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초연결 디지털 사회를 고도화하는 엣지 인프라의 구현에 필요한 것들

기사입력 : 2020년 08월 21일 22시 27분
ACROFAN=권용만 | yongman.kwon@acrofan.com | SNS

우리의 일상에서 ‘디지털’과 ‘상시 연결’은, 굳이 4차 산업혁명이나 디지털 변혁 같은 거창한 미래의 과제를 언급하지 않더라도 이미 일상 생활을 크게 바꾸고 있다. 이미 디지털 기술은 제조업이나 소매업은 물론, 의료, 금융에 이르기까지 모든 산업군에 걸쳐 사람과 사람의 연결을 넘어, 사람과 모든 현실 세계의 사물들, 가상 세계를, 그리고 현실과 가상 모두에서의 비즈니스와 프로세스를 연결하는, 현대 문명 전반을 지지하는 중요한 존재로 자리매김했다. 흔히 미래 사회의 모습으로 이야기하는 ‘초연결 시대’가, 이제 우리의 스마트폰이나 주위의 다양한 디바이스들이 클라우드 데이터센터로 연결되면서, 현실에 가까워진 것이다.

주위의 모든 것들이 네트워크로 연결되는 시대가 다가오면서, 이를 위한 현실적인 구현 방법론에 대한 논의도 활발히 이루어지고 있다. 특히, 모든 사물이 대규모 클라우드 데이터센터로 직접 연결되는 방법은 현실적으로 불가능할 것으로 논의되고 있다. 현재 가장 현실적인 방법론은 ‘엣지 컴퓨팅’으로, 클라우드 인프라는 사용자에 물리적으로 가까운 위치까지 분산 확장되어 가까이 있는 사용자들을 위한 서비스를 제공하며, 데이터도 대부분은 엣지 수준에서 다루고, 필요한 데이터만 중앙의 데이터센터로 옮기는 형태다. 이러한 ‘엣지 컴퓨팅’은 대량의 서비스 수요를 더 빠르고 효율적으로 처리할 수 있도록 해, 디지털 기반의 초연결 시대를 구현하는 데 필수적인 기술로 기대되고 있다.

하지만 끊김 없는 사용자 경험 제공을 위한 ‘엣지 컴퓨팅’ 환경 구축에서, 효율적인 엣지 데이터센터를 구축하기 위해서는 구축과 운영 부분에서 고려해야 될 점이 많다. 특히, 필요에 따라 물리적으로 여러 장소에 분산 배치되어, 별도의 관리자가 상주하지 않는 상황에서도 안정적으로 설치, 운영되고, 이상이 생겨도 빠르게 조치할 수 있어야 비즈니스를 안정적으로 뒷받침할 수 있을 것이다. 슈나이더 일렉트릭은 이러한 까다로운 ‘엣지 데이터센터’의 구축에 대해, 표준화된 규격 기반의 유연한 하드웨어 구성과 간소화된 설치 과정, 클라우드 기반의 원격 관리를 통해, 현장의 엔드포인트에서 클라우드까지, IT 기술과 물리적 시설 운영 기술을 통합 구현할 수 있도록 지원한다.

▲ 엣지 인프라는 지금까지 경험하지 못했던 대규모의 디지털 환경을 구현할 수 있는 현실적 방법론이다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

현대 사회에서 디지털 기술 기반의 ‘연결’은 이제 잠시라도 멈추면 단순한 불편이 아닌, 경제 활동과 생명을 위협하는 ‘미션 크리티컬’의 영역으로 다루어질 필요가 있다. 당장 디지털 기반의 서비스를 제공하는 데이터센터나, 서비스를 전달하는 네트워크 전반에 문제가 생기면, 작게는 상점에 물건을 사러 가서 지불할 수단이 없어지기도 하고, 크게는 대규모 시설의 운영에 문제가 생기고, 누군가는 실제로 안전과 생명에 위협을 받기도 하며, 사회적, 경제적으로도 큰 손실을 감수해야 될 상황이 발생한다. 특히 사람의 생명이 오가는 의료 영역이나, 금전 거래가 이루어지는 금융이나 유통업 등에서는, 안정적인 연결과 신속한 반응성이 모두 필요하다.

