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모든 것이 연결되는 초연결 사회를 위한, 모든 것을 연결하는 엣지 인프라의 조건

기사입력 : 2020년 11월 11일 12시 56분
ACROFAN=권용만 | yongman.kwon@acrofan.com | SNS
최근 수십 년간 진행되어 온 ‘정보화 사회’의 다음 여정은, IoT와 5G 네트워크의 등장과 함께, 모든 것이 연결되는 ‘초연결 사회’로 본격적으로 향하고 있다. 이제 네트워크에 연결되는 것은 컴퓨터만이 아니며, 스마트폰을 통해 우리의 일상이 연결되고, 이제는 세상의 모든 ‘사물’들이 네트워크를 통해 연결되고 있다. 그리고 지금까지 각자 움직이던 존재들이 네트워크를 통해 연결되고, 서로의 정보를 활용할 수 있게 되면서, 세상은 좀 더 유기적이고 지능적으로 변해가고 있으며, 앞으로 이 연결성에서의 ‘속도’와 ‘실시간성’에 대한 중요성도 더욱 높아질 것으로 기대된다.

이 ‘초연결 사회’로의 변화에서 네트워크 등 IT 인프라 전반이 해결해야 할 과제는, 네트워크에 더욱 많은 디바이스들이 연결되는 상황에서, 더 높은 성능의 서비스를 효율적으로 제공할 수 있을지가 될 것이다. 특히 생활 속에서 더욱 많은 ‘사물’들이 네트워크에 연결되면서, 네트워크 연결의 성능과 반응성은 이제 우리의 생활 속 안전에도 중요한 문제가 되었다. 특히, 5G 네트워크 시대와 함께 현실화되고 있는 자율주행차의 경우에는, 데이터가 빛의 속도로 움직이더라도 데이터센터까지 다녀오는 시간을 여유롭게 기다릴 수 없는 상황에 이르고 있으며, 인터넷 트래픽의 상당 부분을 차지하는 ‘동영상 트래픽’의 효과적인 분산 또한 앞으로 해결해야 될 중요한 과제로 꼽힌다.

지금까지는 상상만 할 수 있던, 모든 것이 연결되는 ‘초연결 사회’를 위해서는 지금까지의 서비스 인프라 구축 방법론 또한 바뀌어야 한다. 이 때, ‘엣지 인프라’는 중앙집중화되어 있던 클라우드 데이터센터를 사용자에 더욱 가까운 곳까지 분산 확장해, 서비스 인프라 용량의 확장과 서비스의 반응성 개선, 데이터 트래픽의 분산을 동시에 할 수 있는, 모든 것이 연결되는 초연결 사회를 위한 가장 현실적인 인프라 구축 방법으로 주목받고 있다. 그리고 슈나이더 일렉트릭이 제공하는 데이터센터 구축에 대한 전문성은 원격지에 분산 구축되는 엣지 인프라에도 큰 가치를 제공해, 엣지 인프라의 구축과 운영에서 고려해야 할 여러 현실적인 과제들을 극복하고 새로운 시대를 위한 경쟁력을 갖출 수 있게 돕는다.

▲ 이제 ‘연결성’의 범위는 사람을 넘어 사물, 세상 전체에 이르렀으며, 그 의미 또한 달라졌다

전 세계의 정보에 쉽게 접근할 수 있는 ‘인터넷’과, 언제 어디서든지 손 안에서 인터넷에 접근할 수 있는 ‘모바일’ 시대의 다음 모습으로는, 이제 ‘사용자’가 아닌 ‘사물’들까지 인터넷에 연결되어 정보를 생성, 전송하고, 지능적으로 움직이는 ‘초연결’ 사회가 꼽힌다. 그리고 5G, IoT, 클라우드 등의 기술이 모여 구현될 이 새로운 모습의 세상을 상징하는 대표적인 사례로는 고화질 미디어 스트리밍의 일상화, 혹은 커넥티드 카와 자율주행자동차, 스마트 시티 등이 꼽히며, 이미 이러한 미래 기술의 상당 부분은 이미 생활 속에서 가까이 다가와 있다. 특히, 최근의 ‘코로나 19’ 대유행으로 펼쳐진 ‘비대면’ 시대는, 디지털 기술을 통해 모든 것이 연결되는 새로운 시대로의 변화에 큰 계기가 되고 있기도 하다.

