 매장과 같은 소매 상점에서는 천장에 카메라를 설치하여 상품을 구매하는 손님의 이미지를 캡처하는 새로운 접근법을 사용합니다. 이러한 이미지는 AI(인공 지능)를 통해 분석되어 어떤 상품을 구매했는지 인식합니다. 따라서 손님은 계산대로 가서 돈을 지불할 필요가 없으며 구매한 상품에 대한 비용은 신용카드로 직접 청구됩니다. 거의 실시간으로 이미지를 처리하여 매끄러운 고객 경험을 제공하기 위해서는 소매 상점이나 네트워크 에지에서 많은 컴퓨팅 및 스토리지 리소스가 필요합니다.

Cashierless+retail+network+example

(이미지 출처: https://www.youtube.com/watch?v=yeS8TJwBAFs)

4) 자율 주행 차

자율 주행 차는 차량 내부의 센서에서 나오는 대량의 데이터를 처리해야 하지만, 이러한 데이터와 함께 인접 차량의 데이터와 교통 혼잡, 도로 상황 및 사고 처리를 지원하는 거리 센서에서 발생하는 데이터도 처리해야 합니다. 처리에 필요한 지연 시간과 조치를 위해 차량으로 데이터를 다시 중계하는 작업은 밀리초 단위로 이루어져야 하며 따라서 이러한 애플리케이션 SLA(서비스 수준 계약) 요구를 충족시키기 위해 에지 데이터 센터는 사용자와 매우 가까운 곳에 위치해야 합니다.

5) 산업용 IoT/스마트 제조

이 분야는 제조 공정이 높은 수준으로 맞춤화 및 자동화되는 Industry 4.0(4차 산업혁명)과 관련된 구상입니다. 산업용 로봇이 제조 라인을 차지하여 로컬 컴퓨팅 리소스를 통해 세밀하게 제어됩니다. 이 컴퓨팅 리소스는 머신 러닝과 AI를 활용하여 제조 공정에서 식별된 장애를 감지하고 그에 따라 거의 실시간으로 문제를 해결합니다. 설비 바닥에서 연결을 간소화하기 위해 지능형 산업 로봇은 5G(사설 또는 통신사 관리형)로 연결되며 제조 공정 장애를 낮추고 현장 작업자의 안전을 극대화하기 위해 낮은 지연 시간 및 높은 용량의 네트워크 성능을 필요로 합니다.

이러한 애플리케이션 모두는 에지 컴퓨팅에 대한 필요성을 만드는 다음 클라우드 서비스 특성을 공유합니다.

  • AI 및 머신 러닝 유형 프로세싱을 위한 대규모 컴퓨팅 및 스토리지 요구 사항
  • 빠른 사용자 피드백이 필요한 환경에서 낮은 지연 시간 성능(10ms 미만)

에지 클라우드 환경 구축 방법에 대한 자세한 내용은 Adaptive Network: 에지 클라우드가 네트워킹에 주는 영향을 이해하기 위한 프레임워크 기술 백서를 다운로드하여 확인하십시오.