일부 산업 및 비즈니스 프로세스는 매우 중요하므로 클라우드 컴퓨팅에 의존하면 전체 시스템의 생산성과 효율성이 느려집니다. 여기에서 포그 컴퓨팅이 여러분을 구해줍니다.
기술 공간은 빠르게 변화하고 있으며 새로운 IT 기술이 시장을 지배하고 있습니다. Gartner Hype Cycle 2022에 따르면 현재 많은 컴퓨팅 및 스토리지 관련 기술이 단기간에 엄청난 광고 효과를 내고 있습니다.
예를 들어 컴퓨팅 스토리지, 산업 클라우드 플랫폼, 사이버 보안 메시 아키텍처 등이 있습니다. 산업 클라우드 운영에서 새로운 기술은 Fog 컴퓨팅입니다. 초고속 에지 컴퓨팅과 중간 속도의 클라우드 컴퓨팅 사이에 가교 역할을 합니다.
귀하의 비즈니스가 높은 보안으로 신속하게 수행되어야 하는 매우 중요한 작업에 종사하는 경우 에지 컴퓨팅을 선택하십시오. 그러나 에지 컴퓨팅 하드웨어가 기계가 현장에서 생성하는 데이터 양을 처리할 수 없다면 어떻게 될까요? 안개 네트워킹을 사용합니다.
비즈니스 또는 전문 역량에서 포그 컴퓨팅을 마스터하기 위한 고품질 추가 학습 리소스와 함께 기초 수준에서 포그 컴퓨팅을 배우려면 계속 읽으십시오.
목차
포그 컴퓨팅이란?
포그 컴퓨팅은 장치 또는 데이터 소스와 중앙 데이터 센터 또는 타사 클라우드 컴퓨팅 인프라 사이에 컴퓨팅 리소스가 위치하는 컴퓨팅 인프라 또는 데이터 크런칭 프로세스의 분산형 네트워크입니다.
시스코는 2012년 데이터 처리 속도가 더 빨라야 하거나 프로세스가 느려지거나 실패할 수 있는 기계나 앱에 더 가까이 머물게 될 클라우드 컴퓨팅의 대안을 정의하기 위해 포그 컴퓨팅이라는 용어를 내놓았습니다.
2015년 후반에 Intel, Microsoft, Dell Technologies, ARM Holdings 및 Cisco Systems와 같은 최고의 하드웨어 및 소프트웨어 개발자는 포그 컴퓨팅의 성장을 촉진하기 위해 OpenFog 컨소시엄을 설립했습니다.
현재 포그 컴퓨팅은 클라우드 네트워크의 가장자리에서 고속 데이터 처리를 수행해야 하는 산업 틈새 시장에서 널리 사용되는 이름입니다. 여기에 언급된 것처럼 몇 가지 동의어가 있습니다.
- 안개 네트워킹
- 포깅
Fog 네트워킹은 에지 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅 사이의 다리입니다. 대역폭 비용을 절감하고 처리 속도를 높이기 위해 IoT 지원 제조 프로세스, 홈 오토메이션, 보안 시스템 등은 포깅이라고 하는 추가 컴퓨팅 성능 계층을 배포할 수 있습니다.
이 계산 계층에는 스토리지, 처리 기능 및 분석 앱이 있습니다. 미리 구성된 지침 세트에 따라 데이터는 운영 환경에서 데이터를 수집하는 IoT 장치 또는 센서에 더 가까운 포그 컴퓨팅 인프라로 직접 이동합니다.
에지 컴퓨팅 시스템을 보관하는 곳입니다. 따라서 에지 컴퓨팅과 포그 컴퓨팅은 서로 더 가깝고 클라우드 컴퓨팅은 훨씬 더 멀리 떨어져 있다고 생각할 수 있습니다.
엣지 컴퓨팅이 데이터를 처리할 수 없는 경우 수집된 데이터는 포그 네트워킹 시스템으로 이동합니다. 데이터를 처리하고 IoT 시스템에 몇 가지 결정을 지시합니다. 나중에 보관 목적으로 처리된 데이터를 클라우드에 저장합니다.
Fog 컴퓨팅은 어떻게 작동합니까?
포그 네트워킹 프레임워크는 산업용 애플리케이션에 따라 다양한 하드웨어 구성 요소와 소프트웨어 기능으로 구성됩니다.