이제 우리의 삶에서, 음악이나 영상 콘텐츠를 스트리밍으로 보고, 화상회의를 통해 여러 사람이 같은 시간에 모여 의견을 나누고, 이를 넘어 자신이 전하고자 하는 이야기를 실시간 스트리밍으로 송출하는 것은 이미 쉽게 찾아볼 수 있는 모습이다. 또한 이제 언제나 네트워크와 연결된 스마트폰은 단순한 통신 기기의 역할을 넘어, 디지털 사회와 사람을 연결하는 필수적인 도구로 자리잡고 있으며, 이제 디지털 기반의 현대 문명 사회를 사는 데 있어, 스마트폰은 생존을 위한 필수품으로 여겨지고 있다. 이와 함께, 디지털 기술로 서로 연결된 사회는 지금과 같은 전 세계적 어려움을 극복하기 위한 노력에 있어, 전 세계를 연결하는 중요한 역할을 한다.

앞으로 펼쳐질, 모든 것이 디지털 기술로 연결되는 새로운 시대에 요구되는 특징이라면, 대용량의 콘텐츠도 즉시 받아볼 수 있는 높은 전송속도, 아무리 멀리 있어도 바로 옆에 있는 것처럼 느껴지는 실시간에 가까운 초저지연 등이 꼽힐 것이며, 이는 차세대 무선 통신 기술 5G가 제공해야 할 중요한 특징이기도 하다. 하지만 디지털 시대로의 전환에 따라 폭발적으로 늘어나는 서비스 수요와 트래픽을 감당하는 데 있어, 기존의 데이터센터로 모든 연결이 집중되는 구조로는 이러한 미래의 수요에 대응할 수 없다. 이는 데이터센터와 사용자 간의 거리의 문제, 이에 따른 초고속 네트워크 연결의 비용 문제, 그리고 데이터센터가 갖추어야 할 물리적인 네트워크 연결의 문제 등이 복합적으로 작용되는 부분이다.

‘엣지 컴퓨팅’은 이러한 디지털 기반 ‘초연결’ 시대로의 전환을 위해 극복해야 될 어려움들을 해결할 수 있는 가장 현실적인 방법이다. 엣지 컴퓨팅은 사용자에게 제공되는 서비스가 운영되는 클라우드 인프라를 사용자와 물리적으로 가까운 곳에 위치시켜, 더욱 낮은 지연시간과 높은 반응성, 뛰어난 서비스 경험을 제공할 수 있게 한다. 늦어도 수 ms 정도에 통신이 끝나야 하는 상황에서, 데이터센터까지 수백 km 떨어진 거리에 따른 지연 시간은 현실적으로 해결하기 힘든 문제가 되는데, 엣지 컴퓨팅은 이 거리와 시간을 줄이는 현실적인 방법이 된다. 또한 서비스 사업자의 입장에서 ‘엣지 컴퓨팅’은 클라우드 인프라의 분산 확장으로 데이터센터로 집중되는 트래픽을 분산해, 비용 효율적으로 서비스 수용 용량을 확장할 수 있는 방법이기도 하다.