하지만 모든 디바이스들이 서버가 있는 데이터센터로 직접 연결되기에는 여러 모로 현실적인 어려움이 있다. 먼저, 데이터센터의 물리적인 시설이 수많은 디바이스들의 연결 요구를 수용하기에는 충분치 못하며, 한정된 네트워크 대역폭 안에서 연결되는 디바이스의 수가 많아질수록 디바이스 당 사용할 수 있는 연결 대역폭은 줄어들 수밖에 없다. 그리고 데이터가 오고 가는 데 걸리는 ‘반응 시간’도 문제인데, 디바이스와 데이터센터의 거리가 멀수록 데이터는 복잡한 경로를 이동해야 하고, 지연 시간도 점점 커진다. 이와 함께, 이러한 네트워크 연결 성능을 확보하기 위한 ‘비용’도 문제인데, 이는 거리가 길어질수록 더욱 크게 늘어난다.

분산된 형태의 엣지 컴퓨팅은 이러한 고민을 해결할 수 있는 가장 이상적인 방법이다. 클라우드 서비스 자체도 이제 여러 개의 데이터센터가 하나의 논리적 서비스로 연결되어 운영되고 있으며, 엣지 컴퓨팅은 더 작은 ‘마이크로 데이터센터’ 형태로 사용자에 가까운 위치까지 클라우드의 범위를 넓히고 있다. 그리고 네트워크로 연결되는 디바이스들이 만드는 데이터나 서비스 수요 중, 자체적으로 처리할 수 있는 서비스들은 엣지 레벨에서 직접 제공하고, 수집된 데이터들은 효율적으로 재가공해 더 큰 규모의 상위 데이터센터로 보낸다. 이 과정에서, 상위 데이터센터로 보낼 필요가 없는 데이터들은 엣지 레벨에서 걸러지기도 하며, 이를 통해 네트워크 사용량도 크게 줄일 수 있다.

클라우드 환경이 엣지 영역으로 확장되면서, 클라우드 인프라에서는 컴퓨팅 자원의 확장은 물론, 서비스 수요와 네트워크 트래픽의 분산을 통해 인프라 전반의 비용을 절감하면서도 서비스 사용자들에는 뛰어난 반응성을 제공할 수 있게 되었다. 또한 사용자의 근처에 있는 엣지 인프라는, 원격 의료나 공장 등 시설의 실시간 제어, 자율주행차 지원 등 지금까지 불가능에 가깝던 ‘실시간’ 급 연결 서비스도 가능하게 한다. 한편, 과거에 필요에 따라 설치되던 로컬 단위의 인프라와 지금의 엣지 인프라의 가장 큰 차이는 ‘클라우드’인데, 현재의 엣지 인프라는 단순한 원격 관리를 넘어 모든 엣지가 하나의 플랫폼 단위로 통합 운영, 관리되는 것이 가능하다.

▲ 리테일 산업에서 엣지 인프라는 온, 오프라인 비즈니스를 연결하는 중요한 연결 고리의 역할을 한다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

클라우드와 엣지 컴퓨팅을 기반으로 한 IT 기술의 활용은 온라인 뿐 아니라 오프라인에서의 비즈니스와 사용자 경험 또한 크게 바꿀 수 있다. 예를 들면, 리테일 산업에서 클라우드와 엣지 컴퓨팅 기반의 IT 기술은 온라인과 오프라인을 서로 연결해, 양 쪽 고객들 모두에 만족도를 더 높일 수 있을 것이다. 또한 매장의 상품 재고와 공급망 관리 상황을 실시간으로 파악하고, 이를 온, 오프라인 채널에서 모두 활용할 수 있도록 하며, 결제 또한 전자 지갑 등의 추가 결제 옵션을 제공해 편의를 제공하고, 매장 내의 각종 시설들을 가장 최적화된 상태로 운영하며, 더 나아가서는 매장 내의 다양한 디바이스들에서 수집된 정보를 분석해 매장 배치와 운영을 최적화할 수도 있다.

이러한 리테일 산업의 매장 환경에서, 엣지 인프라는 매장 내의 모든 주요 장비와 사용자들과 연결되어 서비스를 제공하는 허브의 역할을 한다. 엣지 인프라에는 매장 내의 실내 온도나 냉장고 온도, 제품의 재고 상태와 공급망 관리 상황이 모이고, 이렇게 모인 데이터는 엣지에서 자체적으로 처리, 분석되어 바로 활용되기도 하지만, 상위 계층의 데이터센터와 클라우드로 넘어가 전사적인 분석을 위해 활용될 수도 있다. 이 때, 매장의 모든 데이터가 중앙의 데이터센터로 갈 필요는 없는 만큼, 엣지 인프라는 이러한 데이터들이 네트워크 자원을 낭비하는 것을 막고, 더욱 효율적으로 인프라와 서비스를 구현하고, 확장할 수 있도록 돕는다.

