CTO실 보고서

인터넷의 세 번째 물결

급속한 디지털화와 장치 및 머신을 포함한 사용자 확대로 새로운 인터넷 시대가 열리면서 엣지 에코시스템의 진화가 요구되고 있습니다.

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작성자: Geng Lin, F5 CTO

전 세계를 충격에 빠뜨린 코로나19 팬데믹은 더 큰 변동성을 가져왔지만, 전 세계는 위기와 기회 앞에서 예상치 못한 반응을 보이지 않고 있습니다. 우리는 코로나19로 인해 디지털화의 속도가 기하급수적으로 빨라졌다는 것을 목격했습니다. Microsoft의 CEO인 Satya Nadella는 몇 년에 걸친 디지털 혁신이 단 몇 달 만에 가속화되는 것을 목격했다고 유명한 말을 남겼습니다.

이제 세계는 디지털화되고 있습니다. 디지털화의 결과 중 하나는 더 많은 데이터입니다. IDC는 '데이터 시대 2025' 보고서에서 2025년까지 전 세계 데이터가 175ZB까지 증가할 것으로 예측합니다.1 이 데이터는 코어(기존 및 클라우드 데이터 센터), 엣지, 그리고 PC, 스마트폰, IoT 장치와 같은 엣지 엔드포인트에 저장될 것입니다. 또한 이 데이터의 30%는 실시간으로 소비될 것입니다.

이는 부분적으로는 기술의 발전 덕분입니다. 5G의 데이터 전송 속도는 이전 무선 세대보다 최대 100배 빠르며 지연 시간은 일반적으로 20ms에서 1ms로 감소했습니다.2 이러한 새로운 기능으로 인해 데이터 생성 속도와 실시간 처리 능력이 향상될 것입니다.

이러한 실시간 데이터의 대부분은 전구, 보안 카메라, 가전제품 등 고정된 장치에서 생성되고 소비됩니다. 팬데믹 기간 동안 주택 소유자의 3분의 1이 장치 사용을 늘렸으며, 스마트 도어록 소유자의 거의 절반(46%)이 사용량을 늘리고 있습니다.3 하지만 상당수는 의료용 웨어러블, 커넥티드 차량, 공급망을 추적하고 모니터링하는 센서 등 모바일 기기입니다(2020년 11월 기준),4 미국에서만 웹 트래픽의 45%가 모바일에서 발생했습니다.

장치의 폭발적인 증가는 사용자에 대한 정의를 근본적으로 바꾸어 놓았으며, 이제 기계와 스크립트 및 소프트웨어가 과거에는 인간에게만 위임되었던 역할을 수행하게 되었습니다. 이러한 성장은 계속될 것으로 예상됩니다.

동시에 이 기술을 사용하는 인구도 계속 증가하고 있습니다. 2019년 인터넷 사용자 수는 49억 명. 2022년 말에는 60억 명으로 증가할 것으로 예상됩니다. 전문가들은 2030년까지 전 세계 인구의 90%인 85억 명 이상이 디지털 활동을 할 것으로 예상하고 있습니다.5 이러한 사용자 중 상당수는 현재 거의 모든 생활 영역에서 디지털 서비스에 의존하고 있습니다. 예를 들어, 팬데믹 기간 동안 원격 의료 사용은 무려 6000% 증가했습니다.6

장치의 폭발적인 성장과 함께 분산된 디지털 활동 사회의 압박과 요구는 인터넷의 세 번째 물결 시대의 시작을 알립니다.

인터넷의 세 번째 물결이 주도하는 엣지 진화

엣지 컴퓨팅의 부상과 진화는 필연적으로 인터넷의 세 번째 물결이 도래할 것이라고 생각합니다. 아시다시피 인터넷의 변화는 세상을 PC와 인터넷 시대로 이끌었고, 클라우드 컴퓨팅과 스마트폰의 도입은 모바일 인터넷 시대를 열었습니다. 이제 우리는 세 번째 시대인 사물 인터넷으로 접어들고 있습니다.

