[U-칼럼]차세대 디지털 신경망

그리드(Grid) 컴퓨팅

그리드는 우리말로 하면 격자라고 하며, 우리가 많이 알고 있는 웹보다 더욱 촘촘하게 연결되어 있는 구조를 지칭하고 있다. 웹은 전세계적으로 흩어져 있는 웹서버를 연결해서 정보를 제공하는 서버기반의 개념인데 반하여, 그리드는 서버와 클라이언트 구분이 없이 모든 컴퓨터들이 동등한 수준으로 연결이 된 수평적 구조이다.

이제 웹 형태의 인터넷이 그리드 형태의 차세대 인터넷 구조로 발전해 가고 있다. 인터넷이라는 인프라를 생활에서 최대한 활용하고 비즈니스 영역으로 발전시킨 개념이 유비쿼터스 네트워크라고 한다면, 그리드 컴퓨팅은 인터넷 망을 신경망처럼 더욱 진화시키고자 하는 기술적개념이라고 할 수 있다. 결국 그리드 컴퓨팅이라는 기술적 발전을 바탕으로 유비쿼터스 네트워크가 더욱 발전할 수 있을 것이다.

그리드 컴퓨팅의 연구는 크게 2가지 관점으로 접근하고 있다. 하나는 가상의 슈퍼컴퓨터를 개발하고자 하는 것이고, 다른 하나는 차세대 인터넷 서비스 관점이다. 차세대 인터넷 서비스 관점의 접근은 유비쿼터스 네트워크에 대한 개념과 그 흐름이 이어져 있다.

가상 슈퍼컴퓨터의 연구
그리드 컴퓨팅은 슈퍼 컴퓨터를 개발하고자 하는 연구로부터 먼저 시작이 되었다. 슈퍼컴퓨터하면 국가적인 사업으로 추진할 정도로 값도 비싸고 만들기도 쉽지 않다. 어떻게 하면 슈퍼컴퓨터 성능을 가진 컴퓨터를 값싸게 만들 수 있을까하는 고민을 많은 사람들이 하게 되었다. 그래서 나온 개념이 인터넷 상에 연결된 컴퓨터들을 연결하여 하나의 가상 슈퍼 컴퓨터를 만들어보자는 것이다.

요즘에는 말이 개인용 컴퓨터이지 예전의 중형컴퓨터급 이상의 성능들을 가지고 있다. 사실 집에 있는 개인용 컴퓨터를 생각해보면 웹 서비스, 메신저, 채팅, 음악감상 등을 하는 것이 대부분이다. 따라서 컴퓨터 성능의 대부분은 그냥 허비되고 있다고 봐도 될 것이다. 이렇게 놀고 있는 컴퓨터 처리능력을 인터넷으로 연결하면 공짜로 하나의 가상 슈퍼컴퓨터가 생기게 되는 것이다. 즉, 웹 서핑을 하는 도중에 인터넷에 연결된 수많은 개인 컴퓨터의 CPU처리 능력을 분산처리개념으로 연결하여 일기예보와 같은 연산량이 많은 정보들을 처리할 수 있다. 이러한 것을 그리드 컴퓨팅이라고 한다. 그리드 컴퓨팅은 계산 그리드(컴퓨팅 파워 활용), 데이터 그리드(연결된 DB 활용), 액세스 그리드(전자공간 공유를 통한 협업) 등으로 구분할 수 있다.

그리드 컴퓨팅에 대한 연구는 주로 미국과 유럽이 주축이 되고 있는데, 그 중에서도 활발한 활동을 보이고 있는 곳은 글로벌그리드포럼(www.gridforum.org), 유러피안그리드포럼(www.egrid.org) 등이다. 그리드 구축계획은 지난 1998년 처음 등장했다. 미국에서는 슈퍼컴퓨터센터 및 정부출연 연구소를 중심으로 1998년부터 인간게놈지도 작성 사업, 항공기 통합 설계작업, 지진 예측분석 사업 등 다양한 그리드 프로젝트가 추진되고 있다.

