안개 컴퓨팅이란?

안개 컴퓨팅(Fog Computing)은 클라우드 컴퓨팅과 엣지 컴퓨팅 간의 간격을 연결하는 새로운 기술입니다. 본질적으로는 분산된 컴퓨팅 인프라 또는 데이터 처리 프로세스의 네트워크입니다.

"안개 컴퓨팅"이라는 용어는 2012년 Cisco에 의해 만들어졌으며, 2015년에는 Intel, Microsoft, ARM Holdings, Dell과 협력하여 OpenFog Consortium을 설립했습니다. 현재 안개 컴퓨팅은 데이터 처리 속도가 필요한 산업에서 인기 있는 이름이 되었습니다. 안개 컴퓨팅은 안개 네트워킹(fog networking)이라고도 알려져 있습니다.

목차

• 1 안개 컴퓨팅 설명
• 2 안개 컴퓨팅의 구성요소
• 3 안개 컴퓨팅의 작동 과정
• 4 안개 컴퓨팅의 이점
  • 4.1 지연 최소화
  • 4.2 보안 극대화
  • 4.3 대역폭 사용 감소
  • 4.4 데이터 프라이버시
  • 4.5 비용 효율성
  • 4.6 신뢰성 향상
  • 4.7 실시간 분석
• 5 안개 컴퓨팅의 단점
  • 5.1 물리적 위치 의존성
  • 5.2 보안 문제
  • 5.3 확장성 문제

안개 컴퓨팅 설명

비즈니스에서 높은 속도로 데이터 분석과 강력한 보안을 요구하는 경우, 엣지 컴퓨팅이 적합한 옵션입니다. 그러나 엣지 컴퓨팅 하드웨어가 현장에서 생성된 데이터의 양을 처리할 수 없다면, 안개 네트워킹을 선택해야 합니다.

안개 컴퓨팅은 데이터 소스와 클라우드 간의 데이터 계산, 분석 및 애플리케이션이 이루어지는 컴퓨팅 인프라를 갖추고 있습니다. 이는 클라우드의 능력을 데이터 수집 장치에 더 가깝게 가져옵니다.

IoT 기반 산업 프로세스, 보안 시스템, 홈 자동화는 처리 속도와 비용 효율성을 위해 안개 컴퓨팅을 사용합니다. 이 네트워크는 저장 용량, 처리 능력 및 분석 애플리케이션을 갖추고 있습니다. 적절한 지침이 주어지면, 수집된 데이터는 IoT 장치 또는 센서 근처의 안개 컴퓨팅 인프라로 곧바로 전달됩니다.

이는 엣지 컴퓨팅 시스템이 위치한 곳입니다. 엣지 컴퓨팅이 데이터를 처리할 수 없는 상황에서는 수집된 데이터를 안개 컴퓨팅에 전송합니다. 이를 수신한 후, 안개 네트워크는 데이터를 처리하고 분석 결과를 IoT 시스템과 공유합니다. 그 후, 처리된 데이터는 아카이빙을 위해 클라우드로 전송됩니다.

안개 컴퓨팅의 구성요소

다양한 IoT 회사들이 자신들의 안개 컴퓨팅 시스템을 다르게 설정하기 때문에, 안개 네트워킹 생태계에서 다양한 아키텍처를 접할 수 있습니다. 여기서는 표준 안개 구조에서 일반적으로 나타나는 구성 요소를 살펴보겠습니다:

• 데이터 생성 및 명령 실행을 위한 모바일 폰, 스마트 스피커, 스마트 조명, 생산 라인 센서 등 다양한 물리적 및 가상 노드
• 데이터 저장, 라우팅 및 분석을 위한 기기, 게이트웨이, 서버
• 안개 노드와 IoT 장치의 지속적인 작동을 보장하기 위한 모니터링 서비스 및 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)
• 클라우드에서 데이터 처리, 필터링, 정리, 재구성 및 저장을 수행하는 데이터 처리 프로그램
• 부하 균형과 적절한 안개 노드 활용을 감독하는 자원 관리 시스템
• 안전한 안개 컴퓨팅을 위한 전송 중 및 정지 중 데이터를 암호화하는 강력한 암호화 도구

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안개 컴퓨팅의 작동 과정

안개 네트워킹의 작동 방법은 다음과 같습니다:

1. 자동화 컨트롤러가 네트워크의 다양한 장치와 센서로부터 신호를 추적하고 IoT 장비를 자동화하기 위해 알고리즘 또는 프로그램을 실행합니다.
2. 이 프로그램은 데이터의 표준 OPC 재단 서버로 전송합니다. 이 서버는 개방형 플랫폼 통신(Open Platform Communications, OPC) 또는 프로세스 제어를 위한 객체 연결 및 임베딩(Object Linking and Embedding for Process Control, OLEPC)으로도 알려져 있습니다.
3. 툴은 이 데이터를 HTTPS나 MQTT와 같은 표준 데이터 프로토콜로 변환합니다.
4. 이 시점에서 변환된 데이터는 인터넷 또는 인트라넷 네트워크를 사용하여 안개 노드로 전송됩니다.
5. 데이터 수신 즉시, 안개 노드는 연결된 IoT 장치에 환경 신호 분석 결과를 어떻게 활용할 수 있는지 지시합니다.
6. 마지막으로, 안개 노드는 클라우드 서버에 대한 감사, 분석 및 아카이빙을 위해 데이터를 저장합니다.