이 시대에는 정적이고 폐쇄적인 엣지 1.0에서 개방적이고 자율적인 엣지 2.0으로 전환하는 엣지 에코시스템의 변화가 요구되고 있습니다. 이 과정은 단세포 유기체에서 복잡한 유기체로 진화하는 것과 유사합니다.

진화한 엣지 에코시스템

예를 들어, 클라우드 이동의 초기 단계에서는 몇몇 대형 퍼블릭 클라우드와 콘텐츠 전송 네트워크(CDN)가 인터넷 어플리케이션 전송과 디지털 서비스 배포를 주도했습니다. 이러한 제공업체는 인터넷 어플리케이션 생태계의 중앙 제어점 역할을 했는데, 이는 인체에서 12개의 뇌신경이 기능하는 방식과 다소 유사합니다. 클라우드 사용 사례와 생태계가 성장하면서 인터넷의 '엣지'에서 로컬화된 지식을 기반으로 실시간 결정을 내리는 디지털 서비스가 필요해지고 있으며, 이는 인체의 자율신경계가 작동하는 방식과 유사합니다.

이는 엣지를 새로운 자율 시대로 이끄는 진화이며 놀라운 일이 아닙니다. 인터넷의 각 물결은 엣지 컴퓨팅이 부분적으로 해결한 과제를 안겨주었습니다.

첫 번째 물결: 엣지 1.0

월드와이드웹을 개발한 Berners-Lee는 인터넷 사용자가 느린 링크를 통해 대량의 웹 콘텐츠를 전송할 때 발생하는 혼잡 문제를 예견하고 이 문제를 '월드와이드 대기'라고 불렀습니다. 당시 지배적인 패러다임은 속도와 중복성의 필요성을 해결하기 위해 상대적으로 정적인 웹 콘텐츠 또는 웹 어플리케이션을 사용자에게 더 가깝게 분산하는 데 중점을 두었습니다. 이러한 요구는 최종 사용자에게 가까운 물리적 PoP(Point of Presence), 콘텐츠 캐시, 위치 예측, 혼잡 방지, 분산 라우팅 알고리즘 등을 포함한 일련의 핵심 아키텍처 원칙으로 이어졌습니다.

두 번째 물결: 엣지 1.5

웹 2.0의 등장과 퍼블릭 클라우드 및 SaaS 솔루션의 등장으로 새로운 아키텍처 원칙이 도입되었습니다. 어플리케이션은 인터넷을 통한 콘텐츠의 주요 형태가 되었습니다. 따라서 분산 엣지는 초기 형태로 지속될 수 없었으며, 성장하는 디지털 경제를 보호해야 한다는 압박이 커지면서 제공하는 어플리케이션 아키텍처와 함께 진화해야 했습니다. 현재 글로벌 경제의 상당 부분이 커머스 중심 어플리케이션에 크게 의존하고 있는 상황에서 보안 서비스는 클라우드 및 기존 데이터 센터보다 사용자와 더 가까운 곳에 위치하여 위협을 더 빨리 해결하는 CDN 사업자의 부가 기능이 되었습니다. 이러한 서비스는 콘텐츠를 배포하는 인프라 위에 구축되므로 폐쇄적이고 전용적인 환경을 대표하게 됩니다.

세 번째 물결: 엣지 2.0

오늘날 어플리케이션은 더 이상 전송 네트워크의 '수동적' 라우팅 대상이 아니라 능동적인 참여자입니다. 예를 들어, Kubernetes 기반 분산 어플리케이션의 경우 컨테이너 내부에 포함된 어플리케이션 로직은 지원되는 Kubernetes 스택을 통해 적절한 컴퓨팅 위치로 동적으로 이동할 수 있습니다. 이는 초기 엣지 솔루션의 아키텍처 원칙과 정면으로 배치됩니다. 즉, 콘텐츠(또는 어플리케이션)가 물리적 위치와 연관된 정적 개체이던 시대에 뿌리를 두고 있습니다. 이러한 엣지 솔루션은 콘텐츠 전송 네트워크만 사용자를 어플리케이션에 연결하는 '지능형 플랫폼' 역할을 하고 어플리케이션(및 사용자)은 '지능형 플랫폼'에 수동적인 '엔드포인트' 역할을 하는 것으로 가정하며 이러한 방식은 사용자와 콘텐츠를 연결하는 최적의 아키텍처 방법이 더는 아닙니다.

