‘포그 컴퓨팅’, 클라우드 ‘엣지 시대’의 눈부신 진화 이끈다

엣지 컴퓨팅의 기능이 포그 컴퓨팅 노드의 지원으로 인해 더욱 빠르게 진화하고 있다. 날이 갈수록 그 기술도 더욱 발달하며, 최근에는 클라우드 문명의 획기적인 발전과 도약을 이끌어낼 만한 기술로 주목받으며 각광받고 있다. 

포그 컴퓨팅은 일종이 네트워크 패브릭(network fabric), 즉 클라우드에서 엣지로 이어지는 네트워크를 더욱 효율적으로 중개, 지원하는 시스템이다. 데이터가 생성되는 외부 엣지로부터 데이터가 궁극적으로 저장될 클라우드나 고객 데이터센터 등에 이르는 네트워크를 포괄한 것이다. 이는 클라우드 컴퓨팅 및 사물인터넷(IoT)과 긴밀히 연관돼있다. 

클라우드 데이터 프로세싱 시간 크게 단축
포그 컴퓨팅은 엣지와 중앙 클라우드 사이의 시간을 단축하기 위한 네트워크를 연결한다.  쉽게 말해 이는 중앙 클라우드로부터 엣지를 오가는 데이터 프로세싱의 시간을 크게 단축시켜, 빠르게 데이터를 처리하게 하는 것이다.

데이터를 데이터센터나 클라우드까지 보내 처리하는 경우보다 필요한 대역폭 양을 줄여준다. 데이터를 보낼 대역폭 연결이 힘들어 아예 데이터가 생성된 가까운 곳, 즉 엣지에서 처리해야 하는 경우에 유용하다.

퍼블릭 클라우드의 경우 IaaS를 제공하는 클라우드 업체를 일단 데이터의 최상위 광역 종단점으로 생각할 수 있다. 반면에 데이터가 생성되는 것은 IoT 기기로부터 연결된 네트워크의 엣지다.

이 과정에서 데이터가 너무 복잡하거나 방대해서 데이터 처리 시간이 많이 걸리거나, 용량이 과도해 엣지 디바이스를 넘치는 경우가 생긴다.

예를 들면 서버가 과열됐을 때 공장 로봇을 중단시키는 것과 같은 이치다. 포그 컴퓨팅은 일종의 분산 네트워크로써 이런 문제를 해결하고 클라우드 기능이 원활이 작동하게 한다.

엣지 디바이스 용량 부족 문제도 해결
즉 퍼블릭 클라우드 기반 서비스로 요청을 전달할 때까지 지연시간이 너무 길거나, 에지 장치 자체에서 데이터를 처리할 성능이 부족할 때 문제를 해결해주는 것이다.

이를 위해 포크 컴퓨팅 노드는 데이터 처리 과정의 백엔드 프로세싱 일부를 수행할 수 있는 별도의 컴퓨팅 플랫폼을 장착한다.

이를 통해 디바이스 성능이 낮아서 에지 장치가 데이터를 처리하고 저장하는데 역부족일 경우를 대비한다. 데이터 지연시간을 최소한으로 줄이고, 포그 노드로 데이터를 전송해 처리하는 것이다. 

즉 포그 컴퓨팅은 데이터가 생성된 곳에서부터 저장하는 곳으로 처리되는 최신의 방식인 셈이다. 이에 비해 엣지 컴퓨팅은 단지 데이터가 생성된 지점 가까이에서 처리되는 것이다.  

포그 컴퓨팅은 엣지에서의 데이터 처리뿐만 아니라 해당 데이터를 엣지에서 종단점, 즉 클라우드 중앙으로 가져오는 데 필요한 네트워크 연결까지 포괄, 처리하는 것이다.

이를 위해 포그 컴퓨팅 패브릭은 IoT 기기가 수집한 데이터를 수용하는 포그 컴퓨팅 게이트웨이와 라우터, 각종 교환 장비 등 다양한 유무선 데이터 수집 노드가 있다.

또 엣지 노드 접근을 위한 게이트웨이 및 고객용 구내 장비(CEP)가 포함될 수 있다.

나아가선 더 성능을 고도화할 경우 핵심 클라우드 네트워크 및 라우터, 혹은 클라우드 서비스나 서버에 닿을 수도 있다.

다양한 산업 현장의 상황을 실시간으로 처리
이같은 포그 컴퓨팅은 다양한 산업 분야에서 널리 응용된다. 연결된 생산 장비가 사고에 최대한 빨리 대응해야 하는 제조업체가 대표적이다.

자율주행 차량이나 공장이나 사업장의 온도 조절 장치, 로봇, 차량 내부 컴퓨터, 실시간 사고 처리 현장 등에도 매우 필요한 시스템이다.

예를 들어 자율 주행차의 경우 주변 환경, 주행 상태, 주행 방향 등의 데이터를 실시간으로 로컬에서 분석해야 한다. 포그 컴퓨팅은 이 모든 데이터에 대해 엣지(차량 내)는 물론 종단점(차량 제조업체 등)에서의 데이터 통신을 빠르고 안전하게 피드백할 수 있다.

장차 대중화될 스마트 도시와 스마트 그리드에도 필수적이다. 이는 유틸리티 시스템이 효율적으로 가동되기 위해 실시간으로 데이터가 활용되어야 한다. 이런 경우 데이터가 생성된 장소 가까운 곳에서 처리해야 하는 경우가 대부분이다.

또 데이터를 수많은 센서로부터 수집해야 하는 경우도 있다. 사건이나 사고 즉시 처리하고 대처해야 하는 제조업체, 사기 등 금융 리스크를 최소화하고 안전한 거래를 결정하기 위해 실시간 데이터를 사용하는 금융 기관 등에서도 매우 요긴하다.

이런 경우 포그 컴퓨팅을 가동하면 데이터 생성 장소와 데이터를 이동시켜야 하는 여러 장소 사이의 데이터 전송이 매우 원활해진다.

자율주행차, 금융기관, 제조공장 등에 확산 조짐
전문가들은 특히 “5G 모바일이 연결됨으로써 앞으로 포그 컴퓨팅이 더 빠르게 확산될 것”이라고 전망하기도 한다. 실제로 5G 기술은 안테나 사이의 거리가 20Km 이내라야 할 만큼 밀집한 안테나 시스템이 필요하다.

이런 경우 안테나 지점들 사이에 중앙 제어장치가 포함된 포그 컴퓨팅 시스템을 만들면 이 5G 네트워크에서 실행되는 응용프로그램을 관리하고 백엔드 데이터센터나 클라우드로 원활하고 빠르게 피드백할 수 있게 한다.

5G 기술 발전 힙입어 더욱 빠르게 진화
다만 포그 컴퓨팅이 최대한의 효율성을 발휘하려면 일단 그 대상이 되는 환경을 수평적으로 확장할 수 있어야 한다. 다시 말해 여러 개의 수직적인 상황을 동시에 지원할 수 있어야 하는 것이다.

또 중앙 클라우드에서 사물에 이르는 네트워크를 망라하며 연속적으로 작동해야 한다. 특히 데이터가 생성되는 사물에서부터 네트워크 엣지를 거쳐 클라우드를 관통하는 동안 다양한 네트워크 프로토콜을 망라해야 한다는게 조건이다.

그럼에도 불구하고 “상황이나 환경에 따라 개선점이나 문제점이 있음에도 불구하고, 클라우드 기술을 크게 진일보시키는 획기적인 기술이 포그 컴퓨팅임엔 틀림없다”는게 많은 전문가들이 지배적인 전망이다.