지금까지 온라인과 오프라인의 리테일 산업은 매장 중심, 물류 배송 중심의 형태로 나뉘어져 있었지만, 비대면 소비 형태의 증가는 이 경계 또한 무너뜨리고 있다. 이제 대형 매장을 가진 리테일 기업들이, 이 매장을 중심으로 매장 주위 고객들의 온라인 주문에 당일 배송 서비스를 제공하는 것은 더 이상 놀라운 일이 아니다. 그리고 이러한 리테일 산업의 변화에서, 엣지 컴퓨팅은 온라인과 오프라인 환경을 부드럽게 연결하고, 빠르게 늘어나는 전자지급 결제 대행 사용량에도 유연하게 대응할 수 있는 방법을 제공한다. 특히, 엣지 컴퓨팅의 활용은 온, 오프라인 어떤 방법으로의 쇼핑에서도 빠르고 편리한, 즉각적인 결제 방법을 다양하게 제공할 수 있을 것이다.

▲ 이제 병원의 모든 시설들은 IT 기술을 기반으로 긴밀하게 연결되어 움직이고 있다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

의료 산업의 환경도 점점 IT와 긴밀하게 연결되는 모습이다. 먼저, 환자의 상태를 빠르고 정확하게 판단하고 대응하기 위한 데이터 기반의 정밀 의료 환경에서, 환자의 진단을 위한 대용량의 이미지 정보나 센서 진단 정보, 처방 이력 등은 병원 내 어디서나 언제든지 빠르게 확인하고, AI 기술 등을 활용해 적절하게 분석, 활용될 수 있어야 한다. 또한 환자의 생명이 달린 중환자 치료실의 센서와 진단 장비, 수술실에서 활용하는 다양한 첨단 시스템들은 물론, 공조나 조명, 전기 공급, 보안 시스템 등 병원 시설 전반의 운영과 관리 또한 디지털 기반의 시스템으로 운영되고 있다. 그리고, 이들 시스템들은 모두 ‘미션 크리티컬’급 신뢰성과 가용성과 성능이 동시에 요구된다.

이러한 데이터 기반의 최신 병원 환경에서 엣지 인프라 형태의 IT 시스템은 성능과 가용성 측면의 요구를 가장 효과적으로 만족시킬 수 있는 구성이다. 필요에 따라 각 부서별로 ‘마이크로 데이터센터’ 형태의 엣지 서버를 구축함으로써, 디바이스와 서버 간 네트워크 길이가 늘어남에 따른 리스크를 최소화하고, 전송 속도나 지연 시간에 민감한 각종 의료 장비들에 실시간급 모니터링과 제어 환경 구축이 가능해진다. 그리고 병원의 데이터센터 또한 ‘지역 엣지’ 수준으로 구축해, 병원 내의 다양한 서비스 수요들을 효과적으로 뒷받침하고, 병원 레벨의 ‘지역 엣지’들이 중앙의 데이터센터와 연결되어 전반적인 ‘클라우드’ 형태로 운영되면서 대규모의 데이터를 모아 분석하고, 이렇게 분석된 정보는 현장에서 환자를 더욱 정확히 진단할 수 있는 선순환 구조를 만들 수 있다.

금융 산업 또한 IoT와 엣지 컴퓨팅을 통해, 현재 당면한 다양한 경쟁에서 우위를 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 특히 IoT와 엣지 컴퓨팅의 결합은 더욱 스마트한 ATM과 VTM(Video Teller Machine), 모바일 뱅킹 등에서 사용자의 움직임을 파악, 분석하고 이 데이터를 기반으로 서비스를 개선함으로써 사용자의 경험 수준을 높여, 더욱 치열해지는 핀테크 시장에서 새로운 경쟁자들 대비 경쟁 우위를 확보할 수 있게 할 것이다. 또한, 금융 산업이 리테일 등 다른 산업군과 새로운 방법으로 만나게 될 때도, IoT와 엣지 컴퓨팅은 금융과 다른 산업군과의 연결을 완전히 새로운 방법으로 구현할 수 있게 지원할 것으로 기대된다.

▲ 엣지 인프라에 요구되는 특별한 조건들을 만족시키기 위해서는, 기존의 IT인프라와는 다른 발상의 전환이 필요하다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

리테일이나 의료, 제조업과 통신 등, 산업군에 따라 엣지 컴퓨팅 환경을 구성하고 활용하는 방법은 다르지만, 하드웨어 인프라 수준에서의 구성과 고려해야 될 점에서는 공통점이 많다. 가장 먼저 고려해야 될 점은 역시 지속적인 서비스를 위한 뛰어난 가용성이며, 사용자와 가까운 곳에서 서비스를 제공하는 엣지 인프라의 가용성은 실제 서비스의 가용성 측면에도 중요한 영향을 미친다. 이에 서비스가 ‘미션 크리티컬’ 수준이라면, 엣지 인프라 또한 이러한 요건을 충족해야 한다. 하지만 비용 측면에서는 충분히 합리적임을 증명할 수 있어야 하며, 관리 측면에서도 모든 설치 지점에 전담 관리 인력이 배치되어 있지 않더라도 원활한 관리가 가능해야 한다.

