엣지 2.0 선언문: 엣지 컴퓨팅의 재정의

F5

F5의 Volterra 인수 완료는 엣지 컴퓨팅의 다음 단계가 시작되었음을 의미하며, Edge 2.0 시대를 열었습니다. F5는 Edge 2.0 시대에 모든 산업 분야의 디지털 비즈니스가 애플리케이션을 제공하고 데이터를 처리 및 분석하기 위해 엣지 컴퓨팅 플랫폼을 도입할 것으로 전망합니다. 엣지 플랫폼은 모든 디지털 서비스에서 사용자 경험을 구성하는 필수 요소가 될 것입니다.

이 글에서는 엣지 아키텍처의 발전 과정을 설명하고, 엣지 2.0 패러다임에 대한 F5의 기술 비전을 살펴보겠습니다.

엣지 1.0

엣지 기술은 오랫동안 초기 형태로 존재해 왔지만, 당시에는 초점이 달랐습니다. 인터넷이 등장한 초기에는 정적 콘텐츠 전송에 중점을 두었으며, 이를 콘텐츠 전송 네트워크(CDN)라고 불렀습니다. 월드 와이드 웹의 창시자인 팀 버너스리는 인터넷 사용자들이 느린 연결을 통해 대량의 웹 콘텐츠를 전송할 때 겪게 될 혼잡 문제를 예견했고, 이를 "월드 와이드 웨이트(World Wide Wait)"라고 불렀습니다. 이 문제에 관심을 가진 MIT 교수 톰 레이턴은 학술 연구를 통해 이를 탐구했습니다. 이후 그는 제자인 대니 르윈과 함께 1998년에 Akamai Technologies를 공동 설립하여 콘텐츠 전송 네트워크 아키텍처의 패러다임을 확립했습니다.

CDN 패러다임은 속도와 이중화에 대한 요구를 충족하기 위해 비교적 정적인 웹 콘텐츠나 웹 애플리케이션을 사용자와 더 가까운 곳에 배포하는 데 중점을 두었습니다. 이러한 요구로 인해 최종 사용자와 가까운 물리적 접속 지점(PoP), 콘텐츠 캐싱, 위치 예측, 혼잡 회피, 분산 라우팅 알고리즘 등을 비롯한 일련의 핵심 아키텍처 원칙이 확립되었습니다. 네트워크와 디바이스는 변화했지만, 이러한 설계 원칙은 오늘날에도 여전히 기본적인 CDN 아키텍처를 지배하고 있습니다.

엣지 1.5

그동안 인터넷 ‘콘텐츠’ 생태계는 진화해 왔습니다. 애플리케이션은 인터넷 콘텐츠의 주된 형태로 자리 잡았습니다. 이에 따라 분산형 엣지는 초기 형태에 머물 수 없었습니다. 성장하는 디지털 경제를 보호해야 한다는 압박이 커지는 가운데, 전송 대상인 애플리케이션 아키텍처와 함께 진화해야 했습니다. 이제 세계 경제의 상당 부분이 상거래 중심 애플리케이션에 크게 의존하게 되면서, 보안 서비스는 빠르게 CDN 제공업체의 핵심 부가 서비스로 자리 잡았습니다. CDN 제공업체는 이미 전 세계에 걸쳐 클라우드 및 기존 데이터 센터보다 사용자와 더 가까운 곳에 거점을 두고 있었기 때문에 위협을 더 일찍 차단할 수 있었습니다. 이러한 서비스는 콘텐츠 배포를 위해 구축된 인프라를 기반으로 하므로 폐쇄적인 독점 환경을 형성합니다. 한 CDN 업체가 제공하는 서비스는 다른 업체의 서비스와 호환되지 않으며 다른 업체로 이전할 수도 없습니다.

또한 팀 버너스리가 처음 제기한 인터넷의 ‘World Wide Wait’ 문제를 해결하기 위해 고안된 기존 CDN 아키텍처 패러다임의 기본 설계 원칙은 두 엔드포인트 집합(사용자와 사용자가 액세스하는 콘텐츠)이 비교적 수동적인 개체라고 가정하고, 문제 해결을 주로 중간 계층, 즉 CDN에 맡겼습니다. 그러나 인터넷 생태계의 발전, 특히 컨테이너 기반 마이크로서비스 애플리케이션과 지능형 최종 사용자 컴퓨팅으로의 전환으로 인해 이러한 가정은 완전히 무너졌습니다. Edge 1.x 아키텍처 영역의 개념도는 그림 1을 참조하십시오. 다음 섹션에서는 이 두 가지 요인을 더 자세히 살펴보겠습니다.

