인터넷의 제3의 물결

F5 CTO Geng Lin 작성

전 세계를 충격에 빠뜨린 코로나19 팬데믹으로 변동성이 더욱 커졌지만, 위기와 기회에 직면한 세계의 대응은 예상 밖의 것이 아닙니다. 코로나19로 인해 디지털화 속도가 기하급수적으로 빨라졌습니다. Microsoft의 CEO 사티아 나델라는 수년에 걸쳐 진행될 디지털 트랜스포메이션이 불과 몇 달 만에 이루어졌다고 말한 바 있습니다.

오늘날 전 세계가 디지털화되고 있다는 사실은 부인할 수 없습니다. 디지털화의 결과 중 하나는 데이터의 증가입니다. IDC는 ‘데이터 에이지 2025(Data Age 2025)’ 보고서에서 전 세계 데이터가 2025년까지 175ZB로 증가할 것으로 전망했습니다.¹ 이 데이터는 코어(기존 데이터 센터 및 클라우드 데이터 센터), 엣지, 그리고 PC, 스마트폰, IoT 기기와 같은 엣지 엔드포인트에 저장될 것입니다. 또한 이 데이터의 30%는 실시간으로 사용될 것입니다.

이는 부분적으로 기술의 발전 덕분입니다. 5G의 데이터 전송 속도는 이전 세대 무선 통신보다 최대 100배 빠르며, 지연 시간은 일반적으로 20ms에서 1ms로 줄어듭니다.²  이러한 새로운 기능은 데이터 생성 속도와 실시간 처리 역량을 향상시킬 것입니다.

이러한 실시간 데이터의 상당 부분은 전구, 보안 카메라, 가전제품과 같은 고정형 기기에서 생성되고 소비됩니다. 주택 소유자의 3분의 1은 팬데믹 기간 동안 기기 사용량을 늘렸으며, 스마트 도어록 소유자의 경우에는 거의 절반(46%)에 달했습니다.³  하지만 상당수는 모바일 기기입니다. 의료용 웨어러블 기기, 커넥티드 차량, 공급망을 추적하고 모니터링하는 센서 등이 이에 해당합니다. 2020년 11월 기준으로,⁴  미국에서만 웹 트래픽의 45%가 휴대전화에서 발생했습니다.

이처럼 기기 수가 폭발적으로 증가하면서 사용자의 정의도 근본적으로 달라졌습니다. 과거에는 인간만이 수행하던 역할을 이제는 기계와 스크립트, 소프트웨어가 대신하고 있습니다. 이러한 성장세는 앞으로도 계속될 것으로 예상됩니다.

동시에 이 기술을 사용하는 사람의 수도 계속 증가하고 있습니다. 2019년 인터넷 사용자는 49억 명이었습니다. 2022년 말에는 60억 명으로 늘어날 것으로 예상됩니다. 또한 전문가들은 2030년까지 6세 이상인 전 세계 예상 인구 85억 명의 90%가 디지털 활동에 참여할 것으로 전망합니다.⁵ 이들 사용자 중 다수는 이제 삶의 거의 모든 영역에서 디지털 서비스에 의존하고 있습니다. 예를 들어 팬데믹 기간 동안 원격 의료 이용은 무려 6000% 증가했습니다.⁶ 분산된 디지털 활동 사회의 압력과 요구가 기기의 폭발적인 증가와 맞물리면서 제3의 인터넷 시대가 시작되고 있음을 알리고 있습니다.

인터넷의 제3의 물결이 주도하는 엣지의 진화

우리는 인터넷의 제3의 물결이 도래함에 따라 엣지 컴퓨팅이 필연적으로 부상하고 발전할 것이라고 믿습니다. 주지하다시피 인터넷의 혁신은 세상을 PC 및 인터넷 시대로 이끌었습니다. 클라우드 컴퓨팅과 스마트폰의 보급은 모바일 인터넷 시대를 열었습니다. 이제 우리는 세 번째 시대인 ‘움직이는 사물의 인터넷’ 시대로 접어들고 있습니다.