▲ ‘엣지 컴퓨팅’은 ‘초연결 시대’를 구현하는 가장 현실적인 방법이기도 하다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

초연결 시대의 엣지 컴퓨팅과 기반 인프라는 여러 가지 기기와 기술이 만나 연결되는 중요한 지점으로의 의미를 지닌다. 특히, 클라우드 시대의 엣지 인프라는 클라우드 데이터센터를 원격지로 확장할 수 있게 해, 서비스가 제공되는 서버와 사용자 사이의 거리를 크게 줄이면서도, 데이터센터와 원격지의 모든 인프라들이 일관성 있게 운영될 수 있다는 점이 특별한 부분이다. 그리고 사용자와 서비스 인프라 간의 물리적 거리를 줄임으로써 데이터가 오가는 데 필요한 시간을 극적으로 단축할 수 있음은 물론이고, 사용자와 서비스 간의 네트워크 연결에 대한 비용을 크게 줄일 수도 있다.

대규모의 데이터센터 인프라에서 운영되는 서비스 중 일부를 원격지의 엣지 인프라에서 운영, 서비스를 제공한다는 것이 가능한 이유는, 데이터 서비스 등에서 보이는 ‘데이터 접근 요청의 90%는 10% 이내의 데이터에 집중된다’는 법칙을 참고할 수 있을 것이다. 이에 기반해 여러 단계와 규모로 구성되는 엣지 인프라에 적절히 데이터와 서비스를 배치하면, 사용자의 체감 성능과 서비스 제공자의 비용 효율을 모두 만족시킬 수 있는 구성을 찾을 수 있다. 이를 통해 가장 큰 효과를 거둘 수 있는 영역은 ‘미디어 콘텐츠 스트리밍’인데, 인기가 높아 수요가 많은 콘텐츠부터 단계별로 사용자와 가까운 엣지 인프라 쪽에 배치하면, 네트워크 트래픽 분산 등에서 큰 효과를 거둘 수 있다.

또한, 서비스가 ‘지역성’을 가지는 경우에도 엣지 인프라의 활용은 대단히 효과적이다. 자율주행차에 있어, 자동차는 현재 가고 있는 경로와 주위의 정보 이외에, 전 세계의 모든 지리와 교통 정보를 모두 받아볼 필요는 없는 것이다. 이 때 자동차는 가장 가까이 위치한 엣지 인프라를 통해 일정 범위 내의 지역 정보만을 확인하고 처리하는 것으로, 자율주행차에 필요한 정보를 실시간으로 제공하기 위한 반응 속도와 전송 대역폭을 모두 수월하게 확보할 수 있으며, 자율주행차들을 통해 확보한 정보들은 적당한 가공을 통해 엣지나 데이터센터에서 분석하고, 이를 주변 지역의 엣지와 공유함으로써 자연스러운 이동을 효율적으로 지원할 수 있는 시스템을 구현할 수 있을 것이다.

서비스의 ‘응답성’이 사용자 경험에 큰 영향을 주는 또 다른 사례로는, 이미 차량 등에서도 음성인식 등으로 활발히 활용되고 있는 ‘AI 어시스턴트’ 기능들이다. 네트워크로 연결된 커넥티드 카에서의 음성 인식과 네트워크로의 질의, 응답을 구현하는 데 있어, 음성 인식 등의 추론 과정을 엣지 인프라에서 처리하는 것은 사용자 디바이스에서의 성능이나 인식 정확성에 대한 부담을 줄이면서도 뛰어난 반응성을 확보하고, 궁극적으로는 더 많은 사용자를 끌어들일 수 있는 방법이기도 하다. 그리고 엣지와 데이터센터가 하나의 ‘클라우드’로 연결되어 있어, 데이터센터에서의 분석과 학습을 통한 향상된 결과를 엣지가 즉각적으로 반영할 수 있다는 점도 장점이 될 것이다.