사용자도 진화했습니다. 1998년 최초의 CDN이 시작되었을 때보다 디지털 정교함과 디지털 참여에 대한 욕구가 몇 년이나 앞서 있을 뿐만 아니라, 기술로 인해 사용자에 대한 정의가 바뀌었습니다. 오늘날 '사용자'는 사람을 대신하는 기계, 스크립트 또는 자동화된 서비스일 수도 있고 제조 공장이나 농장에서 중요한 데이터를 수집하는 센서일 수도 있습니다. 이러한 '사용자'는 한편으로는 속도, 보안, 개인정보 보호에 대한 인간의 욕구를 계속 가지고 있습니다. 반면에 어플리케이션 스택이 내장된 지능형 IoT 엔드포인트 같은 새로운 '사용자'는 안전하고 최적의 사용자 디지털 경험을 제공하기 위해 어플리케이션 로직 및 데이터 분석의 동적 처리에 종종 참여하기도 합니다.

엣지 2.0의 등장

엣지가 속도와 보안을 해결하기 위해 등장했지만 핵심 어플리케이션 과제는 오늘날에도 여전히 존재합니다. 어플리케이션의 정의(고정된 위치에 상주하는 정적 인스턴스에서 "이동 가능한" 컨테이너 단위로), 사용자(인간 사용자에서 지능형 "사물"로), 위치(IP 주소에서 논리적 식별으로), 엣지가 지원하고자 하는 사용 사례(콘텐츠 전송에서 동적 어플리케이션 배포 및 엣지에서의 실시간 의사 결정으로)가 달라졌습니다.

디지털 혁신과 IoT로 인해 디지털 경험에 대한 새로운 요구 사항이 생겨나면서 엣지에서의 어플리케이션 배포, 실시간 인텔리전스 및 의사 결정이 필요해졌습니다. 따라서 엣지 컴퓨팅은 업계에서 디지털 혁신의 핵심 원동력이 되고 있습니다. 2021 어플리케이션 전략 현황 보고서에 따르면, 엣지 컴퓨팅은 디지털 혁신의 핵심 요소입니다.7 76%의 조직이 엣지 배포를 구현했거나 적극적으로 계획하고 있으며, 어플리케이션 성능 개선과 데이터 수집/분석 활성화를 주요 동인으로 삼고 있습니다.

게다가, 최근의 디지털 혁신 과정에서 엄청난 수의 "사물"이 통합되었습니다. Cisco의 연례 인터넷 보고서8는 "2023년까지, 지구상에 인간보다 3배 이상 더 많은 네트워크 장치가 있을 것이라고 예측합니다. 전 세계 연결의 약 절반은 기계 간 연결이 될 것이고 M2M 공간은 스마트 홈과 자동차에서 소비자 중심의 '사물'이 지배할 것입니다. 과거 IT와 운영 기술(OT)의 분리로 인해 클라우드 컴퓨팅이 컴퓨팅 성능을 크게 향상시켰지만, "사물"을 추가하면 여전히 클라우드 모델의 네트워크 아키텍처에 문제가 발생합니다. 엣지 2.0 시대의 모바일 IoT 환경에서는 IT와 OT가 융합되어 더욱 강력한 지능형 감지 및 자동화 기능을 갖추게 될 것입니다. 즉, 클라우드 컴퓨팅을 통해 가능한 중앙 집중식 데이터 처리 외에도 네트워크 에지는 풍부한 장치와 데이터를 통합하고 엔드포인트에 근접한 엄청난 컴퓨팅 성능을 제공하여 비즈니스 가치를 극대화할 것입니다.

조직이 엣지 2.0을 활용하고 그 혜택을 누리기 위해 필요한 것 중 하나는 전체적인 어플리케이션 배포에 중점을 두고 다양한 기술 설계 원칙을 기반으로 하는 어플리케이션 배포 플랫폼입니다.

