2021년 디지털 인프라에 영향을 미칠 5가지 기술 동향

전혀 예측할 수 없는 방향으로 흘러갔던 한 해를 보내며, 새로운 기술 동향을 전망하는 것은 어려운 일입니다. 전무후무했던 2020년에는 수년치 수준의 디지털 혁신이 몇 달 만에 이뤄지면서 우리의 삶과 일하는 방식에 큰 영향을 미쳤습니다. 코로나19로 인해 전 산업군에 걸쳐 모든 종류의 비즈니스가 더 빠르게 디지털 방식을 채택했습니다. 비즈니스 성공에 있어 디지털 인프라와 기술의 중요한 역할을 강조한 것도 코로나19라고 할 수 있습니다.

코로나19를 경험하며 Equinix는 2021년과 그 이후의 주요 기술 전망과 디지털 인프라 동향에 대해 논의했습니다. Equinix가 제시한 2021년 기술 동향은 다음과 같습니다.

확대되는 클라우드 네이티브 인프라

기존의 인프라가 오늘날 디지털 비즈니스의 수요를 충족하지 못한다는 것은 누구나 알고 있는 사실입니다.

최신 소프트웨어 스택과 오픈소스 및 클라우드 네이티브 기술이 보다 광범위하게 활용되면서 디지털 비즈니스는 점점 더 활성화되고 있습니다. 간단히 말해 클라우드 네이티브는 ▲클라우드 컴퓨팅 기술이나 마이크로서비스, API 우선, 컨테이너 및 데브옵스와 같은 원칙, ▲쿠버네티스(Kubernetes)와 같은 컨테이너 오케스트레이션, ▲이스티오(Istio)와 같은 서비스 메시, ▲변경 불가능한 인프라와 같은 기능의 사용을 강조하는 소프트웨어 접근방식이라고 할 수 있습니다.

이 기술은 기업이 하이브리드 멀티클라우드 아키텍처를 바탕으로 전 세계에 분산 도입할 수 있는 확장 가능한 애플리케이션을 빠르게 개발, 운영 및 오케스트레이션할 수 있도록 지원합니다. 분산형 도입은 지연 시간, 가용성, 성능 및 민첩성 측면에서 점점 더 엄격한 조건을 요합니다. 또한 소프트웨어를 통한 셀프 프로비저닝, 자동 확장 및 자체 복구 기능을 제공하는 인프라에 크게 의존하고 있습니다.

디지털 인프라는 그 어느 때보다 중요합니다. 수년치 수준의 디지털 혁신이 사실상 단 몇 달 만에 이뤄졌으며, 이러한 추세는 더욱 가속화될 것입니다. IDC는 “2021년 말까지 기업의 80%가 클라우드 중심의 인프라 및 애플리케이션으로 전환하기 위한 매커니즘을 팬데믹 이전보다 2배 빠르게 구축할 것”이라고 전망했습니다.^[i]

이러한 변화는 기존 인프라 구축 방식에 대한 근본적인 변화를 의미합니다.

데이터 센터, 네트워크 및 하드웨어 등의 최신 디지털 인프라는 API를 통해 완전히 추상화해야 하며, 소프트웨어를 통해 오케스트레이션해야 합니다. 이러한 접근 방식을 통해 애플리케이션 개발자는 소프트웨어 속도로 분산형 인프라를 구현 및 관리할 수 있으며, 애플리케이션을 혁신하고 구축하는 데 집중할 수 있습니다. 추상화를 위해 인프라 상태에 대한 실시간 관찰 능력을 구축해야 하며, 엣지부터 멀티클라우드까지 모든 구성 요소 또는 모든 구성 요소의 조합에 대해 원하는 상태를 정의할 수 있는 프로그래밍 인터페이스를 개발해야 합니다.

이러한 프레임워크가 갖춰지면, 분산형 인프라를 구축하고 관리하는 것은 곧 폐쇄 루프(closed-loop)의 조정 기능을 갖춘 분산형 시스템을 구축하는 것이라고 할 수 있습니다. 이를 효과적으로 규모에 맞게 달성할 수 있는 유일한 방법은 소프트웨어와 개방형 기술을 활용하는 것입니다.