▲ ‘소프트웨어 정의’ 기술은 엣지 인프라를 더욱 작고 간소화된 형태지만, 모든 것을 할 수 있게 만들었다

엣지 인프라는 서비스의 제공을 위한 클라우드 환경에서 강조하는 ‘소프트웨어 정의 인프라’와, 5G 인프라 등 차세대 네트워크 환경에 필수 조건으로 여겨지는 ‘소프트웨어 정의 네트워크’가 만나는 지점이기도 하다. 이 두 개의 ‘소프트웨어 정의’ 환경은 모두 범용 서버 기반의 가상화 환경에서 구현될 수 있으며, 이에 5G 통신망을 위한 엣지 인프라는 통신사 등의 다양한 클라우드 서비스를 위한 서비스 인프라로도 함께 활용될 수 있다. 그리고 이 두 가지 방향에서의 엣지 인프라 활용은 모두 클라우드 기술을 적극적으로 활용해, 인프라 전반에서의 서비스 용량을 조절하고, 분산된 인프라들을 단일 환경처럼 운영하며, 원격에서 서비스들을 재배치한다.

또한 엣지 인프라는 유, 무선 네트워크로 연결된 디바이스와 서비스를 위한 클라우드 간의 연결에서 가장 앞에 있는 허브로써의 역할도 한다. 이 때, 엣지 인프라는 단순히 디바이스를 네트워크와 서비스로 연결하는 역할 뿐 아니라, 사용자와 가장 가까운 곳에서 서비스 요청에 가장 빠르게 대응하며, 디바이스들로부터 오는 서비스 수요나 발생하는 데이터들을 엣지 수준에서 처리하고, 충분히 가공된 데이터들을 공유함으로써 인프라 전반의 효율성을 극대화할 수도 있다. 이에, 향후 전체 IT 인프라의 데이터 처리 수요 중 상당 부분이 엣지 레벨에서 즉각적으로 이루어질 것으로 전망되고 있다.

이러한 독특한 특징 덕분에, 로컬 엣지 수준의 엣지 인프라는 기존의 고정 기능 ‘장비’와 IT 환경의 ‘서버’의 특징이 모두 필요하다. 물리적으로는 다소 열악한 환경에서도 운영될 수 있어야 하며, 설치 환경의 제약을 최소화하기 위해 엣지 인프라의 물리적 패키징은 작고 단순할수록 좋고, 대규모 배포 환경에서는 공급과 관리의 용이성을 위한 ‘표준화’ 또한 중요하다. 물론, 엣지 인프라의 ‘가용성’ 또한 중요한 만큼, 일정 수준 이상의 가용성을 보장할 수 있는 구성도 고려해야 하며, 관리자가 없는 장소에서 원격 관리로 운영되면서 문제가 발생했을 때 빠르게 확인, 복구할 수 있는 방법 또한 염두에 두어야 한다.

엣지 인프라에 필요한 이러한 요건들을 충족시키기 위한 IT 측면에서의 솔루션으로는 한 대의 범용 서버로 클라우드 인프라의 모든 구성 요소를 갖출 수 있는 ‘HCI(Hyperconverged Infrastructure)’ 어플라이언스를 중심으로 하는 것이 가장 간결한 구성법이다. 충분한 컴퓨팅 성능과 저장 용량을 갖춘 2U 랙서버형 HCI 어플라이언스와 네트워크 스위치 정도를 연결하면 기본적인 ‘엣지 데이터센터’의 모습을 갖추며, 여기에 5G 무선 송수신을 위한 장비들을 연결하고 운영을 위한 가상 머신들을 올리면, 5G 기지국과 서비스 인프라의 역할을 하나의 패키지에서 함께 할 수 있다. 여기에, 엣지 인프라의 지속적이고 안정적인 운영을 위한 UPS를 갖추고, 다양한 환경에서 장비를 보호하고 운영 가능하도록 패키징되어 기본적인 엣지 인프라 구성이 완성된다.

