포그컴퓨팅 및 포그노드에 대해 자세히 쉽게 설명 및 정리

포그 컴퓨팅을 아주 쉽게 설명하자면, 우리가 사는 동네의 작은 동사무소나 파출소와 비슷하다고 생각하시면 됩니다.

우리가 어떤 정보가 필요하거나, 급한 일이 생겼을 때 바로 서울시청(클라우드 컴퓨팅)까지 갈 필요 없이, 가까운 동사무소(포그 컴퓨팅)나 파출소(포그 컴퓨팅)에 가서 처리하는 것과 같은 원리입니다.

클라우드 컴퓨팅은 모든 정보를 멀리 떨어진 거대한 데이터 센터(서울시청)에서 처리하는 방식이에요. 장점은 엄청난 양의 데이터를 한꺼번에 처리할 수 있지만, 단점은 데이터를 주고받는 데 시간이 걸리고(교통 체증) 네트워크가 끊기면 아무것도 할 수 없다는 점입니다.

엣지 컴퓨팅은 데이터를 아예 우리 집 안(우리 몸의 센서, 자율주행차 내부)에서 바로 처리하는 방식이에요. 가장 빠르고 즉각적인 처리가 가능하지만, 복잡하고 큰일은 처리하기 어렵습니다.

그럼 포그 컴퓨팅은 뭘까요?

예시 1: 스마트 신호등 시스템

• 클라우드 컴퓨팅 방식이라면: 동네 사거리의 교통량 정보가 전부 서울 시청 중앙 서버로 가서 분석되고, 다시 그 결과에 따라 신호등이 바뀝니다. 이렇게 되면 데이터가 멀리 갔다 오느라 신호등이 바뀌는 데 시간이 오래 걸릴 수 있겠죠? 갑자기 구급차가 나타나도 바로 신호등을 바꾸기 어려울 수 있습니다.
• 포그 컴퓨팅 방식이라면: 사거리마다 작은 컴퓨터(포그 노드)가 설치되어 있다고 상상해보세요. 이 작은 컴퓨터는 주변 차량의 수, 속도, 방향 같은 데이터를 직접 모아서 바로 그 사거리의 신호등을 어떻게 바꿀지 결정합니다.
  • 구급차 출동: 구급차가 다가오면, 그 주변 사거리의 포그 노드들이 서로 통신해서 구급차가 지나가는 길의 신호등을 즉시 파란불로 바꿔줍니다. 중앙 서버까지 데이터를 보낼 필요 없이, 현장에서 바로 판단하고 실행하는 거죠.
  • 교통량 조절: 출퇴근 시간에는 이쪽 길에 차가 많으니 신호등을 길게, 다른 길은 짧게 바꾸는 등, 그 지역의 교통 흐름을 실시간으로 파악해서 가장 효율적인 방식으로 신호등을 조절합니다. 중앙에서 일괄적으로 통제하는 것보다 훨씬 빠르고 유연하게 대처할 수 있습니다.

예시 2: 스마트 농장

• 클라우드 컴퓨팅 방식이라면: 농장의 모든 센서(온도, 습도, 토양 상태 등) 데이터가 멀리 떨어진 중앙 서버로 전송되고, 거기서 분석해서 농장 관리 명령이 다시 농장으로 내려옵니다. 만약 인터넷이 끊기거나, 데이터가 너무 많아 전송에 시간이 걸리면 식물이 시들거나 병이 들 수도 있겠죠.
• 포그 컴퓨팅 방식이라면: 농장 구역마다 작은 제어 장치(포그 노드)가 있다고 생각해보세요. 이 장치는 자기 구역의 센서 데이터를 직접 받아서 즉시 분석합니다.
  • "이 구역의 온도가 너무 높네? 바로 스프링클러를 작동시켜!"
  • "저기 흙이 너무 건조해! 즉시 물을 줘!" 이런 판단과 행동을 현장에서 바로 처리하는 거죠. 아주 중요한 데이터나 전체적인 농장 운영 계획 같은 것만 가끔 중앙 클라우드 서버로 보내서 큰 그림을 그리는 데 사용합니다.

쉽게 말해, 포그 컴퓨팅은 '현장에서 가까운 곳에서 똑똑하게 일 처리하는 중간 관리자'라고 생각하면 됩니다. 모든 데이터를 멀리 보내지 않고, 필요한 정보만 현장 근처에서 빠르게 처리해서 시간 지연을 줄이고 효율성을 높이는 기술입니다.

 

 

용어설명)

노드의 뜻

노드(Node)는 컴퓨터 과학 및 네트워크 분야에서 "연결점" 또는 "하나의 독립적인 장치/개체"를 의미하는 데 사용되는 용어입니다.