국내에서는 정보통신부와 한국과학기술정보연구원(KISTI)이 공동으로 ‘국가 그리드 구축사업’을 추진하고 있다. 그리드포럼코리아(www.gridforumkorea.org)는 국내의 그리드(Grid) 연구ㆍ개발을 촉진하고 나아가 그리드 연구에 있어서 국제적으로 Grid 표준화에 기여하며, 국내에 그리드 표준을 보급하고, 그리드 산업을 육성ㆍ개발하기 위한 협업 환경을 구축함을 목적으로 활동을 하고 있다.


P2P의 등장
인터넷은 초기에는 원격접속(Telnet), 파일전송(FTP), 이메일 등이 주요 서비스였지만, 현재는 웹서비스를 인터넷과 거의 동일한 개념으로 이해를 한다고 해도 과언이 아닐 정도로 HTML(HyperText Markup Language)기반의 웹이 차지하는 비중이 상당하다. 인터넷 익스플로러와 같은 웹브라우저만 있으면 정보검색은 물론 파일전송, 이메일 등의 서비스까지 사용할 수 있다.

웹에서는 정보가 인터넷상의 웹 서버에 저장이 되고 하이퍼텍스트라는 형식으로 서로 연결이 되어 있다. 인터넷 주소를 사용하여 해당 홈페이지에 접속을 하고 링크에 의해서 다른 홈페이지와 연결이 되어 정보를 불러 올 수 있다. 전 세계의 하이퍼텍스트가 이리저리로 연결된 모습이 마치 거미줄처럼 보이기 때문에 월드 와이드 웹(WWW)이라는 이름이 붙여졌다. 하지만 이러한 웹은 웹 서버를 중심으로 네트워크가 형성이 되고 그 서버에 개인용 컴퓨터와 같은 클라이언트가 접속이 되는 구조이다.

최근에는 이러한 웹 서비스 개념에서 더 나아가 P2P(Peer To Peer)라는 게 있다. 서버가 아닌 인터넷상의 수많은 개인용 컴퓨터들끼리 직접 연결해주는 개념이다. 국내에서는 소리바다 대표적인 예이다. P2P를 통해 영화나 MP3파일을 다운로드 받는 용도로 많이 활용이 되고 있다. 하지만 개인용 컴퓨터의 데이터 용량이 100기가바이트를 넘어가는 요즘 이러한 연결을 통해 촘촘히 연결된 격자와 같은 거대한 가상의 데이터 공간으로 발전해 가고 있다. 이러한 P2P가 우리 생활에서 볼 수 있는 그리드 컴퓨팅의 사례라고 할 수 있을 것이다.

차세대 웹 서비스와 유비쿼터스 네트워크

그리드 컴퓨팅은 컴퓨팅 개념이면서 동시에 네트워크의 개념이다. 유비쿼터스가 컴퓨터 중심의 ‘유비쿼터스 컴퓨팅’과 네트워크 중심의 ‘유비쿼터스 네트워크’개념으로 구분할 수 있는데 반하여 그리드 컴퓨팅은 컴퓨터와 네트워크를 통합

한 개념으로 이해 할 수 있다. 이러한 것은 ‘네크워크가 곧 컴퓨터’라는 말로 요약할 수 있다.

가상의 슈퍼컴퓨터를 구축하고자 하는 연구뿐만 아니라, 최근 비즈니스 측면에서 많은 관심이 되고 있는 NC(Network computer), Thin Client 등의 사례를 통해서도 그리드 컴퓨팅을 이해할 수 있다. 사용자들이 사용하는 컴퓨터는 모니터, 램, CPU정도만 달려있고 하드디스크, 프로그램 등은 서버에 저장되어 있는 구조이다. 마치 예전에 전산실에서 메인서버에 컴퓨터 단말기들을 접속하여 사용하는 구조로 다시 회귀하는 형태라고 할 수도 있다. 하지만 현재의 추세는 보안, 프로그램 및 장비의 유지 보수 등과 같은 이유에서 많은 관심을 받고 있는 상황이다. 비즈니스적인 논리가 힘을 받고 있다고 할 수 있다. 프로그램의 유지 보수 차원에서는 유틸리티 컴퓨팅이라는 개념으로 접근하고 있다. 벤처기업처럼 프로그램 구매에 자본을 지출할 여력이 부족한 경우 필요한 프로그램을 서버에 접속해서 사용을 하고 사용한 만큼 요금을 지불하는 새로운 개념의 비즈니스이다.