▲ 슈나이더 일렉트릭의 ‘에코스트럭처’ 플랫폼과 생태계는 가장 편리한 엣지 인프라 구축 방법을 제공한다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

인터넷과 모바일 시대를 넘어, 세상의 모든 것이 연결될 앞으로의 ‘초연결 사회’를 위한 엣지 인프라의 구축에 있어, 슈나이더 일렉트릭은 데이터센터를 넘어 여러 가지 기술이 교차하는 엣지 인프라의 구축을 위한 폭넓은 전문성을 제공할 수 있는 역량을 갖추고 있다. 특히, IT로의 ‘엣지’ 뿐 아니라, 물리적인 ‘시설’로써의 엣지 인프라 배포와 구축, 운영에 있어서도, 슈나이더 일렉트릭의 전기와 데이터센터 시설에 대한 전문성은 중요한 역량을 제공한다. 또한 슈나이더 일렉트릭의 ‘에코스트럭처(EcoStruxure)’ 플랫폼과 기반 생태계는, 물리적으로 분산되어 있는 엣지 인프라의 IT와 시설 운영 영역을 디지털 기반으로 하나의 통합된 인프라처럼 다룰 수 있게 한다.

중앙집중형 데이터센터와 달리 원격지에 분산되어 설치되는 엣지 인프라는, 비용 효율적으로 높은 가용성을 달성해야 하는, 서로 상반된 가치의 절충이 필요하다. 슈나이더 일렉트릭은 엣지 인프라에서 이러한 역설적인 가치들을 타협하기 위한 방법으로, 관리와 지원 측면의 강화를 통한 새로운 방향으로의 접근법을 제시한다. 높은 가용성을 구현하는 일반적인 방법이 인프라의 장애 가능성 자체를 최대한 줄이는 방법이었다면, 슈나이더 일렉트릭이 제안하는 엣지를 위한 고가용성 구현 방법은 인프라의 장애 가능성을 인정하고, 장애를 빨리 인지하고 조치하며, 사전 정비로 예측하지 못한 장애를 최소화하는 등, 장애로 인해 영향을 받는 시간을 최대한 줄이는 전략이다.

엣지 인프라 구성에서는 규격화된 전통적 IT 환경 대비, 현장의 설치 환경 등에 따라 크기 등의 물리적인 측면이 더욱 중요하게 여겨진다. 그리고, 이런 상황에 효과적으로 대응하기 위해서는 IT 장비들의 폼팩터를 조정하는 것보다는, 표준화된 IT 장비들을 기반으로 이를 패키징하는 인클로저를 최적화하는 것이 더 효율적인 선택이다. 또한 어떤 환경에서도 IT 장비들이 원활히 운영될 수 있는 조건을 확보할 수 있도록, 적절한 인클로저에 안정적인 전원 공급을 위한 UPS와 PDU, 안정적인 운영 온도를 확보하기 위한 쿨링, 도난 등의 물리적인 위협을 방어하는 보안 기능 등이 결합됨으로써, 원격지에 설치된 ‘엣지 데이터센터’가 안정적으로 운영될 수 있는 기반 환경을 갖출 수 있게 된다.

엣지 인프라를 위한 슈나이더 일렉트릭의 솔루션에서 ‘인클로저’는 핵심 역량 중 하나이며, 표준적인 IT 환경 뿐 아니라 일반 사무실이나, 벽면 등에 장착 가능한 공간 효율적 인클로저까지, 다양한 형태와 크기의 인클로저를 제공한다. 또한 인클로저에 UPS와 PDU, 쿨링, 물리적 보안 장치 등까지 긴밀하게 통합 가능한 구성은 엣지 인프라 구축의 복잡성을 크게 줄여준다. 여기에 사용자의 필요에 따라 폭넓은 파트너 생태계를 통해 서버와 네트워크 장비 등을 조합할 수 있으며, 어떠한 조합이든지 선택한 모든 구성 요소가 사전 설치된 상태로 현장에 도착, 빠르고 간편하게 설치하고 운영할 수 있도록 지원한다.

