계속 진행하기 전에 '엣지 장치'가 무엇을 의미하는지 이해하는 것이 중요합니다. 이 용어는 엣지 네트워크를 이해하는 데 필수적이지만, 여러 의미를 포함하기 때문에 사용되는 특정 컨텍스트 내에서 보아야 합니다.

어떤 의미에서는 한 네트워크에서 다른 네트워크로의 게이트웨이 역할을 하는 여러 네트워크로의 진입점 역할을 하는 장치를 뜻할 수 있습니다. 라우팅 스위치 및 SD-WAN(소프트웨어 정의 광역 네트워크)에 대한 액세스를 제공하는 장치를 의미하는 라우터는 엣지 장치의 중요한 예입니다. 경우에 따라 방화벽을 네트워크 브리징과 동일한 용도로 사용할 수 있습니다. 엣지 서버 역시 엣지 장치의 또 다른 형태이며 다른 네트워크에 진입할 수 있는 수단을 제공합니다.

그러나 이는 여러 해석 중 하나일 뿐입니다. 이 용어는 일반적으로 데이터를 수집하고 무선으로 전송하도록 설계된 사물 인터넷(IoT) 지정으로 분류되는 엣지 컴퓨팅 장치도 포함합니다. IoT 장치에는 다양한 유형의 액추에이터, 가전제품, 센서가 포함되며 소비자와 산업계 모두에서 폭넓게 사용되고 있습니다.

2030년까지 전 세계적으로 약 300억 개의 IoT 장치(ibm.com 외부 링크)가 사용될 것으로 예상됩니다. 2024년 수치와 비교해 장치의 수가 약 130억 대 증가할 것으로 예상된다는 점을 고려할 때, 전 세계적으로 점점 더 많은 가정과 공장에 기술이 계속 통합됨에 따라 사용 중인 IoT 장치의 수가 크게 증가할 것이 분명합니다.

두 시장 모두에서 IoT 장치는 다양한 형태를 취합니다. 소비자 시장에는 스마트 홈 기기(예: 냉장고, 조명 기기, 온도 조절기, 홈 보안 제어 장치), 향상된 결제 단말기, 웨어러블 기술 등 다양한 IoT 장치가 포함됩니다.

산업 분야에서 IoT 장치는 할당된 경로(및 교통 복잡성), 배송되는 화물의 무게, 필요한 컨테이너 온도와 같은 변수를 지속적으로 모니터링하여 공급망 프로세스를 강화합니다. 산업용 IoT 장치는 자산 추적, 예측 유지 관리 및 품질 관리 보호 장치와 같은 다른 주요 비즈니스 프로세스도 지원합니다. 또한 산업용 IoT 앱 및 장치는 드론 기반 상품 배송과 같은 최첨단 작업을 지원합니다.

엣지 네트워크가 제공하는 가장 큰 장점은 일반 네트워크에 비해 지연 시간이 짧아지고 처리량이 향상되어 데이터 전송 속도가 빨라진다는 점입니다. 다운로드 속도는 일반 네트워크보다 2~3배 빠른 384Kbps에 달할 수 있습니다.

또한 엣지 네트워크는 조직이 네트워크 보안 관점에서 자체 네트워킹 서비스를 더 잘 관리하고 액세스 제어, 패킷 검사, 데이터 복호화 기능을 추가하여 이러한 노력을 강화할 수 있도록 지원합니다. 엣지 네트워크는 네트워크 코어에 완전한 사이버 보안 계층을 추가하기도 합니다.

안정적인 처리량을 달성하기 위해 엣지 네트워크는 일반적으로 엣지 컴퓨팅과 관련된 고대역폭으로 식별할 수 있습니다. 엣지 네트워크에서는 이처럼 확연한 대역폭 증가와 지연 시간 단축으로 인해 네트워크 정보의 실시간 액세스가 향상됩니다.

엣지 네트워크의 주요 기능 중 하나는 신뢰성입니다. 엣지 장치는 거의 어디에나 존재합니다. 이들은 데이터를 저장하고 처리하며 엣지 데이터 센터와 함께 작동하여 간혹 발생할 수 있는 네트워크 연결 문제에 대응하고 극복합니다.

엣지 네트워크는 문제에 대응하기 위해 만들어졌습니다. 그 기원을 정확하게 추적하려면 하이퍼스케일 데이터 센터의 진화에 대해 논의할 필요가 있는데, 이 역시 문제에 대한 대응으로 탄생한 것입니다. 많은 소규모 조직과 중견 기업이 엣지 네트워크를 통해 확장성 향상과 같은 확실한 이점을 얻을 수 있는 것은 사실이지만, 엣지 네트워크는 원래 과밀화된 하이퍼스케일 데이터 센터의 상황을 해결하기 위한 대응책으로 개발되었으며 그 특성상 대규모로 운영되는 경향이 있어 수백만 달러 또는 수십억 달러에 이르는 막대한 비용을 감당할 수 있는 대기업에서 주로 사용한다는 점도 사실입니다.