여기에는 종종 현장 지능형 기계 및 데이터 소스에서 데이터를 수집하는 컴퓨팅 게이트웨이가 포함됩니다. 또한 포그 네트워크는 네트워크 내에서 디지털 자산을 연결하는 스위치 및 라우터와 같은 다양한 수집 엔드포인트에서 데이터를 받아들일 수 있습니다.
포그 컴퓨팅 시스템의 작동 원리는 주로 IoT 환경에서 IoT 또는 센서 장치와 데이터를 주고받는 것을 의미합니다. 포깅 중에 데이터 전송이 수행되는 방식은 다음과 같습니다.
- 자동화 컨트롤러는 네트워크로 연결된 IoT 장치, 센서 및 기타 지능형 기계의 읽기 신호를 모니터링합니다.
- 자동화 컨트롤러는 IoT 장비를 자동화하는 프로그래밍된 앱 또는 알고리즘을 실행합니다.
- 이 사전 구성된 프로그램은 표준 OPC Foundation 서버를 사용하여 포그 네트워킹 파이프라인의 다음 장치로 데이터를 전송합니다. OPC Foundation은 OLEPC(Object Linking and Embedding for Process Control) 또는 OPC(Open Platform Communications)라고도 합니다.
- 이 프로그램은 다른 게이트웨이도 사용할 수 있습니다.
- 기계는 이 데이터를 HTTPS 또는 MQTT(MQ Telemetry Transport)와 같은 다양한 인터넷 통신 표준이 이해하는 데이터 프로토콜로 변환합니다.
- 이제 인터넷 또는 인트라넷 네트워크는 분석을 위해 변환된 데이터를 클라우드 가장자리에 있는 하나 이상의 포그 노드로 쉽게 보낼 수 있습니다.
- Fog 노드는 환경 신호를 분석하여 연결된 IoT 장치에 즉시 지시합니다.
- 나중에 포그 노드는 감사, 분석 및 보관 목적으로 멀리 떨어진 클라우드 서버에 데이터를 저장합니다.
이제 포그와 에지 컴퓨팅의 간략한 차이점을 알아 보겠습니다.
안개 컴퓨팅 대. 에지 컴퓨팅
에지 네트워킹과 포그 네트워킹의 주요 차이점은 컴퓨팅 성능의 위치입니다.
에지 컴퓨팅에서는 계산 및 의사 결정 능력이 IoT 장치에 내장될 수 있습니다. 예를 들어 LAN(Local Area Network)과 클라우드 스토리지에 연결된 안면 인식 가능 스마트 보안 카메라가 있습니다.
때로는 액추에이터, 온도 센서, 유체 센서, 모션 센서 등과 같은 여러 개의 작은 IoT 장치가 에지 컴퓨팅 허브에 연결되어 에지 컴퓨팅 네트워크에 가능한 아키텍처이기도 합니다.
반대로 포그 컴퓨팅은 포그 노드 또는 포깅 허브를 사용하여 LAN에 인텔리전스 또는 컴퓨팅 성능을 배치합니다. 허브는 IoT 장치 및 프로세스에서 실제 신호를 수집한 다음 연결된 지능형 기계에 수행할 작업을 지시합니다. 포그 노드는 실시간 의사 결정에 중요하지 않은 심층 분석을 위해 중앙 클라우드 서버로 데이터를 전송하는 역할도 담당합니다.
그러나 일부 IoT 전문가는 포깅이 에지 컴퓨팅의 Cisco 표준일 뿐이라고 생각합니다.
안개 컴퓨팅 대. 클라우드 컴퓨팅
이제 포그 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅이 매우 유사하다고 생각할 수 있으므로 포그 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅의 차이점을 아는 것이 중요합니다.
클라우드 컴퓨팅은 모든 컴퓨팅 및 스토리지 요구 사항을 위한 중앙 집중식 허브를 생성합니다. 그것은 네트워크를 지능적이지 않게 만듭니다. 반대로; 포그 네트워킹은 클라우드에도 연결된 네트워크의 가장자리에 인텔리전스를 제공합니다.
이러한 에지 인텔리전스는 클라우드 컴퓨팅 및 인터넷 리소스의 부하를 줄입니다.
포그 컴퓨팅의 구성요소
IoT 회사마다 다른 방법을 사용하여 포그 네트워킹 시스템을 설정합니다. 따라서 포그 네트워킹 생태계에서 여러 아키텍처를 찾을 수 있습니다. 그러나 다음은 모든 표준 포깅 아키텍처의 공통 구성 요소입니다.