▲ 에코스트럭처 플랫폼은 사물과 인프라, 서비스간의 연결과 제어, 관리 전반을 제공하는 유연한 개방형 플랫폼이다 (자료제공: 슈나이더 일렉트릭)

슈나이더 일렉트릭의 ‘에코스트럭처’ 플랫폼은 엣지 인프라 수준에서의 IT와 OT 관리 체계를 디지털 기반으로 통합하고, 물리적으로 분산되어 있는 수많은 엣지 사이트들의 모니터링과 관리 체계를 통합할 수 있는 유연한 개방형 플랫폼이다. 이 플랫폼은 엣지 인프라의 다양한 구성 요소들간의 연결과 제어, 데이터들의 모니터링과 이를 기반으로 한 통찰력 도출을 제공하며, 원격지에 분산된 엣지 인프라들에 대한 가시성의 확보와 함께, 유지보수 측면에서는 엣지 환경의 이상 발생시 빠른 대응을 넘어 이상이 발생하기 전 사전 대응할 수 있게 하여, 엣지 인프라의 운영에서 가용성과 효율성을 극대화하는 데 중요한 역할을 한다.

에코스트럭처 플랫폼의 중요한 특징으로는 ‘유연성’과 ‘개방성’ 이 꼽힌다. 먼저, ‘유연성’ 측면에서는, 이 플랫폼은 온프레미스 구축 혹은 클라우드 서비스 형태로도 사용할 수 있으며, 플랫폼의 기본 레이어 구성 안에서 사용하고자 하는 기능 또한 유연하게 구성할 수 있고, 다른 플랫폼이나 서비스들과의 연결과 통합 또한 자유롭다. 또한 이 플랫폼을 사용하면서, 구축과 운영, 관리에 대한 부분도 슈나이더 일렉트릭과 파트너를 통해 할 지, 혹은 고객이 직접 할 지에 대한 선택이 가능하다. 그리고 ‘개방성’ 측면에서는, 슈나이더 일렉트릭의 제품 뿐 아니라 광범위한 생태계의 서드파티 제품과 서비스들까지도 모두 에코스트럭처 플랫폼에서 사용, 관리할 수 있으며, 파트너나 사용자가 API를 통해 직접 서비스를 구현할 수도 있다.

특히, 데이터센터와 엣지 인프라 등의 IT 영역은 에코스트럭처 플랫폼 내에서도 전문적인 역량을 제공할 수 있는 특화된 영역이다. 데이터센터를 위한 ‘에코스트럭처 IT’ 플랫폼 구성에서, ‘에코스트럭처 IT 익스퍼트’는 데이터센터 내의 다양한 시설들에 대한 원격 모니터링으로 가시성을, ‘에코스트럭처 IT 어드바이저’는 데이터센터의 최적화를 위한 실행 가능한 통찰력을 제공하며, ‘어셋 어드바이저’를 통해 슈나이더 일렉트릭의 모니터링과 분석 서비스를 받을 수도 있다. 특히, 이 ‘에코스트럭처’ 플랫폼은 물리적으로 분산된 엣지 인프라들을 단일 환경에서 관리하고, 문제 발생시 현장 출동 등의 조치 또한 플랫폼으로 연결할 수 있어, 인프라와 지원 생태계 전반을 연결하는 역할도 한다.

에코스트럭처 플랫폼과 함께 하는 파트너 생태계는 엣지 인프라 구축에서 에코스트럭처 플랫폼이 가진 다양한 장점들을 최종적으로 완성하고, 고객에 가장 높은 가치를 구현해 전달하는 중요한 존재다. 특히, 에코스트럭처 플랫폼에서 파트너는 슈나이더 일렉트릭의 제품과 서비스를 고객에 전달하는 정도에 그치지 않고, 플랫폼과 생태계 내의 다양한 제품, 솔루션을 조합해 고객에 필요한 가치를 전달하는 조력자로서의 역할도 하며, 고객은 필요에 따라 솔루션과 서비스의 구성을 자유롭게 선택할 수 있다. 이를 통해, 복잡하게 보이던 엣지 인프라를 가장 최적의 형태로 구성하고, 가장 단순한 형태로 구축하며, 가장 효율적인 형태로 운영, 관리할 수 있게 해, 고객들이 새로운 시대의 핵심 가치와 경쟁력 강화에 집중할 수 있도록 돕는다.


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