엣지 2.0 어플리케이션 배포 플랫폼은 다음과 같은 주요 설계 원칙을 기반으로 해야 합니다:

통합 제어 플레인
  • 엣지 2.0 어플리케이션 배포 플랫폼에서 '엣지'는 사용자 엔드포인트에서 퍼블릭 클라우드에 이르는 모든 물리적 또는 논리적 환경이 될 수 있습니다. 통합 어플리케이션 제어 영역은 다양한 환경에서 보안 정책, 데이터 위치 정책, 사용자 ID 관리의 공통 정의를 보장하고 자동화 및 오케스트레이션 도구와의 통합을 통해 실행을 강제합니다.
어플리케이션 중심
  • 엣지 2.0 어플리케이션 배포 플랫폼은 어플리케이션 수명 주기 관리 도구와 완전히 통합됩니다. 어플리케이션 보안 정책, 데이터 위치 정책, ID 관리, 리소스 오케스트레이션은 통합 제어 플레인을 통해 "선언"되고 플랫폼이 실행되는 모든 환경에서 적용됩니다. 엣지는 대상 어플리케이션의 "선언된 속성"이 되어(모든 어플리케이션이 자체 "개인화된" 엣지를 갖게 됨) 수동 프로비저닝 없이 플랫폼에서 "실행"됩니다. 개발자는 인프라나 위치 관리에 대한 걱정 없이 어플리케이션 로직, 어플리케이션 상호작용(API), 비즈니스 워크플로에 집중할 수 있습니다.
플랫폼에 내장된 분산 보안
  • 엣지 2.0 어플리케이션 배포 플랫폼에서 어플리케이션 보안 정책은 통합 제어 플레인을 통해 공통된 방식으로 정의되며, 어플리케이션이 실행되는 모든 환경에서 적용되도록 배포됩니다. 플랫폼에 직접 내장된 보안 기능(예: 암호화 및 동급 최강의 봇 탐지)을 사용하면 이러한 보안 기능이 기본적으로 어플리케이션과 함께 이동하도록 설정할 수 있습니다.
분산 데이터 처리 및 임베디드 분석
  • 엣지 2.0 애플리케이션 배포 플랫폼은 애플리케이션 로직을 위한 글로벌 패브릭이자 데이터 처리 및 분석을 위한 글로벌 패브릭이 됩니다. 모든 디지털 서비스에는 데이터와 애플리케이션 로직이 모두 필요하지만, 데이터를 저장, 처리 및 변환하는 위치가 애플리케이션 로직이 있는 위치와 같을 필요는 없습니다. 데이터 위치는 데이터 중력, 규정(PCI, GDPR 등) 및 처리의 상대적인 가격/성능과 같은 요인에 의해 결정되는 플랫폼 수준 정책 세트로 독립적으로 지정되어야 합니다. 보안 정책과 마찬가지로 데이터 위치 정책은 통합 제어부를 통해 사용자가 "선언"하고 모든 환경에서 플랫폼에서 시행해야 합니다. 엣지 2.0 플랫폼은 데이터 계보(데이터에 대한 세부 정보를 내장된 속성으로 저장)와 같은 다른 데이터 관리 정책에서 역할을 수행할 뿐만 아니라, 관찰, 원격 측정 스트리밍, ML 툴 및 ETL 서비스를 위한 일련의 기본적인 운영 기능도 갖추고 있습니다.
소프트웨어 정의 탄력적 엣지
  • 엣지 2.0 어플리케이션 배포 플랫폼에서 "엣지"는 더 이상 특정 위치의 물리적 PoP에 의해 정의되지 않습니다. 대신 퍼블릭 클라우드, 하이퍼바이저, 데이터 센터 또는 프라이빗 클라우드, 심지어 비즈니스에 고유한 "원격" 위치의 물리적 머신 등 고객이 원하는 모든 리소스에 대한 엣지 2.0 컨트롤 플레인에 의해 동적으로 정의됩니다. 또한 연결 네트워크 기능은 조립 및 구성에 많은 노력을 들이지 않고도 프라이빗 또는 퍼블릭 WAN 인프라 위에 소프트웨어 정의 방식으로 제공됩니다. 어플리케이션의 요청 시 맞춤형 소프트웨어 정의 탄력 엣지를 제공하여 대상 어플리케이션의 "의도 선언"에 응답합니다. "엣지" 및 그 선언의 일환으로 어플리케이션에 설정되는 모든 것은 간단하고 사용하기 쉬운 어플리케이션 속성이 될 것입니다.
하드웨어 최적화 컴퓨팅
  • 프로세서 및 칩셋 기술의 발전(특히 성능 및 용량 면에서 부상하고 있는 GPU, DPU, TPU 및 FPGA)으로 인해 특수 컴퓨팅이 특정 워크로드 유형에 맞게 리소스 사용을 크게 최적화할 수 있게 되었습니다. 엣지 2.0 어플리케이션 배포 플랫폼은 이 지원의 혜택을 받을 수 있는 특정 어플리케이션 워크로드를 대상으로 지정, 정착, 실행하기 위해 이 특수 하드웨어를 보유한 시스템과 인터페이스합니다. 예를 들어 AL/ML 집약적인 워크로드를 위한 GPU 리소스를 찾아 구성하거나 어플리케이션에 필요한 특수 어플리케이션 보안 및 네트워킹 서비스를 위한 DPU를 찾아 통합합니다. 엣지 2.0 애플리케이션 배포 플랫폼의 하드웨어 인식은 특수 용도 애플리케이션 지향 지능형 "산업 시스템"을 구축하는 데 흥미로운 이점을 가지므로 로컬에서 실시간 처리가 필요한 매력적인 IoT 솔루션을 구축할 수 있는 무한한 가능성을 제공합니다. 예를 들어, EV 충전소는 EV 센서에서 생성된 방대한 양의 데이터에 대한 데이터 수집 지점 역할을 하거나 Android OS로 구동되는 자율 주행 차량이 지속적인 하드웨어 지원 자가 진단을 실행하는 모바일 데이터 센터처럼 작동할 수 있습니다.