포그 컴퓨팅 맥락에서 '포그 노드(Fog Node)'의 '노드'는 다음과 같은 의미를 가집니다.

1. 데이터 처리 및 저장 능력을 가진 장치:
   • 스마트 신호등의 제어 박스
   • 스마트 농장의 구역별 제어 장치
   • 산업 현장의 센서 데이터를 수집하고 처리하는 소형 컴퓨터
   • IoT 게이트웨이 (다양한 IoT 기기들을 네트워크에 연결하고 데이터를 필터링하는 장치)
   • 네트워크 스위치나 라우터 중 일부 기능이 강화된 것
2. 클라우드와 엣지 장치 사이의 중간 계층:
   • 포그 노드는 클라우드처럼 거대하지도 않고, 엣지 장치(센서, 카메라, 스마트폰 등)처럼 아주 작고 단순하지도 않습니다.
   • 엣지 장치로부터 데이터를 받아서 1차적으로 처리하고 분석한 다음, 필요한 정보만 클라우드로 보내거나, 클라우드로부터 받은 명령을 엣지 장치로 전달하는 중간 다리 역할을 합니다.
3. 네트워크 상의 지점:
   • 컴퓨터 네트워크의 그림을 그릴 때, 데이터를 주고받는 각 컴퓨터나 서버, 라우터 등을 동그라미로 표시하는데, 이 동그라미 하나하나가 바로 '노드'입니다. 포그 노드도 이러한 네트워크 상의 한 지점이라고 볼 수 있습니다.

결론적으로, '포그 노드'에서 '노드'는 포그 컴퓨팅 환경에서 데이터를 수집하고, 처리하며, 저장하고, 통신하는 역할을 하는 '개별적인 컴퓨터 장치' 또는 '네트워크 상의 지점'을 의미한다고 이해하시면 됩니다. 이 노드들이 모여 안개(Fog)처럼 넓게 퍼져 분산된 컴퓨팅 환경을 구축하는 것이죠.

 

※ 포그노드와 포그컴퓨팅 차이점

포그 노드(Fog Node)가 곧 포그 컴퓨팅(Fog Computing) 자체는 아닙니다.

비유로 다시 설명해 드릴게요.

• 포그 컴퓨팅 (Fog Computing)은 "동네의 작은 동사무소나 파출소들이 모여서 하나의 효율적인 행정 시스템을 이루는 것"과 같은 전체적인 개념 또는 아키텍처를 말합니다. 데이터를 클라우드까지 모두 보내지 않고, 현장 가까이에서 분산하여 처리하는 방식, 패러다임을 의미합니다.
• 포그 노드 (Fog Node)는 그 "동네의 작은 동사무소 하나" 또는 "파출소 하나"와 같이, 포그 컴퓨팅 시스템을 구성하는 개별적인 장치, 서버 또는 컴퓨팅 자원을 의미합니다. 즉, 포그 컴퓨팅이라는 큰 그림을 이루는 핵심적인 구성 요소 중 하나입니다.

정리하자면:

• 포그 컴퓨팅은 '어떻게 데이터를 처리할 것인가'에 대한 전략이자 전체 시스템입니다. (전략, 아키텍처, 패러다임)
• 포그 노드는 그 전략을 실행하기 위해 사용되는 '어떤 장치'입니다. (하드웨어/소프트웨어 구성 요소)

포그 컴퓨팅은 여러 포그 노드들이 서로 협력하여 작동하며, 엣지 장치(센서, 카메라, IoT 기기 등)와 클라우드 서버(중앙 데이터 센터) 사이에서 데이터를 처리하고 관리하는 분산된 네트워크 환경을 조성합니다.

 

 

결론)

★간단히 정리한다면 ----> 포그컴퓨팅은 중간역할을 하는 하나의 시스템이고, 포그노드는 그 시스템을 이루는 구성요소이다.

 

포그 컴퓨팅은 데이터를 처리하는 전체적인 시스템 아키텍처 또는 패러다임을 의미하며, 클라우드와 엣지 디바이스 사이에 위치하여 분산된 방식으로 데이터를 처리하는 개념입니다.

포그 노드는 바로 그 포그 컴퓨팅 시스템을 구성하는 개별적인 하드웨어/소프트웨어 구성 요소입니다. 센서 데이터를 수집하고, 분석하고, 저장하며, 클라우드나 다른 엣지 디바이스와 통신하는 기능을 수행하는 각 장치를 말합니다.

따라서, 포그 컴퓨팅은 '숲'이고, 포그 노드는 그 숲을 이루는 '나무'들이라고 비유할 수 있습니다. 숲이 되려면 여러 나무들이 필요하듯이, 포그 컴퓨팅 시스템이 되려면 여러 포그 노드들이 서로 연동되어 작동해야 합니다.