#1. 가상 및 물리적 노드
이들은 단순히 휴대폰, 생산 라인의 다양한 센서, 스마트 스피커, 스마트 조명 등과 같이 데이터를 생성하고 명령을 실행하는 최종 사용자 장치입니다.
#2. 안개 장치 또는 노드
이들은 일반적으로 포그 서버, 포그 게이트웨이 및 포그 장치입니다. 포그 장치는 데이터를 저장하고 포그 게이트웨이는 여러 포그 장치의 데이터를 분석합니다. 마지막으로 포그 게이트웨이는 데이터 라우팅 및 재라우팅을 처리합니다.
#삼. 모니터링 서비스
이러한 API는 포그 노드와 IoT 장치가 중단되지 않고 항상 통신하도록 합니다.
#4. 데이터 처리 프로그램
이러한 프로그램은 포그 서버에서 실행되어 데이터를 필터링, 처리, 정리, 재구성 및 최종적으로 클라우드에 저장합니다.
#5. 자원 관리 시스템
부하 분산 장치로 기능하고 모든 포그 노드의 활용을 감독합니다.
#6. 보안 앱 및 도구
안전한 포그 컴퓨팅을 보장하려면 전송 중 및 미사용 데이터 암호화가 항상 필요합니다. 이러한 구성 요소는 디지털 데이터의 강력한 암호화를 보장합니다.
#7. GUI, 소프트웨어 및 앱
이들은 인간 사용자 또는 플랜트 운영자가 전체 시스템을 제어하는 데 사용하는 앱 및 도구입니다.
포그 컴퓨팅이 필요한 이유와 시기는 언제입니까?
포그 컴퓨팅을 통해 IoT 기반 기업은 운영을 확장할 수 있습니다. 트래픽이나 사용자가 증가하면 클라우드 컴퓨팅이 실패할 수 있기 때문에 클라우드 컴퓨팅에 의존할 수 없었습니다.
클라우드 컴퓨팅은 저비용 계산 능력, 프로그래밍 플랫폼 및 대용량 스토리지의 좋은 소스입니다. 그러나 초임계 수준의 정확성과 속도가 필요한 프로세스의 경우 클라우드나 가상화에만 의존할 수는 없습니다.
IoT 시스템 기반 공장이나 스마트 시티에서 사실상 제로 대기 시간을 이야기할 때 IoT 환경의 크기에 따라 하나 이상의 포그 네트워킹 시스템을 설정해야 합니다.
포깅을 구현하는 다른 주목할만한 이유는 다음과 같습니다.
- IoT 시스템은 너무 많은 데이터를 수집하고 있으며 이 모든 데이터가 필요하지 않습니다. 따라서 포깅은 데이터 필터링에 도움이 될 수 있습니다.
- 네트워크로 연결된 IIoT 장비는 이상을 감지한 후 1밀리초 이내에 반응해야 합니다. 이러한 속도는 에지 또는 포그 컴퓨팅에서만 발생할 수 있습니다.
다음으로 포그 컴퓨팅의 이점을 살펴보겠습니다.
안개 컴퓨팅의 이점
스마트 시티, 가정 및 산업 자동화에서 포그 네트워킹의 잠재력을 아래에서 찾으십시오.
대기 시간 최소화
대기 시간이 비즈니스에 매우 중요한 경우 포그 컴퓨팅이 이상적인 선택입니다. 데이터 소스에 가까운 지점에서 데이터 분석을 수행합니다. 따라서 기업은 다른 기술에 비해 최소한의 대기 시간을 기대할 수 있습니다.
특히 매초가 소중한 제조 및 에너지와 같은 산업에서 포그 네트워킹은 더 빠른 경고를 제공하여 시간 손실을 줄일 수 있습니다.
적은 대역폭 사용
포그 컴퓨팅에서 데이터 분석은 데이터를 클라우드 서버로 이동하는 것을 포함하지 않습니다. 따라서 광범위한 네트워크 대역폭이 필요하지 않습니다. 인터넷 의존도를 줄일 뿐만 아니라 비용도 적게 듭니다.
연결된 장치는 분석을 위해 데이터를 계속 생성하지만 작업은 가장 가까운 지점에서 수행됩니다. 결과적으로 대부분의 데이터는 운송이 필요하지 않습니다.