그림 1. 엣지 1.x 아키텍처 솔루션 영역

엣지 진화의 촉매

기업은 여전히 정적 콘텐츠를 배포해야 하지만, 애플리케이션 아키텍처에서 엣지가 더 중요한 역할을 하기를 기대하고 있습니다. F5가 실시한 최신 연구에 따르면, 설문조사에 참여한 기업의 76%가 성능 개선, 데이터 수집 및 분석 가속화, IoT 지원, 실시간 또는 준실시간 처리 기능 활용 등 다양한 사용 사례에 엣지를 도입할 계획입니다. 여기에는 단순한 CDN 기능을 제공하는 서비스가 자사 인프라에서 전혀 필요하지 않을 것으로 예상하는 기업 25%도 포함됩니다. 이러한 조직은 안전하고 최적화된 사용자 경험을 제공하는 고도로 동적인 글로벌 분산 애플리케이션을 구축하고 있습니다. 이들은 여러 위치에서 애플리케이션 서비스를 제공하는 데 필요한 접근성과 유연성, 그리고 이를 성공적으로 구현하는 데 필요한 일관된 구성 요소를 엣지에서 확보하고자 합니다.

오늘날 Akamai, Fastly, Cloudflare처럼 CDN 중심 아키텍처에 얽매인 엣지 제공업체의 서비스는 이러한 애플리케이션 중심 기능을 제공하는 데 필요한 기본적인 특성이 부족하다고 판단됩니다. 예를 들어 Kubernetes 기반 분산 애플리케이션에서는 컨테이너에 패키징된 애플리케이션 로직이 Kubernetes 스택을 지원하는 적절한 컴퓨팅 위치로 동적으로 이동할 수 있습니다. 사용자 경험을 최적화하기 위해 컴퓨팅 위치가 퍼블릭 클라우드의 IaaS 인스턴스든, 기업이 소유한 물리적 서버든, 엣지 제공업체의 PoP에 있는 가상 머신이든 관계없이 이동할 수 있습니다. 따라서 애플리케이션은 더 이상 전송 네트워크의 "수동적인" 라우팅 대상이 아니라 엣지 솔루션에 능동적으로 참여하는 주체입니다. 이는 이러한 CDN 제공업체의 엣지 솔루션이 기반으로 삼은 아키텍처 원칙과 정면으로 배치됩니다. 즉, 콘텐츠(또는 애플리케이션)가 물리적 위치에 연결된 정적 개체였던 시대에 뿌리를 둔 이들의 엣지 솔루션은 콘텐츠 전송 네트워크만이 사용자를 애플리케이션에 연결하는 "지능형 플랫폼" 역할을 하고, 애플리케이션(및 사용자)은 "지능형 플랫폼"의 수동적인 "엔드포인트"로 남는다고 전제했습니다. 이러한 접근 방식은 더 이상 사용자를 콘텐츠나 애플리케이션에 연결하는 최적의 아키텍처 방식이 아닙니다.

진화한 것은 애플리케이션만이 아닙니다. 사용자 역시 진화했습니다. 사용자의 디지털 활용 능력과 디지털 참여에 대한 욕구는 Akamai가 1998년에 설립되었을 당시와 비교할 수 없을 정도로 발전했을 뿐만 아니라, 기술의 발전으로 인해 사용자의 정의 자체도 달라졌습니다. 오늘날 "사용자"는 사람을 대신해 작동하는 기계나 스크립트, 자동화된 서비스일 수도 있습니다. 제조 공장이나 농경지에서 중요한 데이터를 수집하는 센서일 수도 있습니다. 한편으로 이러한 "사용자"는 속도, 보안, 개인정보 보호에 대한 인간 사용자의 요구를 그대로 이어받습니다. 다른 한편으로는 애플리케이션 스택이 내장된 지능형 IoT 엔드포인트와 같은 새로운 "사용자"가 안전하고 최적화된 디지털 사용자 경험을 제공하기 위해 애플리케이션 로직과 데이터 분석의 동적 처리에 참여하는 경우가 많습니다. 이들은 디지털 경험을 최적화하는 데 도움이 되는 특정 애플리케이션 기능을 직접 호스팅하기도 합니다. 예를 들어 지능형 최종 사용자 기기에서 WebAssembly를 실행하면 엔드포인트가 애플리케이션 보안 기능(예: 애플리케이션 방화벽)이나 애플리케이션 데이터 분석에 더욱 적극적으로 참여할 수 있습니다.

