Zenoh 및 하위 프로젝트: 엣지-클라우드 연속체(Continuum)를 위한 차세대 통합 통신 아키텍처 심층 분석 보고서

Zenoh 및 하위 프로젝트: 엣지-클라우드 연속체(Continuum)를 위한 차세대 통합 통신 아키텍처 심층 분석 보고서

1. 서론: 데이터 중심 연결성의 진화와 제노의 등장 배경

현대 분산 컴퓨팅 환경은 클라우드 데이터 센터의 강력한 서버부터 현장의 마이크로컨트롤러(MCU) 기반 센서에 이르기까지 광범위한 스펙트럼, 즉 ‘클라우드-투-씽(Cloud-to-Thing)’ 연속체(Continuum) 상에서 작동한다. 이러한 환경에서 데이터의 효율적인 이동(Data in Motion), 저장(Data at Rest), 그리고 처리(Computations)를 유기적으로 결합하는 것은 차세대 사물인터넷(IoT) 및 엣지 컴퓨팅의 핵심 과제로 부상했다. 기존의 통신 프로토콜들은 각기 다른 영역에서 최적화되어 발전해왔다. 예를 들어, MQTT는 저전력 대역폭 환경에 적합하지만 실시간성과 데이터 분산 능력에 한계가 있으며, DDS(Data Distribution Service)는 실시간 시스템에 강점이 있으나 복잡한 설정과 광역 네트워크(WAN) 상에서의 확장성 문제를 안고 있다. 또한 Kafka와 같은 솔루션은 클라우드 내의 대용량 데이터 스트리밍에는 탁월하나 엣지 디바이스단으로의 확장은 불가능에 가깝다.

이클립스 제노(Eclipse Zenoh)는 이러한 파편화된 통신 스택을 단일한 추상화 계층으로 통합하기 위해 설계된 차세대 프로토콜이다. 제노의 설계 철학은 명확하다. 네트워크 오버헤드를 최소화하고(Zero Overhead), 데이터의 물리적 위치를 투명하게 추상화하며(Location Transparency), 초소형 디바이스부터 대규모 백엔드 서버까지 단일 기술로 커버하는 것이다. 특히 제노는 단순한 메시징 프로토콜을 넘어, 분산 스토리지(Geo-distributed storages)와 쿼리(Query) 메커니즘을 프로토콜 레벨에서 내재화함으로써 진정한 데이터 중심(Data-centric) 아키텍처를 구현한다. 이는 애플리케이션이 데이터가 어디에 있는지 알 필요 없이, 원하는 데이터가 무엇인지만을 명시하여 접근할 수 있게 함을 의미한다.

본 보고서는 이클립스 제노의 핵심 아키텍처와 설계 원칙을 심층적으로 분석하고, 이를 구성하는 다양한 하위 프로젝트(Zenoh-Pico, Zenoh-Flow, Zenoh-Plugin 생태계)의 기술적 세부 사항을 망라한다. 또한 최근 릴리스인 ‘Firesong’, ‘Hong’, ‘Imoogi’, ‘Jiāolóng’ 등을 통해 도입된 기술적 진보와 성능 혁신을 상세히 기술하며, 로보틱스(ROS 2), 자율주행(V2X), 산업용 IoT 분야에서의 구체적인 적용 사례를 통해 제노가 제시하는 미래 통신 인프라의 청사진을 제시한다.

2. 제노(Zenoh) 코어 아키텍처 및 핵심 설계 원칙

제노는 높은 처리량(Throughput)과 낮은 지연 시간(Latency)을 동시에 달성하면서도, 네트워크 토폴로지의 유연성을 극대화하는 방향으로 설계되었다. 이는 제노가 단순한 데이터 전송 파이프라인이 아니라, 분산된 자원과 데이터를 관리하는 ’분산 운영체제의 네트워크 커널’과 같은 역할을 수행함을 시사한다.

2.1 네트워크 토폴로지 및 배포 모드(Deployment Modes)

제노는 고정된 네트워크 구조를 강요하지 않는다. 시스템 설계자는 물리적 제약, 네트워크 대역폭, 디바이스의 성능에 따라 가장 적합한 배포 모드를 선택하고 혼합하여 구성할 수 있다. 이러한 유연성은 제노가 인터넷 스케일의 라우팅 인프라를 구축할 수 있게 하는 근간이 된다.

배포 모드 (Mode)기술적 특징 (Technical Characteristics)적용 시나리오 및 이점
Peer (피어)모든 노드가 대등한 관계를 가지며, 메시(Mesh) 네트워크를 형성하여 직접 통신한다. 라우팅 정보를 공유하고 중계 역할을 수행할 수 있다.로컬 네트워크 내의 M2M(Machine-to-Machine) 통신, 자율주행 로봇 군집 주행 등 중앙 인프라 없는 자율적 통신 환경에 적합하다.
Client (클라이언트)상태(State)를 유지하지 않으며, 라우터나 피어에 연결하여 통신을 위임한다. 라우팅 테이블을 관리하지 않아 메모리 사용량이 극히 적다.배터리 구동 센서, MCU 등 리소스가 제약된 엣지 디바이스에 최적화되어 있다. 연결된 상위 노드가 네트워크 진입점 역할을 한다.
Router (라우터)트래픽을 중계하고 네트워크 토폴로지를 관리하는 백본 역할을 한다. zenohd 데몬 형태로 실행되며, 다양한 플러그인을 로드하여 기능을 확장한다.서로 다른 네트워크(LAN-WAN) 간의 연결, NAT/방화벽 투과, 대규모 데이터 집계 및 분산 스토리지 관리에 필수적이다.