이 모든 것은 Content Delivery Network(CDN)가 처음 사용되기 시작한 1990년대로 거슬러 올라갑니다. CDN은 사용자에게 더 가까운 곳에 콘텐츠를 캐싱할 수 있도록 지리적으로 분산된 서버 그룹입니다. CDN을 통해 웹/비디오 콘텐츠를 프로비저닝하고 데이터 센터에 저장할 수 있게 되었습니다.

데이터 센터는 클라우드 컴퓨팅 및 가상화와 같은 정의된 개념의 파생물이었습니다. 그러나 2000년대 초반에 많은 기업이 온프레미스 데이터 센터가 감당할 수 없는 수준으로 성장하기 시작했으며, 이로 인해 코로케이션 시설을 통해 구축 또는 임대하는 하이퍼스케일 데이터 센터가 탄생하게 되었습니다. 또한 많은 조직에서는 방대한 워크로드를 처리하기 위해 스토리지 공간과 확장성을 더 많이 필요로 하게 되었습니다.

하이퍼스케일 데이터센터는 기업이 원하는 확장성과 함께 필요에 따라 하이퍼스케일 시설 내에서 다양한 앱을 가동할 수 있는 기능, 공간, 대역폭을 제공했습니다. 곧 이러한 하이퍼스케일 데이터 센터가 전 세계에 등장하기 시작하면서 공격적으로 거시적인 규모의 네트워크 컴퓨팅을 제공했습니다. International Data Corporation(IDC)에서 만든 하이퍼스케일 데이터 센터에 대한 업계 정의(ibm.com 외부 링크)에 따르면 진정한 하이퍼스케일 데이터 센터가 되려면 해당 시설에서 최소 5,000대의 서버를 사용하고 최소 10,000평방피트의 바닥 면적을 보유해야 합니다.

그리고 이는 아이러니하게도 현재 데이터 스토리지 문제를 겪고 있는 하이퍼스케일 데이터 센터의 현재 문제로 이어집니다. 많은 기업이 하이퍼스케일 데이터 센터를 채택했을 때 이제 가능한 모든 형태의 데이터를 저장할 수 있는 충분한 공간과 대역폭을 갖췄다고 생각했습니다. 그리고 실제로도 그랬지만, 지연 시간이 늘어나고 데이터 전송 속도가 느려지는 대가를 치렀습니다. 그 결과는 어떨까요? 하이퍼스케일 데이터 센터 중 일부는 용량이 꽉 차서 제대로 운영할 수 없을 정도입니다.

이 문제로 인해 엣지 네트워크 개발의 필요성이 대두되었습니다. 엣지 네트워크는 처음 도입된 이후로 데이터를 다루는 현대 기업에 중요한 솔루션으로 빠르게 자리 잡았습니다. 2023년에 업계 분석업체인 Gartner에서 엣지 네트워크 상황을 조사한 결과(ibm.com 외부 링크), 표본으로 선정된 CIO 응답자의 69%가 조직에서 이미 엣지 컴퓨팅 솔루션을 사용하기 시작했거나 2025년 중반까지 사용할 계획이라고 답했습니다.

미국 시장만 보더라도 엣지 네트워크 기술의 폭발적인 성장과 수용을 확인할 수 있습니다. 글로벌 엣지 컴퓨팅 시장 보고서(ibm.com 외부 링크)에 따르면, 2021년 미국 시장의 엣지 네트워크 시장 규모는 74억 4천만 달러에 달했습니다. 동일한 시장 분석 가치 전망에 따르면 2030년 가치 전망치는 무려 1,579억 달러에 달할 것이라고 합니다. 이는 매년 37.9%의 높은 성장률을 꾸준히 기록하는 것과 같습니다.

하이퍼스케일 데이터 센터는 기업에게 뛰어난 확장성을 제공하지만, 여전히 일반 데이터 센터와 동일한 용량 문제를 안고 있으며 이는 더 많은 데이터 '화물'을 운송할수록 데이터 전송 속도가 느려질 수 있다는 의미입니다.

엣지 네트워크는 네트워크 인프라의 혼잡을 완화하므로 지연 속도를 줄이고 전송 속도를 높일 수 있습니다. 엣지 네트워크는 일반적인 부하 분산과 데이터 속도 향상을 위해 다양한 컴퓨팅 작업을 다양한 자산에 분산하는 분산 네트워크 모델 설계를 채택하여 이를 달성합니다.

엣지 네트워크의 중심에는 원자의 핵과 같은 처리 코어가 있습니다. 그 중심 위치에서 바깥쪽으로 방사되는 끝점은 분자의 가장 먼 곳에 있는 정지된 원자와 같습니다. 엣지 네트워크 모델에서 이러한 엔드포인트(또는 노드)는 네트워크를 연결하거나 다양한 처리 작업을 수행하는 등 엣지 장치가 위치하는 곳입니다.

분산 네트워크는 엣지 컴퓨팅 하드웨어와 결합할 때 더욱 강력한 성능을 발휘하며, 분산 네트워크의 향상된 성능과 엣지 네트워크 및 엣지 장치의 낮은 지연 시간이 결합되어 시너지 효과를 제공합니다.