혁신적인 어플리케이션 전송으로 인터넷의 세 번째 물결 탐색하기

엣지 2.0 어플리케이션 플랫폼이 지원하는 분산형 실시간 인텔리전스는 미래의 디지털 세상에서 중심적인 역할을 할 것입니다. 대부분의 기업에게 이는 어플리케이션 전송 모델을 재구상해야 한다는 것을 의미합니다. 현재의 어플리케이션 및 서비스 전송은 어플리케이션 로직이 중앙에 위치한 중앙 집중식 모델을 중심으로 구축되며 어플리케이션 로직은 퍼블릭 클라우드 또는 프라이빗 데이터 센터에서 호스팅됩니다. 엣지 2.0 시대에는 인프라, 데이터, 어플리케이션 아키텍처가 더욱 분산되고 P2P 접근 방식을 채택할 것입니다. 그러나 이러한 전환은 혁명이 아니라 오늘날의 어플리케이션 전송 기술에서 진화, 즉 보강이 될 것으로 예상하고 있습니다.

멀티 클라우드 어플리케이션 보안 및 어플리케이션 딜리버리 기술 분야에서 다년간의 경험을 보유한 F5는 디지털 시대에 조직의 핵심 자산인 어플리케이션의 요구 사항을 항상 충족해 왔습니다. 엣지 2.0 시대에 엣지는 폐쇄형 모델에서 개방형 모델로 변화하고 있습니다. 최근 볼테라를 인수한 F5는 이러한 엣지 2.0 어플리케이션 배포 패러다임을 주도할 수 있는 완벽한 위치에 서 있습니다.

오늘날 모든 산업에서 디지털 혁신 여정을 가속화하고 있습니다. 엣지 배포가 점차 고객의 어플리케이션 전략의 일부가 되고 있음을 잘 알고 있으며, 고객과 협력하여 인터넷의 새로운 물결을 헤쳐 나갈 수 있기를 기대합니다.