그리드 컴퓨팅의 연결대상은 컴퓨터 뿐만 아니라, 가전제품, 센서와 같은 비컴퓨터류까지 포함된다. 즉, 모든 형태의 디지털 기기들이 연결되는 게 바로 그리드 컴퓨팅인 것이다. 그리드 컴퓨팅을 통하여 계산능력을 연결하고, 저장공간을 연결하고, 각종 작업을 위한 것들을 연결하게 되는 것이다. 이는 각종 디지털 기기들을 연결하여 언제 어디서나 원하는 서비스를 제공받을 수 있는 유비쿼터스 네트워크 개념과 거의 유사하다고 할 수 있다. 하지만 여기에서 중요한 차이점이 존재한다. 그리드 컴퓨팅은 기술적인 관점인 반면 유비쿼터스 네트워크는 인간 중심적인 관점이라고 할 수 있다. 유비쿼터스는 각종기술, 네트워크가 인간의 삶에 의미가 있어야 하고 현실 생활을 보조해 줄 수 있어야 한다. 그리드 컴퓨팅에 인간을 고려하는 개념이 추가된 게 바로 유비쿼터스라고 할 수 있을 것이다.

모바일 그리드 컴퓨팅
그리드 컴퓨팅에 있어서 휴대폰, PDA, 노트북과 같은 모바일 기기들을 무선으로 연결하여 이동형 그리드 컴퓨팅 환경을 구성할 수 있다. 내년부터 국내에서 서비스 될 예정인 와이브로가 이러한 그리드 컴퓨팅의 중요한 인프라 요소가 될 것으로 기대하고 있다. 또한 지그비, 블루투스, UWB와 같은 PAN(Personal Area Network)을 활용하여 근접해 있는 이동형 기기 또는 센서들간에 임시적으로 구성되는 애드혹(Ad-hoc) 네트워크를 구성할 수 있으며, 이를 바탕으로 훨씬 지능적이고 실생활에 도움이 되는 그리드 컴퓨팅으로 발전될 것으로 예상하고 있다.

와이브로, LAN, PAN을 활용한 모바일 기기들의 그리드 망으로의 참여는 사용자 및 환경의 다양한 정보들을 실시간으로 센싱할 수 있게 해주며, 사용자들에게는 언제 어디서나 슈퍼컴퓨터와 같은 처리 결과를 제공해 줄 수 있어 차세대 인터넷 서비스로써의 성공 가능성을 가지고 있다고 할 수 있을 것이다.


전망
그리드 컴퓨팅이라는 생소한 개념이 앞으로는 유비쿼터스를 구현하는 구체적인 기술로 등장 할 것으로 보인다. 언제, 어디서나 가상의 슈퍼컴퓨터를 사용할 수 있는 환경이 구축이 될 것이다. 휴대폰을 이용하여 그리드 컴퓨팅에 접속을 하게 되면 바로 그 휴대폰은 슈퍼컴퓨터의 단말기가 된다. 복잡한 3차원 데이터 처리도 휴대폰 하나만 들고 다니면 어디서나 가능하게 되는 것이다.

작년에 정보통신부에서 선정한 IT839전략의 3대 인프라로 선정된 BcN(Broadband Convergence Network), USN(Ubiquitous Sensor Network), IPv6와의 연계성에 대하여도 많은 분석이 이루어져야 할 것으로 보이며, 유비쿼터스 시대는 이러한 그리드 기술 및 정부의 실질적인 정책추진 개념과 연계하여 깊이 살펴볼 때 더욱 빨리 다가올 것이라 생각한다.

<전교학신문>