이 시대에 새롭게 등장하는 과제들은 엣지 생태계의 변화를 촉진하여, 정적이고 폐쇄적인 엣지 1.0에서 개방형 자율 엣지 2.0으로의 전환을 이끌고 있습니다. 이 과정은 단세포 생물이 복잡한 생물로 진화하는 것과 같습니다.

엣지 생태계의 진화

예를 들어, 클라우드 전환 초기에는 소수의 대형 퍼블릭 클라우드와 콘텐츠 전송 네트워크(CDN)가 인터넷 애플리케이션 제공 및 디지털 서비스 배포를 주도했습니다. 이러한 제공업체는 인터넷 애플리케이션 생태계의 중앙 집중식 제어 지점 역할을 했으며, 이는 인체에서 12쌍의 뇌신경이 기능하는 방식과 어느 정도 유사합니다. 클라우드 활용 사례와 생태계가 성장함에 따라, 인체의 자율신경계가 작동하는 방식처럼 디지털 서비스가 인터넷의 ‘에지’에서 얻은 지역별 정보를 바탕으로 실시간 의사 결정을 내려야 할 필요성이 커지고 있습니다.

이러한 진화는 엣지를 새로운 자율형 시대로 이끌고 있습니다. 이는 놀라운 일이 아닙니다. 인터넷의 새로운 물결이 일 때마다 여러 과제가 뒤따랐으며, 그중 일부는 엣지 컴퓨팅을 통해 해결되었습니다.

첫 번째 물결: Edge 1.0

월드 와이드 웹의 창시자인 팀 버너스리는 인터넷 사용자들이 느린 연결을 통해 대량의 웹 콘텐츠를 전송할 때 겪게 될 혼잡 문제를 예견했으며, 이를 ‘월드 와이드 웨이트(World Wide Wait)’라고 불렀습니다. 당시의 지배적인 패러다임은 속도와 이중화에 대한 요구를 충족하기 위해 비교적 정적인 웹 콘텐츠나 웹 애플리케이션을 사용자와 더 가까운 곳에 분산하는 데 초점을 맞추고 있었습니다. 이러한 요구는 최종 사용자와 가까운 물리적 접속 지점(PoP), 콘텐츠 캐싱, 위치 예측, 혼잡 회피, 분산 라우팅 알고리즘 등을 포함한 일련의 핵심 아키텍처 원칙으로 이어졌습니다.

두 번째 물결: 엣지 1.5

Web 2.0의 도래와 퍼블릭 클라우드 및 SaaS 솔루션의 등장은 새로운 아키텍처 원칙을 제시했습니다. 애플리케이션은 인터넷에서 제공되는 콘텐츠의 주된 형태가 되었습니다. 이에 따라 분산형 엣지는 초기 형태에 머물 수 없었습니다. 성장하는 디지털 경제를 보호해야 한다는 압박이 커지는 가운데, 제공 대상인 애플리케이션의 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. 전 세계에 이미 구축된 CDN 제공업체의 거점은 클라우드 및 기존 데이터 센터보다 사용자와 더 가까워 위협을 더 일찍 차단할 수 있었습니다. 이러한 서비스는 콘텐츠 배포를 위해 구축된 인프라를 기반으로 하므로 폐쇄적인 독점 환경에 해당합니다.