소프트웨어 정의 인프라에 대한 Equinix의 비전은 자동화할 수 있는 모든 것은 소프트웨어를 통해 자동화돼야 한다는 것입니다. 기반이 되는 물리적 디바이스에서 워크로드를 가상화하거나 컨테이너화, 추상화 할 수 있는 능력은 코드 및 불변하는 인프라와 같은 패러다임으로 전환하고 인프라 리소스를 빠르게 구축하며, 특히 하이브리드 멀티클라우드 환경에서 구현 시간을 단축할 수 있도록 합니다.

2021년에는 엣지에서 멀티클라우드로의 디지털 인프라 조정뿐만 아니라 거의 모든 인프라 스택 계층에서 클라우드 네이티브 기술의 확산과 채택이 가속화될 것입니다.

혁신을 위한 엣지 우선 패러다임

가트너 수석 부사장 닉 존스(Nick Jones)와 데이비드 설리(David Cearley) 애널리스트는 “2019년에는 10% 미만이었으나, 2023년까지 엔터프라이즈 데이터의 50% 이상이 데이터 센터 외부 또는 클라우드 외부에서 생성 및 처리될 것”이라고 예측합니다.^[i] 점점 더 확산하는 엣지 환경에서 컴퓨팅은 중앙 집중화된 데이터 센터에서 데이터 생성과 소비 소스에 가까운 엣지 위치에 있는 상호연결된 분산형 인프라로 전례 없는 속도로 이동하고 있습니다.

영상 회의, 협업 툴, 스트리밍, 게임, 승차 공유 등의 오늘날 최신 애플리케이션은 점점 더 엣지에서 완전히 자동화된 탄력적인 배치를 위해 설계되고 있습니다. 다양한 소스에서 나온 방대한 양의 데이터는 빠르게 처리해야 합니다. 또한 엣지에서는 최적의 사용자 경험을 제공하기 위해 많은 애플리케이션과 마이크로서비스가 낮은 지연 시간으로 상호연결돼야 합니다. 엣지에서 멀티클라우드까지 여러 엣지 위치와 인프라 계층에 걸쳐 분산형 애플리케이션을 구축하려면 아키텍처 트레이드오프에 대한 철저한 이해와 평가가 필요합니다. 여기에는 가용성 영역 설계, 분산형 서비스 메시, 트래픽 관리, 데이터 파이프라인, 보안, 캐시 및 상태 관리 등에 대한 평가가 포함됩니다.

컴퓨팅 및 데이터가 엣지로 이동함에 따라 엣지 인프라에 국한된 제약 조건이 발생합니다. 모듈화 및 확장성, 멀티 테넌시, 완전 자동화 운영(NoOps) 및 여러 데이터 센터에 걸친 가용 지역뿐만 아니라 범위, 전력, 네트워크, 컴퓨팅 및 스토리지 하드웨어와 관련된 용량 및 가용성에 대한 제한 등을 들 수 있습니다. 엣지 인프라는 이러한 사항을 모두 고려해 최적화돼야 합니다.

엣지에서 분산형 인프라를 안정적으로 확장 및 조정하는 복잡성을 해소하기 위해 인프라 스택 전반에 대한 엣지 우선 구축과 기술 혁신에 대한 모멘텀이 2021년에도 계속될 것입니다.

최적화된 엣지 인프라로 구현되는 5G

5G는 주요 기술의 변곡점이라고 할 수 있습니다. 향후 5G는 브로드밴드가 유선 통신에 미친 영향을 무선 통신에 미칠 것으로 예상됩니다.

2021년은 기업이 인프라 구축 계획에서 5G를 고려하게 되는 해가 될 것입니다. 고성능 5G 기능을 사용하려면 엣지로 최적화 확장할 수 있는 물리적 인프라가 필요합니다. 5G 액세스 및 핵심 기능에 가까운 애플리케이션과 “고정형” IT 환경을 클라우드와 밀접하게 상호연결된 데이터 센터에 구축함으로써, 기업은 이 신기술의 이점을 누릴 수 있습니다. 새로운 디지털 인프라와 기존의 매크로 엣지 데이터 센터와의 결합은 낮은 지연 시간으로 제공 가능한 거대한 양의 데이터와 분산형 컴퓨팅 리소스를 특징으로 하는 강력한 아키텍처 모델을 만들어 낼 것입니다. 이를 통해 이전에는 없던 활용 사례에 대한 새로운 컴퓨팅 패러다임을 구현할 수 있습니다.

