가성비 높은 스마트시티용 데이터 스토리지 인프라 구축 방법

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IoT(사물인터넷) 기술은 도시 인구의 증가에 대응해 보안, 공공 안전, 삶의 질을 변화시키고 있다.

IoT로 연결된 디바이스들은 그린 시티 이니셔티브에서 교통 패턴에 이르기까지 모든 정보를 제공한다. 날씨가 도시 교통 시스템에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 등 다양한 분석 정보를 제공하기 위해 방대한 양의 데이터를 축적하고 그 데이터에 의존한다.

이러한 이니셔티브를 지원하는 인프라는 상당한 비용을 수반하는 경우가 대부분이다. 통신회사와 도시는 스마트시티가 생산하는 방대한 양의 데이터를 지원하는 복잡한 5G 네트워크 구축, 대규모 컴퓨팅 리소스 및 광범위한 스토리지 네트워크에 투자해야 한다. 온라인 미디어 스테이트테크가 데이터 스토리지를 효율적으로 구축하는 방법을 전문가의 의견을 들어 보도했다.

스마트시티가 작동하려면 효율적이고 지능적이며 정보를 신속하게 처리하고 전달할 수 있어야 한다. 누가 뭐라 해도 데이터는 스마트시티의 중심 요소다. 대량의 데이터를 효율적으로 저장하는 것은 중요한 문제다. 이 모든 것의 해결은 스마트시티 데이터 폭증을 처리할 수 있는 적절한 스토리지 인프라를 갖추는데서 출발한다.

◆ 스마트시티의 데이터 관리 난제

세계에서 가장 진보된 스마트시티 이니셔티브는 수많은 장치에 의존한다. 예를 들어 미국 샌디에이고 시에서는 수천 개의 가로등이 네트워크로 연결돼 있다.

그러한 장치의 데이터는 일반 시민들의 편의 증진을 위해 공공 부문과 민간 부문 이해관계자 간에 공유된다. 샌디에이고의 가로등은 대기 데이터, 교통 패턴 등을 모니터링하는데 사용된다. 소셜 기반 길안내 서비스 기업 웨이즈(Waze)는 전 세계 사용자의 여행 경험을 증진시키기 위해 공개적으로 이용 가능한 교통 데이터를 사용하는 한편 도시 계획자들에게는 그 데이터를 분석할 수 있는 도구를 제공한다. 게다가, 한국의 서울에서는 충전 레벨 센서를 포함하는 태양열 폐기물 통이 수동 수집 경로를 개선시켜 깨끗한 도시를 유지하는데 상당한 비용 절감을 가져다주고 있다.

이 모든 센서와 솔루션은 방대한 양의 데이터를 수집, 도시 관리자들에게 많은 질문을 남긴다.

과연 어떤 데이터를 저장해야 하며, 어떤 데이터를 폐기해야 하는가? 무엇을 통합하고 공유해야 하며, 어떤 것을 비밀스럽게 취급해야 하는가? 어떻게 페타바이트(1126조 바이트) 심지어는 엑사바이트(115경 바이트) 단위의 스마트시티 데이터를 전달된 통찰력에 기초하여 신속한 조치를 취할 수 있는 방식으로 전송하고 처리할 수 있는가? 등의 질문이다.

규제는 더욱 복잡하다. 더 많은 과정이 자동화됨에 따라 공공 당국, 특히 의료, 금융 서비스, 자동차 시장 등과 같은 규제가 심한 분야와 연계되어 있는 경우 이와 관계된 데이터에 대한 역사적 기록을 보존해야 한다.

개인 식별 가능 정보는 자체적인 요구사항을 가지고 있다. 데이터가 어떻게 수집되고 사용되는지에 대해 심각한 우려가 제기된다. 어떤 데이터를 보관해야 하고 어떤 데이터를 보관하지 말아야 하는지에 대한 결정이 어렵다. 도시는 수집한 데이터를 어떻게 사용하는지에 대해 매우 신중해야 하며 PII(개인식별정보)가 안전하고 익명으로 유지되도록 보장해야 한다.

수많은 스마트 시스템이 동시에 작동하고 이러한 시스템과 관련한 수많은 당면 과제를 안고 있는 상황에서 규정 준수 및 감사 목적을 위한 데이터를 대규모로 보관하고 유지하는 가장 효과적인 방법은 무엇인가?

◆ 스마트시티 ‘엣지’에서의 데이터 관리

이러한 질문에 답하기 위해서는 데이터가 생성되고 수집 및 보관되는 다양한 환경을 이해하는 것이 도움이 된다.

스마트시티에서는 상당한 양의 데이터가 수집되는 시점에 생성된다. 이것을 ‘엣지’라고 한다. 여기에는 지하철에 설치된 센서나 수상 공원을 겨냥한 카메라 등 데이터를 생성하는 기기라면 모두 포함된다. 공공 당국이 해결해야 할 과제는 엣지에서 생성된 데이터를 수집, 공유, 분석 및 보관할 중앙 처리 센터로 이동하거나 보관해야 할 데이터를 결정하는 것이다.