제3의 물결: 엣지 2.0

오늘날 애플리케이션은 더 이상 전송 네트워크의 ‘수동적인’ 라우팅 대상이 아니라 능동적인 참여자입니다. 예를 들어 Kubernetes 기반 분산 애플리케이션에서는 컨테이너에 패키징된 애플리케이션 로직이 이를 지원하는 Kubernetes 스택을 갖춘 적절한 컴퓨팅 위치로 동적으로 이동할 수 있습니다. 이는 초기 엣지 솔루션의 기반이 된 아키텍처 원칙과 정면으로 배치됩니다. 초기 엣지 솔루션은 콘텐츠(또는 애플리케이션)가 물리적 위치에 종속된 정적인 개체였던 시대에 뿌리를 두고 있기 때문입니다. 이러한 엣지 솔루션은 콘텐츠 전송 네트워크만이 사용자를 애플리케이션에 연결하는 ‘지능형 플랫폼’ 역할을 하고, 애플리케이션(및 사용자)은 ‘지능형 플랫폼’에 대한 수동적인 ‘엔드포인트’로 남는다고 전제합니다. 이러한 접근 방식은 더 이상 사용자를 콘텐츠나 애플리케이션에 연결하기 위한 최적의 아키텍처 방식이 아닙니다.

사용자 역시 진화했습니다. 사용자의 디지털 활용 역량과 디지털 참여에 대한 욕구는 최초의 CDN이 등장한 1998년과 비교할 수 없을 만큼 크게 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 보호를 원하는 인간 사용자의 요구를 그대로 이어받습니다. 다른 한편으로는 애플리케이션 스택이 내장된 지능형 IoT 엔드포인트와 같은 새로운 ‘사용자’가 애플리케이션 로직과 데이터 분석의 동적 처리에 참여하여 안전하고 최적화된 디지털 사용자 경험을 제공하는 경우가 많습니다.

Edge 2.0의 등장

엣지가 해결하기 위해 등장한 애플리케이션의 핵심 과제, 즉 속도와 그에 이은 보안 문제는 오늘날에도 여전히 존재합니다. 달라진 것은 애플리케이션의 정의(고정된 위치에 상주하는 정적 인스턴스에서 ‘이동 가능한’ 컨테이너 단위로), 사용자의 정의(인간 사용자에서 지능형 ‘사물’로), 위치의 정의(IP 주소에서 논리적 식별자로), 그리고 엣지가 지원하고자 하는 사용 사례(콘텐츠 전송에서 동적 애플리케이션 배포 및 엣지에서의 실시간 의사 결정으로)입니다.

디지털 트랜스포메이션과 IoT는 디지털 경험에 대한 새로운 요구사항을 촉발하고 있으며, 이에 따라 엣지에서의 애플리케이션 분산, 실시간 인텔리전스 및 의사 결정이 필요해지고 있습니다. 따라서 엣지 컴퓨팅은 업계의 디지털 트랜스포메이션을 실현하는 핵심 요소로 자리 잡고 있습니다. 2021년 애플리케이션 전략 현황 보고서에 따르면,⁷  조직의 76%가 이미 엣지 환경을 구축했거나 적극적으로 구축을 계획하고 있으며, 주요 추진 요인은 애플리케이션 성능 향상과 데이터 수집 및 분석 지원입니다.

또한 최근의 디지털 혁신 과정에는 엄청나게 많은 수의 ‘사물’이 포함되었습니다. Cisco의 연례 인터넷 보고서⁸ 에서는 “2023년이 되면 지구상의 네트워크 연결 기기 수가 인구의 3배를 넘을 것으로 예상됩니다. 전 세계 연결의 약 절반은 기기 간(M2M) 연결이 될 것이며, M2M 분야에서는 스마트 홈과 자동차의 소비자용 ‘사물’이 주를 이룰 것입니다.”라고 전망합니다. 과거에는 IT와 OT(운영 기술)가 분리되어 있었기 때문에 클라우드 컴퓨팅으로 컴퓨팅 성능이 크게 향상되었음에도 불구하고, ‘사물’의 추가는 여전히 클라우드 모델 기반의 네트워크 아키텍처에 과제를 안겨 줍니다. Edge 2.0 시대의 모바일 IoT 환경에서는 IT와 OT가 융합되어 더욱 강력한 지능형 감지 및 자동화 기능을 갖추게 될 것입니다. 즉, 클라우드 컴퓨팅이 지원하는 중앙 집중식 데이터 처리에 더해 네트워크 엣지에는 수많은 기기와 데이터가 집결하고, 엔드포인트와 가까운 곳에서 막대한 컴퓨팅 성능을 제공함으로써 큰 비즈니스 가치를 창출할 것입니다.