액세스 네트워크 기술로서 5G는 더 넓은 커버리지, 더 높은 안정성과 대역폭, 더 나은 보안을 제공할 수 있습니다. 또한 5G는 100배 빠른 데이터 속도 (Gbps급), 초저지연 무선 액세스 네트워크 (최대 1ms), 높은 디바이스 밀도 등의 용량과 성능이 크게 향상된, 언제나 이용 가능한 유비쿼터스 경험을 만들어냅니다. 이러한 기능은 로봇 공학, 드론, 자율주행차량, 원격 의료, 촉각 인터넷 분야에서 새로운 기회와 가능성을 가져다줄 것입니다.

5G의 비전과 약속을 실현하기가 쉽지만은 않을 것입니다. 5G 성장을 위한 글로벌 모멘텀이 확대되면서, 경쟁력은 곧 주파수, 무선 액세스 네트워크, 엣지 데이터 센터, 전송 네트워크, 하드웨어 및 상호연결 등의 기반 인프라 기질의 다변적인 기능을 최적화하는 것뿐만 아니라, 생산자와 소비자로 구성되는 풍부한 디지털 에코시스템을 갖추는 것에서 나옵니다.

오늘날 미국 주요 도시 인구의 약 80%가 10밀리세컨드의 네트워크 왕복 시간 내에 Equinix 데이터 센터에 연결할 수 있습니다. 이러한 매크로 엣지 데이터 센터 캠퍼스는 퍼블릭 클라우드, 네트워크 제공업체, 콘텐츠 제공업체, 기업과 밀접하게 상호연결하고 있으며 5G가 직접 로컬에서 분산될 수 있는 프레임워크를 제공합니다. 이를 통해 “고정형’ 에코시스템은 5G 네트워크에 효율적으로 연결할 수 있습니다.

새로운 비즈니스 모델과 활용 사례를 가능하게 하는 흥미로운 5G 기능에는 네트워크 슬라이싱이 있습니다. 네트워크 슬라이싱을 통해 아키텍트는 지연 시간, 처리량, 보안과 같은 특정 요구 사항에 대해 동일한 물리적 네트워크에서 다양한 구성 요소 간의 상호연결을 생성하고 관리할 수 있습니다. 5G 지원 애플리케이션은 가급적 사용자 평면 기능(User Plane Function) 가까이에 배치해 인터넷, 퍼블릭 또는 프라이빗 클라우드, 엣지 컴퓨팅 워크로드에 걸쳐 있는 리소스와 상호연결해야 합니다.

고급 5G 활용 사례에서는 확장하기 전에 기반 인프라를 근본적으로 변화시켜야 합니다. Equinix의 경우 중립적, 멀티 테넌트의 물리적 인프라 구축에서부터 엣지에 이르기까지 의미 있는 미래의 활용 사례를 파악하고 계획하는 동시에, 기존 인프라 범위와 기능을 활용하는 것에서부터 5G의 실현을 시작합니다. 5G를 위한 데이터 센터와 물리적 인프라는 현대적이며 확장성, 유연성, 상호연결, 중립성 및 멀티 테넌트를 기반으로 해야 합니다.

엣지로 이동하는 분산형 AI

AI가 완전히 새로운 개념은 아니지만, 100년 전 전기의 등장이 그랬던 것처럼 기계와 딥러닝의 발전과 함께 사실상 모든 산업을 변화시킬 준비를 갖추고 있습니다. IDC에 따르면, 2022년까지 하이브리드 비즈니스 모델로 전환하는 기업의 80%가 AI 지원 및 보안 엣지 인프라에 4배 더 많은 비용을 지출하고 비즈니스 민첩성과 실시간 인사이트를 확보할 것입니다.^[i]