업계 차원의 두 가지 거대한 변화, 즉 최신 컨테이너 기반 분산 애플리케이션과 지능형 엔드포인트는 기존의 콘텐츠 전송 네트워크만으로 구성된 방식에서 벗어나 고급 엣지 솔루션의 일부로 빠르게 자리 잡고 있습니다. 2000년경 인터넷 생태계의 콘텐츠 전송 문제를 해결하는 데 뿌리를 둔 CDN 또는 콘텐츠 중심의 엣지 1.x 솔루션 아키텍처 원칙은 더 이상 전 세계에 분산된 애플리케이션과 미래의 디지털 경험이 제기하는 과제를 해결하는 데 적합하지 않습니다. 업계에는 새로운 엣지 패러다임, 즉 엣지 2.0 패러다임이 필요합니다. 엣지 2.0 아키텍처 영역의 개념도는 그림 2를 참조하십시오.

그림 2. Edge 2.0 아키텍처 솔루션 영역

비즈니스 관점에서 말하자면, 오늘날 기업의 IT 및 디지털 비즈니스 리더들은 엣지 애플리케이션 배포와 보안이 디지털 파이프라인 및 프로덕션 프로세스의 핵심 요소로 자리 잡기를 원합니다. 이를 통해 애플리케이션을 "한 번 구축하여 어디서나 제공"하고, 전 세계 어디에서든 동일하게 원활하고 안전하며 최적화된 사용자 경험을 제공할 수 있습니다. 기존 엣지 제공업체인 Akamai, Fastly, Cloudflare가 제공하는 CDN 중심의 "애플리케이션 서비스"를 이용하려면 기업은 상당한 어려움을 감수하면서 애플리케이션 아키텍처를 재설계하고, CDN 중심 엣지 제공업체의 설계, 위치, 서비스 및 도구에 맞게 개조해야 합니다. 이렇게 만들어진 애플리케이션 아키텍처는 워크로드의 배포와 운영을 주도하는 기업의 DevOps 및 IT 워크플로에 쉽게 통합되지 않습니다. 따라서 폐쇄적인 CDN 중심 시스템과 서비스에 기반한 이러한 "애플리케이션 서비스"는 적절하고 효과적인 애플리케이션 배포를 위한 원활한 멀티클라우드 솔루션을 모색하는 기업에 또 하나의 운영상 장애물을 초래합니다.

엣지 2.0

엣지가 해결하기 위해 등장한 애플리케이션의 핵심 과제인 속도와 보안은 오늘날에도 여전히 존재합니다. 달라진 것은 애플리케이션(고정된 위치에 상주하는 정적인 인스턴스에서 ‘이동 가능한’ 컨테이너 단위로), 사용자(인간 사용자에서 지능형 ‘사물’로), 위치(IP 주소에서 논리적 식별자로)의 정의입니다. 코로나19로 인해 크게 가속화되어 모든 산업 분야로 확산되고 있는 비즈니스 디지털화는 콘텐츠를 사용자에게 더 가까이 옮기는 것만으로는 충족할 수 없는 새로운 차원의 디지털 경험을 만들어 내고 있습니다. 이를 위해서는 애플리케이션의 총체적 분산을 중심으로 하고 새로운 기술 설계 원칙을 기반으로 하는 새로운 엣지 패러다임, 즉 엣지 2.0 패러다임이 필요합니다.

