“클라우드, 에지와 포그 컴퓨팅 융합이 바람직”

IoT과정 에러 방지, 에지컴퓨팅 자체 판단 의한 오작동 방지 등
기기와 에지 사이 위치, 지연 최소화, 서비스 부하 감소

'2012 스마트팩토리전'에서 IoT 기반의 로봇 자동화 시스템에 의해 작동되는 스마트공장 시연 모습

[중소기업투데이 조민혁 기자] IoT 기반의 스마트팩토리 등 디지털트윈에는 에지 컴퓨팅이 중요한 요소일 수도 있다. 그러나 때론 데이터가 서버에 도달하지 않고 에지 컴퓨팅 영역에서 오작동에 의해 삭제되기도 한다. 이는 자율운행이나 지능형 자동화 등 공장 ‘스마트화’의 큰 장애요인이 되기도 한다.

이에 에지 컴퓨팅의 에러를 방지하고, 보완하는 수단으로 전문가들은 최근 ‘포그 컴퓨팅’(Fog Computing)의 유용성을 들고 있다.

간단히 말해 포그 컴퓨팅은 기기와 분석 종단점 사이에 지연이 적은 별도의 네트워크 연결을 만드는 것이다. 별도 네트워크 연결을 통해 데이터를 처음부터 데이터센터나 클라우드까지 보내 처리하는 에지컴퓨팅보다 대역폭 양을 크게 줄여준다. 그로 인해 빠르고 원활하게 데이터를 보낼 수 있다는 것이 장점이다.

이는 IoT, 혹은 AIoT 기반의 스마트팩토리나 자율ㆍ자동화 과정에서 에지 컴퓨팅의 구조적 문제점을 보완한다는 점에서 날로 주목받고 있다.

애초 에지컴퓨팅은 IoT 기기에서 발생한 대량의 데이터를 단독 클라우드 서버에서 처리하는 대신, 클라우드 서버와 IoT 디바이스 사이에 서버를 두는 원리다. 이를 통해 실시간 데이터 분석 등의 업무를 수행하고, 단독 중앙 서버 구조의 서비스 지연과 대역폭 문제를 최소화하기 위한 것이다.

이에 대해 한국전자통신연구원 기술이전 사이트와 IT파인드 등 전문가 집단의 정의에 따르면, “웹사이트 성능과 속도를 개선하기 위해 도입한 CDN(콘텐츠 전송 네트워크)의 개념에서 출발한 것”이라며 “여러 개의 분산된 CDN 서버를 구축, 사용자와 근거리에 있는 CDN 서버에서 데이터가 전송될 수 있게 하면서 데이터 지연을 최소화하고 서비스 부하를 감소시키는 역할을 한다”고 규정한다.

그러나 이같은 에지 컴퓨팅이 항상 원만하게 작동하지 않는다는게 문제로 지적된다. 이에 따르면 분석 결과에 직접적인 영향을 미치는 중요한 데이터가 서버에 도달하지 않고 에지 컴퓨팅 영역에서 자체적인 판단에 의해 삭제될 수도 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 도입된 것이 바로 포그 컴퓨팅이란 얘기다. ‘포그 컴퓨팅’은 클라우드와 에지 컴퓨팅 사이에 구성된다.

즉 에지 컴퓨팅에서 불필요하다고 판단된 데이터를, 현지화된 학습모델이 기안하여 추가 분석을 하는 것이다. 이를 통해 분석 결과에 미칠 수 있는 중요 데이터를 필터링해 빠른 결과를 도출할 수 있다.

또 데이터를 보낼 만큼의 대역폭 연결이 힘들 경우엔 아예 데이터가 생성된 엣지에서 바로 처리하게 할 수도 있다. 특히 네트워크 트래픽이 분할되어 있는 만큼, 이를 활용해 가상 방화벽도 만들 수 있어 보안에도 매우 유용하다는 평가다.

데이터가 생성되는 외부 엣지로부터 데이터가 궁극적으로 저장될 클라우드나 고객 데이터센터 등으로 네트워크를 확장한 것이다. 엣지 컴퓨팅은 단지 데이터가 생성된 지점 가까이에서 처리되는 것인데 비해, 포그 컴퓨팅은 데이터가 생성된 곳에서부터 저장하는 곳으로 처리되는 방식이란 점이 다르다. 즉 포그 컴퓨팅은 그 엣지 처리뿐만 아니라 해당 데이터를 엣지에서 종단점으로 가져오는 데 필요한 네트워크 연결까지 포함하는 개념이다.

기술적으론 IoT로 수집한 데이터와 접속하는 포그 컴퓨팅 게이트웨이, 러기다이즈드(ruggedized) 라우터 등 다양한 데이터 수집 종단점, 그리고 엣지 노드 접근을 위한 게이트웨이나 등도 포함될 수 있다.

기술매체 ‘익스트림 테크’는 ‘포그 컴퓨팅’의 유용성을 한층 구체적으로 설명하고 있다. 즉, “포그 컴퓨팅은 엣지 컴퓨팅과 네트워크의 결합이라는 개념”이라며 “이로 인해 사용자들은 어디서든 데이터 처리를 원할 경우 장소를 불문하고, 데이터를 처리할 수 있게 된다”고 장점을 강조한다.

특히 공장에서 사고가 나거나, 현장 작업 중 기계가 고장 나는 등 돌발 상황에 최대한 빨리 대응해야 하는 경우 가장 요긴하게 쓰일 수 있다. 현장 즉 엣지에서 생성된 데이터를 최대한 빠르게 처리하고 대응할 수 있기 때문이다.

또 에지 컴퓨팅은 클라우드에 의해 데이터가 원격 DB에 멀리 설치되지만, 포그컴퓨팅은 그 보단 가깝게 데이터가 설치된다.

또한 에지 컴퓨팅은 대역폭 요구사항이 매우 낮은데 비해 포그컴퓨팅은 매우 높다. 운영비에 있어선 에지컴퓨팅이 포그 컴퓨팅보다 훨씬 비싸다. 전력 소비는 포그컴퓨팅이 상대적으로 높다. 다만 보안 측면에선 포그컴퓨팅이 취약하다는 평가다. “에지컴퓨팅은 IoT 기기나, 클라이언트의 네트워크를 포함하지만, 포그 컴퓨팅은 클라우드의 확장된 계층을 포함하기 때문”이란 지적이다.

이같은 장ㆍ단점을 감안하면, 포그 컴퓨팅과 에지 컴퓨팅은 서로 대체가 아닌, 보완관계라는 평가가 타당하다. 실제로 디지털트윈 현장에선 에지 컴퓨팅과 클라우드를 조합한 구성으로 사용하고 있으며, 목적에 따라 포그 컴퓨팅을 유용하게 구사할 수 있다는게 전문가들의 견해다.

 

 

출처 : 중소기업투데이 http://www.sbiztoday.kr/