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안개 컴퓨팅의 이점

지연 최소화

안개 컴퓨팅은 데이터 지연이 중요한 기업에 적합한 선택입니다. 여기서 데이터 분석은 데이터 소스에 가까운 지점에서 이루어집니다. 따라서 다른 기술들보다 최소한의 지연을 제공합니다.

전력 분배와 헬스케어 산업의 경우, 모든 초가 소중합니다. 이러한 경우 안개 컴퓨팅은 다른 기술보다 더 빠르게 경고를 제공하여 처리 과정에서 소중한 시간을 덜 소모하게 합니다.

보안 극대화

IoT 장치가 생성한 데이터는 사이버 범죄자의 무단 접근으로부터 최고의 보호가 필요합니다. 안개 컴퓨팅에서는 안개 노드를 모니터링하고 나머지 IT 환경과 동일한 정책과 통제를 통해 보호를 보장할 수 있습니다. 이는 데이터가 전송 중 및 정지 중에도 안전하게 유지됨을 보장합니다.

대역폭 사용 감소

안개 컴퓨팅에서는 데이터 분석이 클라우드 서버로 데이터를 전송할 필요가 없기 때문에 네트워크 대역폭 사용이 제한됩니다. 또한, 이는 기업의 분석을 위한 인터넷 의존도를 줄입니다.

연결된 장치가 지속적으로 분석이 필요한 데이터를 생성하더라도 대부분의 분석은 가장 가까운 지점에서 수행됩니다. 따라서 전송해야 하는 데이터의 양은 제한적입니다.

데이터 프라이버시

안개 컴퓨팅은 데이터 프라이버시를 보장하는 데 매우 유리합니다. 개인 정보와 임무 수행 데이터 처리하는 기업은 안개 컴퓨팅의 이점을 느낄 수 있습니다. 여기서 모든 민감한 데이터는 IT 팀의 엄격한 감독하에 지역적으로 분석됩니다.

그러나 보다 높은 수준의 분석이 필요한 데이터 세트는 클라우드 서버로 이동됩니다. 그럼에도 불구하고 이 유형의 컴퓨팅에서 처리된 데이터는 비교적 안전합니다.

비용 효율성

안개 컴퓨팅의 전체 개념은 클라우드 컴퓨팅보다 비용이 적게 듭니다. 대역폭이 적게 필요하므로 운영 비용을 절감할 수 있습니다. 이 유형의 컴퓨팅을 선택한 기업들은 전체 비용이 감소하는 것을 경험합니다. 네트워크 대역폭이 적게 필요하기 때문에 운영 비용이 크게 절감됩니다.

신뢰성 향상

IoT 장치는 종종 어려운 환경 조건에서 작동해야 합니다. 안개 네트워킹은 데이터를 클라우드 서버로 전송할 필요성을 줄여주어 이러한 가혹한 환경에서도 데이터의 신뢰성을 높입니다.

실시간 분석

안개 컴퓨팅을 수행하는 회사는 실시간 데이터 분석 접근성을 가질 수 있습니다. 데이터가 오래 기다릴 필요가 없기 때문에 경쟁업체보다 앞설 수 있도록 도와줍니다.

특히 금융, 은행, 제조업체들은 즉각적인 의사 결정을 위한 분석 데이터가 필요합니다. 안개 컴퓨팅은 이러한 기업에 신속하고 실시간으로 데이터를 전송함으로써 이점을 제공합니다.

안개 컴퓨팅의 단점

물리적 위치 의존성

안개 컴퓨팅은 데이터 소스 장치와 가까운 위치에서 발생합니다. 따라서 원격 위치에서 접근하는 것은 불가능합니다.

보안 문제

안개 컴퓨팅은 보안 문제에서 자유롭지 않습니다. IP 주소 스푸핑이나 중간자 공격(Man-in-the-Middle, MitM)의 희생양이 될 수도 있습니다. 안개 컴퓨팅 개념은 여전히 초기 개발 단계에 있기 때문에 개발자들은 여전히 보안 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다.

확장성 문제

안개 컴퓨팅은 저장 시스템과 데이터 처리 사이에 추가 레이어가 오는 복잡한 컴퓨팅 모델입니다. 라우터, 게이트웨이, 허브 등과 같은 보다 비싼 하드웨어가 필요합니다. 궁극적으로 안개 컴퓨팅 모델을 확장하는 것은 어려워집니다.

다음 글에서는 컴퓨터 네트워크란 무엇인가요?에 대해 다루겠습니다.