광범위한 AI 트레이닝에 사용하는 컴퓨팅 기술의 양은 기하급수적으로 증가했습니다. 실제로 그 수치는 3개월 반마다 두 배씩 증가하고 있으며, AI 알고리즘 효율은 16개월마다 두 배 증가하고 있습니다.^[ii] 이 지표는 2년간 두 배로 늘어나는 무어의 법칙의 기간과 놀랍게도 일치합니다. 이처럼 하드웨어 및 알고리즘 효율성이 크게 향상됨에 따라 더 적은 하드웨어와 프로세싱 리소스만으로도 더 많은 AI 워크로드를 실행할 수 있습니다. 이러한 변화는 AI의 채택과 확산이 모든 산업과 기업으로 확대되면서 2021년 이후에 가속화될 것입니다.

일반적인 AI 워크플로우에서는 대량의 데이터가 모델링을 위해 수집 및 사전 처리됩니다. 그 이후 트레이닝 모델은 예측과 추론을 위해 사용되며, 반복적으로 미세 조정할 수 있습니다. AI 알고리즘과 트레이닝이 자동 확장이 가능한 거대 데이터 세트 및 컴퓨팅 클러스터와 가장 잘 작동하기 때문에, 퍼블릭 클라우드는 AI를 구축하기에 매력적인 장소였습니다. 하지만 점점 더 많은 활용 사례에서 AI를 분산 방식으로 엣지에 구축할 필요가 높아졌습니다.

이러한 경우 지연 시간, 성능, 프라이버시 및 보안과 관련된 엄격한 추가 요구 사항으로 인해 추론 및 트레이닝 모두에서 일부 AI 데이터와 프로세싱은 사용자와 데이터 생성 및 소비 소스 가까이에 위치해야 합니다.

AI 트레이닝 워크로드를 엣지에서 실행할 때는 전력, 성능, 데이터 프라이버시, 데이터 보안, 데이터 중력 및 통합, 단순성 등을 고려해야 합니다. 마찬가지로 엣지에서의 추론은 지연 시간, 가용성, 디바이스 리소스, 데이터 프라이버시, 데이터 보안 및 통합 등을 생각해야 합니다.

2021년에는 AI 트레이닝 및 추론을 위한 엣지에서의 AI 구축 속도가 빨라지고, 인프라 구축 자동화 및 하이브리드 멀티클라우드 AI 환경 조정을 위한 서비스형 기능이 향상될 것입니다.

지속가능한 전력망(grid)으로 전환하는 데이터 센터

글로벌 기후 위기가 심화되면서 선도 기업은 부정적 영향을 피하는 것에서 긍정적인 변화를 만드는 쪽으로 기업의 지속가능성 목표를 전환하고 있습니다. 적어도 기업은 파리협정의 목표와 일치하는 전략을 수립하고 있으며 글로벌 경제의 탈탄소화가 시급하다는 점을 인식하고 있습니다.

IDC는 “2025년까지 G2000 기업의 90%가 IT 하드웨어 공급망에서 재사용 가능한 자재, 공급업체 설비의 탄소 중립 목표, 비즈니스의 전제 조건으로서 에너지 사용량 감소를 의무화할 것”이라고 예측합니다.¹

지금까지 많은 데이터 센터 기업이 설계 혁신과 에너지 효율성 측정을 통해 에너지 소비와 그에 상응하는 탄소 배출량을 관리하고 있습니다. 일부 기업은 100% 재생 에너지 및 탄소 중립성에 전념함으로써 한 걸음 더 나아가고 있으며, 2030년까지 데이터 센터의 완전한 탄소 중립화를 요구하는 유럽 그린 딜에 협력하고 있습니다.¹ 2021년 데이터 센터는 긍정적인 환경 영향을 이끌어 갈 책임과 함께 핵심 위치에 놓이게 될 것이며, 디지털 경제의 확장 및 가속화는 계속될 것입니다.

2021년 Equinix는 “전력망 지속가능성(grid-and-sustainability)”을 위한 첫 번째 주요 데이터 센터 프로젝트를 시작합니다.