은둔
현재 세계에서는 데이터 프라이버시가 중요하지만 포그 컴퓨팅이 이를 처리합니다. 기업이 일정 수준의 프라이버시를 적용해야 할 때마다 포그 네트워킹을 사용할 수 있습니다.
모든 미션 크리티컬 데이터는 IT 팀이 장치를 주의 깊게 감독하고 지원하므로 로컬에서 분석됩니다. 더 높은 수준의 분석이 필요한 데이터 하위 집합만 클라우드 서버로 전송됩니다.
이러한 이유로 포그 컴퓨팅에 의해 처리되는 데이터는 프라이버시 침입자로부터 비교적 안전합니다.
비용 절감
비용은 종종 모든 종류의 조직에서 주요 관심사입니다. 포깅을 선택하면 회사의 전체 비용이 절감됩니다. 이러한 유형의 컴퓨팅에는 네트워크 대역폭이 덜 필요하므로 운영 비용이 크게 절감됩니다.
보안 극대화
IoT에서 생성된 모든 데이터는 무단 액세스 및 사이버 범죄자로부터 보호되어야 합니다. 포그 컴퓨팅에서 포그 노드는 회사가 IT 환경의 나머지 부분에 대해 가지고 있는 것과 동일한 제어 및 정책을 사용하여 모니터링하고 보호할 수 있습니다. 결과적으로 데이터는 전송 중이거나 저장된 상태로 안전하게 유지됩니다.
신뢰성 향상
대부분의 경우 IoT 장치는 어려운 환경 조건에서 작동해야 합니다. Fog 네트워킹은 이러한 열악한 조건에서도 데이터의 신뢰성을 향상시키면서 클라우드로의 데이터 전송 필요성을 줄일 수 있습니다.
실시간 분석
포그 컴퓨팅을 사용하는 회사도 실시간으로 데이터 분석에 액세스할 수 있습니다. 그들은 이 기능을 활용하여 경쟁자보다 앞서 나갈 수 있습니다.
제조 및 금융 회사는 분석 데이터를 사용하여 즉각적인 의사 결정을 내려야 합니다. 실시간 데이터의 빠른 전송으로 포깅의 이점을 누릴 수 있습니다.
학습 리소스
#1. 포그 컴퓨팅: 개념, 프레임워크 및 애플리케이션
기초부터 고급 수준까지 포깅을 배울 수 있는 교과서 스타일의 책을 찾고 계십니까? Amazon의 CRC Press에서 제공하는 포그 컴퓨팅에 관한 이 책을 사용해 보십시오.
다음은 이 양장본 책의 주목할만한 특징입니다.
- 포그 컴퓨팅 소개 및 기초
- 포그 컴퓨팅 아키텍처
- IoT의 포그 컴퓨팅 평가
- 포그 컴퓨팅의 기계 학습
- 포그 컴퓨팅의 정보 보안
- Fog 컴퓨팅 시뮬레이션 앱 및 도구
- 포그 컴퓨팅의 다양한 실제 응용 프로그램
#2. 포그 컴퓨팅 및 사물 인터넷
Fog Computing 및 Internet-of-Things에 대한 이 회의 진행은 최근에 열렸습니다. 그것은 IT 산업의 새로운 주제를 대상으로 했습니다.
이 컴퓨팅 컨퍼런스 요약 책은 Amazon에서 하드커버 및 페이퍼백 버전으로 제공됩니다.
마무리
사물 인터넷과 산업용 사물 인터넷은 빠르게 성장하고 있습니다. Statista에 따르면 2019년에는 86억 개의 활성 IoT 및 IIoT 장치가 있었습니다. 이 수치는 2023년에는 151억 4000만 개로 증가했습니다. 동일한 통계 분석 회사에서 면밀히 조사한 예측에 따르면 전 세계에는 2030년까지 약 294억 2000만 개의 활성 IoT 장치가 표시될 것이라고 합니다.
가정, 스마트 시티 지자체 및 산업 분야에서 이러한 엄청난 수의 IoT 장치가 클라우드 컴퓨팅 인프라에서 작업할 계획이라면 페타바이트의 인터넷 대역폭이 필요합니다.
일부 중요한 IoT 프로세스가 클라우드를 고수한다면 더 빠른 처리 속도를 얻을 수 없다는 것은 말할 것도 없습니다. 포그 컴퓨팅은 클라우드와 에지 사이의 합리적인 솔루션이며, 포그 컴퓨팅을 배우고 마스터하면 비즈니스 기회 또는 고임금 전문직을 탐색할 수 있습니다.