Edge 2.0은 현대적인 '사용자'와 애플리케이션을 염두에 두고 설계되었습니다. 퍼블릭 클라우드, 고객의 온프레미스 프라이빗 클라우드 또는 데이터 센터는 물론, 원격지의 베어메탈 머신이나 지능형 디바이스에서 사용할 수 있는 리소스까지 결합하여 필요에 따라 탄력적인 서비스 범위를 가상으로 확장합니다. 최신 개발 및 배포 방법론을 수용해 통합 애플리케이션 수명 주기 관리를 제공하고, 전역적인 관측 가능성을 바탕으로 DevOps를 지원합니다. 애플리케이션 보안 측면에서 Edge 2.0은 기존의 전통적인 경계 기반 방어 방식을 배제하고, 대신 Edge 플랫폼 자체에 보안을 통합하며 개인정보 보호를 위한 내장 도구를 제공하는 시스템을 채택합니다. 데이터 처리 및 분석 위치를 애플리케이션 로직의 위치와 분리하는 동시에, 이 모든 요소가 기업 정책에 따라 관리되도록 합니다. 또한 Edge 2.0은 워크로드에 특정 처리가 필요한 시점을 파악하고, 최적의 효율성을 달성할 수 있도록 특수 하드웨어를 활용하는 적절한 대상으로 워크로드를 배치합니다. 이 모든 것은 통합 제어 플레인을 통해 제어됩니다.

TheEdge 2.0 플랫폼은 다음과 같은 핵심 설계 원칙을 기반으로 합니다:

• 통합 제어 플레인
  엣지는 사용자 엔드포인트와 퍼블릭 클라우드를 비롯한 모든 환경을 포함할 수 있습니다. 통합 제어 플레인은 서로 다른 환경 전반에서 보안 정책, 데이터 위치 정책 및 사용자 ID 관리를 일관되게 정의하고, 자동화 및 오케스트레이션 도구와의 통합을 통해 이를 실행하도록 합니다.
  
  
• 애플리케이션 중심
  Edge 2.0 플랫폼은 애플리케이션 수명 주기 관리 도구와 완벽하게 통합됩니다. 애플리케이션 보안 정책, 데이터 위치 정책, ID 관리 및 리소스 오케스트레이션은 통합 제어 영역을 통해 "선언"되며, 플랫폼이 실행되는 모든 환경에 적용됩니다. Edge는 대상 애플리케이션의 "선언된 속성"이 되어 각 애플리케이션이 자체적으로 "개인화된" Edge를 갖게 되며, 별도의 수동 프로비저닝 없이 플랫폼에서 "실행"됩니다. 개발자는 인프라나 위치 관리에 대한 걱정 없이 애플리케이션 로직, 애플리케이션 상호 작용(API) 및 비즈니스 워크플로에만 집중할 수 있습니다.
  
  
• Edge 플랫폼에 내장된 분산 보안
  Edge 2.0 플랫폼에서는 통합 제어 영역을 통해 애플리케이션 보안 정책을 공통된 방식으로 정의합니다. 이러한 정책은 애플리케이션이 실행되는 모든 환경에 배포되어 적용됩니다. 플랫폼에 직접 내장된 보안 기능(예: 암호화, 업계 최고 수준의 봇 탐지)을 통해 이러한 보안 기능은 기본적으로 애플리케이션과 함께 이동할 수 있습니다.
  
  
• 분산 데이터 처리 및 내장형 분석
  Edge 2.0 플랫폼은 애플리케이션 로직을 위한 글로벌 패브릭이자 데이터 처리 및 분석을 위한 글로벌 패브릭으로 자리 잡습니다. 모든 디지털 서비스에는 데이터와 애플리케이션 로직이 모두 필요하지만, 데이터의 저장, 처리 및 변환 위치가 애플리케이션 로직이 상주하는 위치와 같아야 할 필요는 없습니다. 데이터 위치는 데이터 중력, 규정(PCI, GDPR 등), 처리의 상대적인 가격 대비 성능과 같은 요인에 따라 결정되는 플랫폼 수준의 정책 집합으로 독립적으로 지정되어야 합니다. 보안 정책과 마찬가지로 데이터 위치 정책도 사용자가 통합 제어 영역을 통해 "선언"하고, 플랫폼이 모든 환경에서 이를 적용해야 합니다. 또한 Edge 2.0 플랫폼은 관측 가능성, 텔레메트리 스트리밍, ML 도구 및 ETL 서비스를 위한 내장형 운영 기능을 제공할 뿐만 아니라, 데이터 계보와 같은 기타 데이터 관리 정책에서도 역할을 수행합니다. 즉, 이러한 데이터 관련 세부 정보를 내장 속성으로 저장합니다.
  