조직이 Edge 2.0을 활용하여 그 이점을 누리려면, 전체적인 애플리케이션 배포를 중심으로 하고 기존과는 다른 기술 설계 원칙을 기반으로 하는 애플리케이션 배포 플랫폼이 필요합니다.

Edge 2.0 애플리케이션 배포 플랫폼은 다음과 같은 핵심 설계 원칙을 기반으로 해야 합니다:

통합 제어 플레인

• Edge 2.0 애플리케이션 배포 플랫폼에서 ‘엣지’는 사용자 엔드포인트부터 퍼블릭 클라우드에 이르는 모든 물리적 또는 논리적 환경을 의미할 수 있습니다. 통합 애플리케이션 제어 플레인은 서로 다른 환경 전반에서 보안 정책, 데이터 위치 정책 및 사용자 ID 관리를 일관되게 정의하고, 자동화 및 오케스트레이션 도구와의 통합을 통해 이러한 정책이 실행되도록 합니다.

애플리케이션 중심

• Edge 2.0 애플리케이션 배포 플랫폼은 애플리케이션 수명 주기 관리 도구와 완벽하게 통합됩니다. 애플리케이션 보안 정책, 데이터 위치 정책, ID 관리 및 리소스 오케스트레이션은 통합 제어 플레인을 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 간 상호 작용(API), 비즈니스 워크플로에만 집중할 수 있습니다.

플랫폼에 내장된 분산 보안

• Edge 2.0 애플리케이션 배포 플랫폼에서는 통합 제어 플레인을 통해 애플리케이션 보안 정책을 일관된 방식으로 정의합니다. 이러한 정책은 애플리케이션이 실행되는 모든 환경에 배포되어 적용됩니다. 플랫폼에 직접 내장된 보안 기능(예: 암호화 및 업계 최고 수준의 봇 탐지)을 통해 이러한 보안 기능은 기본적으로 애플리케이션과 함께 이동할 수 있습니다.

분산 데이터 처리 및 임베디드 분석

• Edge 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 상주하는 위치와 같아야 할 필요는 없습니다. 데이터 위치는 데이터 중력, 규정(PCI, GDPR 등), 처리 작업의 상대적인 가격 대비 성능과 같은 요인에 따라 결정되는 플랫폼 수준의 정책 집합으로 독립적으로 지정되어야 합니다. 보안 정책과 마찬가지로 데이터 위치 정책도 사용자가 통합 제어 플레인을 통해 ‘선언’하고, 플랫폼이 모든 환경에서 이를 적용해야 합니다. Edge 2.0 플랫폼은 관측 가능성, 텔레메트리 스트리밍, ML 도구 및 ETL 서비스를 위한 기본 운영 기능을 제공할 뿐만 아니라, 데이터에 대한 세부 정보를 내장 속성으로 저장하는 데이터 계보와 같은 기타 데이터 관리 정책에서도 역할을 수행합니다.