도시는 엣지 기반 애플리케이션을 조정하고 개선하기 위해 데이터를 신속하게 처리할 수 있어야 하지만, 엣지 장치에서 데이터 센터로 데이터를 전송하는 것은 너무 오래 걸리는 경우가 많다. 더 빠르고 비용 효율적인 접근방식은 장치 자체에서 데이터를 처리하는 엣지 스토리지를 엣지 컴퓨팅 스토리지와 결합하는 것이다. 여기에는 중간 집계 지점을 지원하기 위해 사무실 컴퓨팅 및 스토리지 인프라를 전환하는 것도 포함한다.

이는 진정한 중앙 집중식 스토리지에 사용되는 전통적인 데이터 센터로 보완될 수 있다. 이렇게 되면 어느 정도 중급 수준의 처리가 이뤄질 것 같지만, 아직은 이러한 포인트가 기존의 데이터센터가 제공하는 기능을 갖춘 곳은 아니다. 그것은 엣지 컴퓨팅이 더 보편화됨에 따라 미래에 바뀔지도 모른다.

현재로서는 5G 기술은 최첨단 데이터 스트리밍을 용이하게 한다. 5G는 엣지에 있는 센서, 카메라, 장치의 서로 다른 데이터를 결합한다. 초기에는 5G가 네트워크의 가장 중요할 것이며, 결국 전체 고속 유선 네트워크를 통해 이동하게 될 것이다.

◆ 한 가지만의 스토리지 설계는 적합하지 않다

이러한 모든 활동은 여러 환경 전반에서 데이터를 처리할 수 있는 유연한 스토리지 아키텍처를 필요로 한다. 엣지 또는 기존 데이터 센터에서 데이터를 처리하는 것은 모두 고유한 스토리지 요구사항을 가진 서로 다른 접근 방식이다.

엣지에 있는 스토리지는 사용 가능한 공간이 제한적이기 때문에 작은 설치 공간을 갖는 경향이 있다. 저장된 데이터 량은 수집 지점 또는 수집 지점 근처에 있는 특정 실시간 애플리케이션에 주로 사용되므로 상대적으로 작다. 스토리지 설계자가 물어야 할 핵심 질문은 의미 없는 엣지 기반 데이터가 얼마나 되는가이다. 즉시 사용할 수 있도록 얼마나 오래 보관해야 하며, 언제 핵으로 밀어야 하는가를 판단해야 한다.

대부분의 스마트시티 데이터의 대상은 일반적으로 공용, 개인 또는 하이브리드 클라우드 인프라에 구축된 중앙 스토리지 시설이다. 여기서 매크로 분석을 위해 방대한 양의 정보를 집약할 수 있다. 그 결과 규모뿐 아니라 규모에 맞는 성능을 제공할 수 있는 상당한 처리 능력이 요구된다.

◆ 필요에 따라 확장되는 자동화된 스토리지 솔루션

엣지 및 기존 데이터 센터 스토리지 환경 모두에 필요한 아키텍처는 견고하고, 지속가능하고, 방대한 양의 데이터를 처리할 수 있어야 한다. 기존 스토리지 어레이는 스마트시티가 사용할 수 있는 잠재적 엑사바이트 데이터를 수용하기 위해 구축되지 않았다.

방대한 양의 데이터를 관리하기 위한 전통적인 인간 중심의 방법은 단순히 확장되지 않을 것이다. 자동화가 핵심이 될 것이다. 오픈 소스 소프트웨어에 구축된 자동화된 스토리지 기술과 업계 표준 하드웨어 사양은 필요한 확장성을 제공할 수 있다. 용량 요구에 따라 자동으로 조정될 수 있다. 기존 스토리지 시스템보다 비용 효율적이며 빠르게 처리해야 하는 데이터가 범람하는 도시에 이상적이다.

◆ 스마트시티에서 데이터 스토리지가 중요한 이유

스토리지는 스마트시티 인프라의 한 요소일 뿐이지만 그 복잡성과 비용은 종종 도시 정부의 열망에 가장 큰 장애물로 작용한다.

해결책은 대규모로 확장 가능하고 업계 표준 하드웨어 인프라와 호환되는 자동 스토리지 솔루션을 사용하는 것이다. 또한 다양한 데이터 스토리지 환경과 사용 사례에 맞게 아키텍처를 맞춤화하는 것이다.

데이터가 도시 환경에서 사용되는 방식에 대해 미리 계획을 세우는 것은 스마트시티가 제대로 구축될 수 있도록 하는 비용 효율적인 스토리지 인프라를 만드는 비결이다.

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