이 중, 엣지 인프라에서 높은 가용성과 비용 효율이라는 상반된 가치를 양립시키기 위해서는 발상의 전환과 현실과의 타협이 필요할 수도 있다. 가용성을 높이기 위해서 장애가 발생 가능한 모든 부분을 이중화할 수도 있겠지만, 장애가 발생할 수 있는 가능성을 허용하고 이를 빠르게 파악, 복구할 수 있도록 하며, 나아가 예측 정비를 통해 ‘예측되지 않은 장애’를 최대한 제거하는 쪽으로 갈 수도 있는 것이다. 이 중 지속 가능한 경제성을 가진 엣지 인프라를 위해 추천할 만한 방법은 후자의 방법이며, 원격 모니터링과 관리, 클라우드와 AI를 이용한 예측 정비 기술은 인프라 전반의 가용성을 극대화할 수 있게 한다.

엣지 인프라의 구성과 배치 과정에서도, 적절한 표준화를 통해 복잡성을 줄이고 비용 측면을 최적화할 수 있다. 이는 엣지 인프라를 사용하는 산업군과 환경에 따라 독특한 요구사항들이 있지만, 이를 만족시키기 위한 기본 구성에는 공통점이 많다는 점에 기인한다. 사실 현재의 엣지를 위한 ‘마이크로 데이터센터’ 구성은, 배치 장소와 환경에 적합한 인클로저에 표준형 x86 서버와 네트워크, 장비들의 전원 가용성을 극대화하는 UPS의 조합으로 대부분의 환경에 대응할 수 있다. 그리고 대량 배포를 위한 엣지 인프라의 구성 표준화는 공급 단계에서의 비용과 물류, 향후 유지보수 측면에서 장점을 기대할 수 있다.

▲ 엣지 인프라의 구축에서, 다양한 상황에 대응하는 폭넓은 제품 구성, 공급 방식을 선택할 수 있다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

▲ ‘6U 월마운트 에코스트럭처 마이크로 데이터센터 솔루션’은 엣지 인프라 구성에서 특별한 가치를 제공한다

슈나이더 일렉트릭은 다양한 산업군의 ‘디지털 변혁’과 엣지 컴퓨팅을 위한 인프라 구축에 있어, 계획부터 구축, 운영과 유지보수에 이르는 라이프사이클 전반에서 기업에 필요한 다양한 역량을 제공한다. 특히, 슈나이더 일렉트릭은 엣지 인프라의 구성과 설치, 운영과 지원 전반에서 폭넓은 파트너 생태계를 바탕으로 유연한 선택을 보장하는 통합 IT 솔루션과, 운영 측면에서도 물리적으로 분산된 각 사이트들의 IT와 운영 시설 관련 자산 모두를 하나의 플랫폼으로 원격 관리할 수 있는 유연한 개방형 ‘에코스트럭처(EcoStruxure)’ 플랫폼 환경을 제공한다. 이를 통해, 사용 환경에 가장 적합한 솔루션을 빠르게 구성, 구축하고, 효율적으로 운영할 수 있게 돕는다.

엣지 인프라 구축을 위한 계획 단계에서, 슈나이더 일렉트릭은 설치 환경에 따른 다양한 랙 인클로저와, 인클로저 안에 구성될 서버와 네트워크, UPS 등 다양한 요소들을 선택하면, 이 모든 구성 요소가 사전 설치된 상태로 현장에 배송되어 빠르게 배치, 운영될 수 있게 한다. 이러한 과정에서, 고객은 전통적인 IT 캐비닛은 물론 IT 환경이 아닌 곳을 위한 CX 인클로저, 월 마운트형 인클로저 등 다양한 형태의 인클로저를 선택할 수 있으며, 서버와 네트워크, 스토리지 장비들 또한 폭넓은 생태계 지원을 통해 가능한 거의 모든 조합의 수를 활용할 수 있으며, 최종 선택된 구성은 슈나이더 일렉트릭 혹은 파트너를 통해 단일 벤더를 통한 구입과 같은 간소화된 공급과 지원을 받을 수 있다.