데이터 센터가 환경에 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 다양한 방법이 있습니다. 일기 예보, 사용 및 수요 패턴, 로드 쉐딩(load shedding)과 같은 기능을 정확하게 결합할 수 있는 호스팅 플랫폼 개발에 영향을 미칠 수 있는 간접적 기회에서부터, 유연하고 즉각적인 전력 공급원을 제공하는 대규모의 현장 에너지 스토리지 솔루션을 활용하거나 심지어 지역 에너지 수요를 대체하기 위해 열 형태로 폐기물 에너지를 활용하는 등의 구체적인 조치에 이르기까지 다양한 방법을 제공합니다.

긍정적인 영향을 미치기 위한 변화에는 기술 중심의 접근 방식이 필요합니다. 또한 이해관계자들과의 글로벌 및 로컬 에코시스템을 구축해야 합니다. 장기적으로 볼 때, 이러한 동향과 왕복 초저지연 시간을 필요로 하는 차세대 애플리케이션의 등장은 데이터 센터 위치에 변화를 가져올 것입니다. 차세대 데이터 센터는 분산돼 커뮤니티에 통합되고 컴퓨팅, 연결성, 전력 및 열을 위한 탄력적인 에코시스템 역할을 할 것입니다.
지속가능성에 대한 관심이 높아지면서 설계 및 운영에서 차세대 연료 전지 및 냉각을 위한 전력 관리로 개방형 데이터 센터 인프라 표준이 변화하고 있습니다. 이러한 추세는 데이터 센터 혁신을 가속화할 것입니다. 또한 설비 제공업체가 미션 크리티컬 데이터 센터 시설에 서비스를 제공하는 플랫폼을 개발할 때 직면하는 상당한 장벽을 없애면서 지속가능한 전력망을 위한 중요한 역할을 할 것입니다.

개방형 하드웨어 플랫폼과 벤더 간의 상호운용성 개선을 통한 기술 활성화의 발전, 재생 에너지원의 개발과 도매 전력 시장으로의 통합을 통한 기후 변화 해결의 긴급성 증가, 더 낮은 엔드 투 엔드 지연 시간을 요하는 스토리지 및 새로운 플랫폼에 대한 당면 과제, 엣지에 가까운 컴퓨팅 및 네트워크 리소스의 필요성 등의 모든 요인을 결합하면 차세대 전력망을 위한 새로운 데이터 센터 프로젝트가 탄생할 것입니다.

미래를 위한 디지털 인프라 마련

2021년이 2020년보다 덜 놀랍고 더 예측 가능한 한 해가 되기를 바라지만, 이미 변화된 많은 것들을 돌릴 수는 없습니다. 디지털 성장의 가속화는 계속될 것이며, 디지털 리더는 기업에 확실한 이점을 제공할 수 있는 기술과 트렌드를 수용해야 합니다. 이러한 동향을 이해하고 수용하는 비즈니스 및 기술 리더야말로 변화무쌍한 미래에도 잘 대처할 수 있을 것입니다.

디지털 리더는 Equinix가 제공하는 데이터 센터, 상호연결, 베어메탈 등 Platform Equinix® 스택의 모든 계층에 걸쳐 이러한 혁신적인 기술을 활용함으로써 그들의 디지털 인프라를 통합하고 상호연결할 수 있습니다. 또한 Equinix는 고객이 이러한 기능을 소프트웨어 속도로 엔드 투 엔드 오케스트레이션하고, API, 오픈 소스 툴, 클라우드 네이티브 기술을 활용해 계속해서 앞서 나갈 수 있도록 지원합니다.

Global Interconnection Index Volume 4를 통해 디지털 성장에 대한 동향과 이를 토대로 경쟁력을 갖출 방법에 대해 자세히 살펴볼 수 있습니다.

[1]. “IDC FutureScape: Worldwide IT Industry 2021 Predictions,” IDC, October 2020, Doc #US46942020.

[2]. Nick Jones and David Cearley, “Top 10 Strategic Technology Trends for 2020: Empowered Edge,” Gartner, March 10, 2020, ID G00450640.

[3]. “IDC FutureScape: Worldwide Future of Digital Infrastructure 2021 Predictions,” IDC, October 2020, Doc #US46470820.

[4]. Raymond Perrault et al, “The AI Index 2019 Annual Report,” AI Index Steering Committee, Human-Centered AI Institute, Stanford University, Stanford, CA, December 2019.