소프트웨어 정의형 탄력적 엣지

• Edge 2.0 애플리케이션 배포 플랫폼에서 ‘엣지’는 더 이상 특정 위치의 물리적 PoP로 정의되지 않습니다. 대신 고객이 원하는 곳이라면 어디에나 존재하는 리소스, 즉 퍼블릭 클라우드, 하이퍼바이저, 데이터 센터 또는 프라이빗 클라우드는 물론 해당 비즈니스에 고유한 ‘원격’ 위치의 물리적 머신까지 활용하여 Edge 2.0 제어 플레인에서 동적으로 정의됩니다. 연결 네트워크 기능 역시 막대한 조립 및 구성 작업 없이 프라이빗 또는 퍼블릭 WAN 인프라 위에 오버레이되는 소프트웨어 정의 방식으로 제공됩니다. 대상 애플리케이션의 ‘의도 선언’에 따라 애플리케이션이 요청할 때 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, FPGA의 발전으로 특정 워크로드 유형에 특화된 컴퓨팅을 통해 리소스 사용을 크게 최적화할 수 있게 되었습니다. Edge 2.0 애플리케이션 배포 플랫폼은 이러한 특수 하드웨어를 갖춘 시스템과 연동하여, 그 지원을 활용할 수 있는 특정 애플리케이션 워크로드를 적절한 대상 시스템에 배치하고 실행합니다. 예를 들어 AI/ML 집약적 워크로드를 위한 GPU 리소스를 찾아 구성하거나, 애플리케이션에 필요한 특수 보안 및 네트워킹 서비스를 제공할 DPU를 찾아 통합할 수 있습니다. Edge 2.0 애플리케이션 배포 플랫폼의 하드웨어 인식 기능은 특정 목적에 맞춰 애플리케이션을 지원하는 지능형 ‘산업 시스템’을 구축하는 데 매력적인 이점을 제공하며, 로컬 실시간 처리가 필요한 환경에서 유용한 IoT 솔루션을 구현할 수 있는 무한한 가능성을 열어 줍니다. 예를 들어 EV 충전소는 EV 센서에서 생성되는 방대한 데이터를 수집하는 거점 역할을 할 수 있으며, Android OS 기반 자율주행 차량은 하드웨어 지원 자가 진단을 지속적으로 수행하는 이동식 데이터 센터처럼 작동할 수 있습니다.

혁신적인 애플리케이션 딜리버리로 인터넷의 제3의 물결을 헤쳐 나가세요

Edge 2.0 애플리케이션 플랫폼이 구현하는 분산형 실시간 인텔리전스는 미래의 디지털 세계에서 핵심적인 역할을 할 것입니다. 대부분의 기업에는 애플리케이션 제공 모델을 새롭게 구상해야 한다는 의미입니다. 현재의 애플리케이션 및 서비스 제공 방식은 애플리케이션 로직이 중앙에 집중된 중앙집중형 모델을 기반으로 합니다. 애플리케이션 로직은 퍼블릭 클라우드 또는 프라이빗 데이터 센터에서 호스팅됩니다. Edge 2.0 시대에는 인프라, 데이터 및 애플리케이션 아키텍처가 더욱 분산되고 P2P 방식을 채택하게 될 것입니다. 그러나 이러한 전환은 혁명이라기보다 오늘날의 애플리케이션 제공 기술을 보강하는 점진적인 진화가 될 것으로 예상합니다.

멀티 클라우드 애플리케이션 보안 및 애플리케이션 딜리버리 기술 분야에서 다년간 경험을 쌓아 온 F5는 디지털 시대에 조직의 핵심 자산인 애플리케이션의 요구 사항을 충족하는 데 항상 주력해 왔습니다. Edge 2.0 시대에는 엣지가 폐쇄형 모델에서 개방형 모델로 변화하고 있습니다. 최근 Volterra를 인수한 F5는 이러한 Edge 2.0 애플리케이션 분산 패러다임의 구축을 주도할 수 있는 최적의 위치에 있습니다.

오늘날 모든 산업에서 디지털 혁신 여정이 가속화되고 있습니다. 엣지 배포가 점차 고객의 애플리케이션 전략의 일부로 자리 잡고 있음을 잘 알고 있으며, 고객과 협력하여 인터넷의 새로운 물결을 헤쳐 나가기를 기대합니다.

리소스

¹ IDC 데이터 에이지 2025

² https://www.gsma.com/wp-content/uploads/2019/04/The-5G-Guide_GSMA_2019_04_29_compressed.pdf

³ Park Associates

⁴ Statista, “모바일 기기에서 발생하는 트래픽 비중”

⁵ Cybersecurity Ventures “2022년과 2030년 전 세계 인터넷 사용자 수는 얼마나 될 것인가”

⁶ Definitive HC, “코로나19로 원격의료 이용률 6000% 증가”

⁷ F5 2021 애플리케이션 전략 현황 보고서

⁸ Cisco 연례 인터넷 보고서