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클라우드

블로그 | 엣지 컴퓨팅이 고장 나는 곳

David Linthicum | InfoWorld 2022.04.11
시골 여기저기에 설치된 유정의 운영을 모니터링하는 하는 사람이 있다. 모든 원유 시추기에는 어떤 장치가 설치되어 있으며, 유정에서 지상으로 석유를 뽑아 올리는 메커니즘이 있다. 이 장치는 지역의 날씨와 시추기의 동작을 모니터링하며, 시추기에서 로컬 프로세스를 자동화할 수도 있다.

바로 엣지 디바이스라고 알려진 장치다. 엣지 디바이스는 자체 프로세서와 스토리지 시스템, 운영체제를 갖추고 있으며, 네트워킹 인터페이스로 중앙의 정보 취합 및 분석 시스템과 커뮤니케이션한다. 중앙 시스템은 AI와 데이터 분석 기술을 사용해 언제 인력을 해당 시추기로 파견해야 하는지를 결정한다. 예를 들어, 시추기의 모터가 언제 고장 날지, 언제 원유의 채굴 압력이 너무 높거나 너무 낮을지를 판단할 수 있다.  
 
ⓒ Getty Images Bank

엣지 디바이스는 또한 중앙에 모인 데이터를 이용해 전반적인 생산을 모니터링하고 원유를 생산하는 모든 시추기에 대한 사후 관리 기능도 제공한다. 특정 엣지 컴퓨팅 네트워크에 500대의 엣지 디바이스가 원격 시추기마다 한 대씩 설치되어 있고, 모든 엣지 디바이스는 퍼블릭 클라우드에 있는 중앙 시스템과 커뮤니케이션한다.

처음 몇 개월은 이들 엣지 디바이스를 이용해 원격지를 모니터링하고 무인 채굴 작업을 진행하는 데 아무런 문제가 없다. 하지만 머지않아 엣지 디바이스의 스토리지 시스템이 여러 가지 결함으로 장래가 나기 시작하고, 네트워크 인터페이스가 중단되어 재기동을 해야 한다. 더 흔한 일은 시추기에 사용하는 일부 핵심 센서가 고장 나는 것이다. 이 문제는 사람을 직접 보내야만 해결할 수 있다. 그러면 추가되는 비용이 시추 작업을 자동화하기 위해 이들 디바이스를 시용하는 목적을 무색하게 한다. 

이 문제를 해결하기 위해서는 엣지 컴퓨팅 역시 다른 여타의 서버나 스토리지 플랫폼처럼 운영 통제 하에서 다뤄야 한다. 기본으로 돌아가야 한다. 각 엣지 디바이스의 데이터를 원격에서 중앙으로 백업하고, 스마트폰처럼 운영체제와 펌웨어를 업데이트하고, 데이터 구조의 변경을 포함해 애플리케이션 업데이트를 지원해야 한다. 또한 환경 구성을 추적하고 운영체제 버전, 애플리케이션 업데이트와 패치, 심지어 일부 스마트 센터에서 동작하는 소프트웨어의 버전까지 파악하는 것이 좋다. 

원유 생산 환경의 예에서는 시추기를 제어하는 디바이스 한 대에서 500가지의 서로 다른 하드웨어와 소프트웨어 구성 요소를 추적할 수 있다. 500대의 시추기가 있으므로, 추적하고 운영해야 하는 하드웨어 및 소프트웨어 구성요소는 25만 가지이다.

엣지 컴퓨팅에 문제가 발생하는 것은 실제로 엣지 환경이 어떻게 동작하는지를 살펴보면 알 수 있다. 물론 기업은 매우 튼튼하고 높은 품질의 부품을 사용한다. 네트워크 인터페이스, 스토리지 시스템, 프로세서 모두 열이나 습기 같은 악조건을 견딜 수 있다. 하지만 이 부품 중 하나라도 고장 나면, 많은 수의 다른 부품도 작업을 진행하지 못할 것이다. 예를 들어, 오일 센서가 동작을 멈추면, 원유의 온도나 압력을 알지 못하기 때문에 흐름 문제를 처리할 수 없다. 흐름 문제를 해결하지 못하면, 누군가 센서를 고칠 때까지 시추기 전체를 멈춰야 할 수도 있다.

비슷한 문제는 의료장비 운용이나 원격 공장 운영, 농장 등 접근성이 떨어지는 컴퓨팅 시스템을 운영하는 모든 곳에서 일어날 수 있다. 이런 종류의 엣지 컴퓨팅 경험은 드물지 않은 일이다.

필자는 미리 이런 종류의 엣지 컴퓨팅 시스템을 어떻게 운영해야 하는지 더 준비할 것을 제안한다. 엣지 컴퓨팅 사용이 증가하면서 우리는 구성 관리와 운영 시스템을 어떻게 이용할지를 알아야 하고, 현장에서 일어날 수 있는 문제를 어떻게 처리할 것인지를 생각해야 한다. 다수의 동일한 부품을 관리해야 하는데, 여기에는 이들 부품의 독립성과 다양한 고장 수준을 다루는 역량도 포함된다. 사람이 필요한 문제의 수를 최소화하는 것도 필요하며, 엣지 컴퓨팅 시스템과 연결된 센서의 다운타임도 줄여야 한다.

해결책은 다양하다. 많은 경우, 디바이스 제조업체는 특정 환경을 위한 맞춤형 솔루션을 개발한다. 일부는 안정성을 99.999%까지 높일 수 있도록 여분의 디바이스와 센서 사용을 권장한다. 엣지 컴퓨팅 디바이스 플랫폼은 보통 컴퓨팅과 스토리지, 네트워킹을 포함해 20만 달러 이하이다. 여분의 시스템을 이용하지 못할 이유가 없다. 센서의 경우도 마찬가지다.

데이터센터 외부, 쉽게 접근할 수 없는 장소에서 구동되는 엣지 시스템의 현실을 반영해 IoT 시스템을 안정적으로 만들 수 있는 업계 표준과 베스트 프랙티스가 필요해질 것이다. 모두가 특정 운영 환경에 필요한 것만 만족하는 일회성 솔루션을 만든다면, 어떤 것도 진정한 솔루션이 되지 못한다. 이 문제를 해결하기 위해서는 엣지 컴퓨팅 기술 업체와 여러 산업군 간의 상호 협업이 필요하다. 엣지 컴퓨팅을 본격적으로 확장하고 싶다면, 혁신적인 사고가 필요하다.
editor@itworld.co.kr
 Tags 엣지컴퓨팅 고장 장애 리던던시
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