한편, 엣지 인프라의 구성을 직접 할 수도 있지만 ‘모범 사례’를 참고하는 것도 실패를 줄일 수 있는 방법이다. 슈나이더 일렉트릭은 다양한 IT 관련 벤더들과의 협력을 통해 다양한 ‘레퍼런스 디자인’을 제공하고 있으며, 이를 그대로 활용할 수도 있지만 맞춤형 인프라 구성의 출발점으로 활용할 수도 있다. 또한, 엣지 인프라의 구성 ‘표준화’ 측면에서는, 인프라 구성에 사용되는 각 부품들을 시장 표준 기반으로 조합하는 것 뿐 아니라, 다양한 지역과 환경에서 안정적으로 공급받고, 범용적으로 활용할 수 있게 하는 것도 중요한데, 슈나이더 일렉트릭은 이 부분에서도 파트너 생태계와 협력해, 세계 어디에서든 고객의 주문에 부합하는 제품을 공급, 설치, 지원할 수 있다.

▲ 에코스트럭처 플랫폼은 분산된 엣지 인프라의 IT와 OT 모두를 통합할 수 있는 유연한 플랫폼이다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

▲ 에코스트럭처 플랫폼은 단일 환경에서 원격지에 분산된 IT와 OT 모두를 통합 운영, 관리할 수 있게 한다

슈나이더 일렉트릭의 ‘에코스트럭처(EcoStruxure)’ 플랫폼은 엣지 인프라 수준에서의 IT와 OT의 관리를 통합하고, 또한 물리적으로 분산되어 있는 수많은 엣지 사이트들의 모니터링과 관리 체계를 통합할 수 있는 유연한 개방형 플랫폼이다. 이 플랫폼은 엣지 인프라에 활용되는 다양한 구성 요소들간의 연결과 제어, 그리고 여기서 나오는 데이터를 기반으로 통찰력을 도출할 수 있도록 지원하며, 분산된 엣지 인프라들에 대한 가시성을 확보하고, 이상 발생시 빠른 대응은 물론 이상이 생기기 전 사전 대응할 수 있게 해, 인프라와 서비스의 가용성과 효율성을 극대화시킨다.

에코스트럭처 플랫폼의 중요한 특징으로는 ‘유연성’을 꼽을 수 있을 것이다 먼저, 에코스트럭처 플랫폼은 온프레미스 구축 혹은 클라우드 서비스 형태로도 활용할 수 있으며, 플랫폼을 통해 사용하고자 하는 기능 또한 유연하게 구성할 수 있고, 다른 플랫폼, 서비스들과의 연결과 통합 또한 가능하다. 이에 플랫폼을 구현하고 서비스를 운영하는 데 있어서 파트너나 고객의 고유한 역량을 에코스트럭처 플랫폼에 통합시킬 수 있다. 또한 인프라의 상시 원격 모니터링과 이상 발생 시, 혹은 사전 예방 정비 등 적절한 조치를 위한 파견 서비스 등 운영과 지원에 대해서도 슈나이더 일렉트릭에서 직접 받을지, 파트너를 통해 받을지 선택할 수 있다.

비즈니스의 경쟁력은 적절한 기술과 비즈니스 모델이 적절한 시기에, 적절한 형태로 시장에 등장할 때 극대화되며, 이를 위해서는 단지 시대의 흐름을 따라가는 것 뿐 아니라, 때로는 시대의 흐름을 한 발 앞서 준비해야 한다. 이에, 점점 빠르게 디지털화 되어 가는 세상에서, 디지털 시대의 비즈니스를 뒷받침하는 디지털 인프라와 플랫폼 또한 서비스 요구사항을 충족하면서 빠르고 효율적으로 가치를 창출할 수 있어야 하고, 궁극적으로는 비즈니스의 경쟁력과 지속 가능성을 제시할 수 있어야 할 것이다.

엣지 컴퓨팅 인프라를 위한 슈나이더 일렉트릭의 다양한 솔루션들은 기업들이 이러한 비즈니스의 요구에 효율적으로 대응하고, 핵심 가치에 집중할 수 있도록 지원한다. 특히 ‘에코스트럭처’ 플랫폼을 중심으로 한 생태계 구성은, 최적화된 엣지 인프라의 신속한 구성을 돕는 것은 물론, 관리의 복잡성이나 장애 대응 등에서의 가용성 문제, 운영에서의 통찰력과 지원 서비스의 단순화를 제공해, 빠르게 가치를 창출할 수 있게 한다. 또한 에코스트럭처 플랫폼을 중심으로 한 다양한 가치의 통합은, 엣지 컴퓨팅이 가져올 변화 속에서 기업이 핵심 가치에 집중함을 통한 경쟁력 강화와 함께, 빠르게 변하는 시장에 효과적인 대응을 가능하게 할 것으로 기대된다.

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