  
• 소프트웨어 정의 탄력적 엣지
  Edge 2.0에서 "엣지"는 더 이상 특정 위치의 물리적 PoP로 정의되지 않습니다. 대신 고객이 원하는 곳이라면 어디에나 존재하는 리소스, 즉 퍼블릭 클라우드, 하이퍼바이저, 데이터 센터나 프라이빗 클라우드, 심지어 해당 비즈니스에 특화된 "원격" 위치의 물리적 머신까지 활용하여 Edge 2.0 제어 플레인이 동적으로 정의합니다. 연결 네트워크 기능 역시 막대한 수고를 들여 조립하고 구성할 필요 없이 프라이빗 또는 퍼블릭 WAN 인프라 위에 오버레이되는 소프트웨어 정의 방식으로 제공됩니다. 대상 애플리케이션의 "의도 선언"에 응답하여 애플리케이션의 요청에 따라 맞춤형 소프트웨어 정의 탄력적 엣지를 제공합니다. "엣지"와 해당 선언의 일부로 애플리케이션에 설정되는 모든 요소는 애플리케이션의 간단하고 사용하기 쉬운 속성이 될 것입니다.
  
  
• 하드웨어 최적화 컴퓨팅
  프로세서 및 칩셋 기술, 특히 성능과 용량이 빠르게 발전하고 있는 GPU, DPU, TPU, FPGA 덕분에 특화 컴퓨팅을 통해 특정 워크로드 유형의 리소스 사용을 크게 최적화할 수 있게 되었습니다. Edge 2.0 플랫폼은 이러한 특수 하드웨어를 갖춘 시스템과 연동하여 그 이점을 활용할 수 있는 특정 애플리케이션 워크로드를 적절한 위치에 배치하고 실행합니다. 예를 들어 AI/ML 집약적 워크로드에 필요한 GPU 리소스를 찾아 구성하거나, 애플리케이션에 필요한 특수 보안 및 네트워킹 서비스를 위해 DPU를 찾아 통합합니다. Edge 2.0의 하드웨어 인식 기능은 특수 목적의 애플리케이션 지향형 지능형 "산업 시스템"을 구축하는 데 매력적인 이점을 제공하며, 로컬 실시간 처리가 필요한 유용한 IoT 솔루션을 구현할 수 있는 무한한 가능성을 열어 줍니다. 예를 들어 EV 충전소는 EV 센서에서 생성되는 방대한 데이터를 집계하는 거점 역할을 할 수 있으며, Android OS 기반 자율주행 차량은 하드웨어 지원 자가 진단을 지속적으로 수행하는 이동식 데이터 센터처럼 작동할 수 있습니다. 당사의 비전은 Edge 2.0 플랫폼이 이러한 모든 특수 목적 지능형 시스템을 지원하고, 고객의 글로벌 디지털 경험을 제공하고 개선하는 데 기여하는 것입니다.

결론

Edge 2.0은 원활한 글로벌 디지털 경험을 염두에 두고 미래의 분산 애플리케이션이 직면할 과제를 해결한다는 비전을 바탕으로 구축되었습니다. 이제는 1998년이 아닙니다. 인터넷 생태계, 클라우드 컴퓨팅, 디지털 트랜스포메이션은 CDN 아키텍처 모델이 처음 구상되었을 당시에는 상상할 수 없었던 수준으로 크게 발전했습니다. Edge 2.0 패러다임은 오늘날이 멀티 클라우드의 시대일 뿐만 아니라 디지털 기술이 어디에나 존재하는 시대임을 인식하고, 과거의 제약적인 가정을 버림으로써 미래의 과제를 해결하고자 합니다. 이를 통해 애플리케이션과 애플리케이션의 성공적이고 안전하며 신속한 운영 및 원활한 사용자 경험에 필요한 서비스를 어떤 환경으로든 자유롭게 이전할 수 있게 될 것입니다.

최근 Volterra 인수를 통해 F5는 애플리케이션 중심의 Edge 2.0 패러다임 구축을 주도할 수 있는 최적의 입지를 확보했습니다.

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