특히 제노의 라우터는 링크 상태(Link-state) 라우팅 프로토콜을 사용하여 전체 네트워크의 최단 경로를 실시간으로 계산한다. 이는 OSPF나 IS-IS와 같은 IP 라우팅 프로토콜의 개념을 애플리케이션 계층으로 가져온 것으로, 특정 노드나 링크에 장애가 발생하더라도 자동으로 우회 경로를 찾아 데이터 전달의 신뢰성을 보장한다. 피어 투 피어(P2P) 모드에서는 브로커를 거치지 않는 직접 통신을 지원하여, 중앙 집중형 브로커 방식(예: MQTT, Kafka)에서 발생하는 병목 현상과 단일 실패 지점(SPOF) 문제를 원천적으로 제거한다.

2.2 지능형 디스커버리: 스카우팅(Scouting)과 가십(Gossip)

분산 시스템에서 통신 대상을 찾는 ‘디스커버리(Discovery)’ 과정은 네트워크 성능에 지대한 영향을 미친다. 제노는 효율적인 ‘스카우팅’ 메커니즘을 도입하여 불필요한 트래픽을 억제한다. 기본적으로 피어 모드의 제노 애플리케이션은 UDP 멀티캐스트(기본 주소 224.0.0.224:7446)를 통해 ‘Hello’ 메시지(Scout)를 주기적으로 전송하여 로컬 네트워크 내의 이웃을 식별한다.

기존 DDS(Data Distribution Service)가 사용하는 SPDP(Simple Participant Discovery Protocol) 방식은 네트워크 상의 모든 참여자가 자신의 존재와 엔드포인트 정보를 모든 다른 참여자에게 전파해야 하므로, 노드 수가 증가함에 따라 기하급수적으로 트래픽이 증가하는 ‘디스커버리 폭풍(Discovery Storm)’ 문제를 야기한다. 반면, 제노는 필요한 경로 정보만을 선별적으로 교환하고, 멀티캐스트가 지원되지 않는 환경에서는 가십(Gossip) 프로토콜을 통해 효율적으로 토폴로지 정보를 전파한다. 이는 제노가 대규모 무선 네트워크나 위성 통신과 같이 대역폭이 극도로 제한된 환경에서도 안정적으로 동작할 수 있게 하는 핵심 요인이다.

2.3 통합 추상화: Pub/Sub, Query, Compute

제노는 데이터 통신의 패러다임을 세 가지 핵심 프리미티브(Primitive)로 정의하고 이를 단일 API로 통합한다. 이는 개발자가 하부의 복잡한 네트워크 메커니즘을 신경 쓰지 않고 비즈니스 로직에 집중할 수 있게 한다.

  1. Publish/Subscribe (Pub/Sub): 전통적인 데이터 배포 모델로, ’데이터 이동(Data in Motion)’을 담당한다. 발행자(Publisher)가 키 표현식(Key Expression)에 데이터를 매핑하여 전송하면, 해당 키를 구독하는 모든 수신자에게 데이터가 전달된다. 제노는 여기에 신뢰성(Reliability), 혼잡 제어(Congestion Control), 우선순위(Priority) 등의 QoS 옵션을 제공하여 네트워크 상황에 맞는 세밀한 제어를 가능하게 한다.
  2. Geo-distributed Storages & Query/Reply: ’데이터 저장(Data at Rest)’을 다루는 제노만의 독창적인 기능이다. 분산된 네트워크 어딘가에 저장된 데이터를 get() 메서드 하나로 조회할 수 있다. 이때 요청자는 데이터가 로컬 메모리에 있는지, 원격 데이터베이스에 있는지, 아니면 클라우드 스토리지에 있는지 알 필요가 없다(위치 투명성). 제노의 라우팅 인프라가 쿼리를 적절한 스토리지로 전달하고 결과를 집계(Aggregation)하여 반환한다.
  3. Compute: 쿼리 메커니즘의 확장으로, 단순히 저장된 값을 반환하는 대신 쿼리 수신 시점에 함수를 실행하여 계산된 결과를 반환한다. 이를 통해 RPC(Remote Procedure Call) 패턴이나 맵리듀스(Map-Reduce)와 같은 분산 컴퓨팅 모델을 손쉽게 구현할 수 있다. 이는 ’데이터 처리(Computation)’를 네트워크의 말단으로 분산시키는 엣지 컴퓨팅의 이상을 실현한다.

2.4 데이터 표현의 진화: ZBytes와 인코딩 (Firesong 이후)

제노 1.0.0 ‘Firesong’ 릴리스는 데이터 처리 방식에 있어 중대한 아키텍처 변화를 가져왔다. 이전 버전에서 사용되던 Value 타입은 페이로드와 메타데이터가 결합된 형태였으나, 네트워크 효율성과 API 명확성을 위해 **ZBytes**와 **Encoding**으로 분리되었다.

  • ZBytes: 제노의 기본 데이터 페이로드 타입으로, 원시 바이트(Raw Bytes) 시퀀스를 관리한다. 이는 제로 카피(Zero-copy) 참조를 지원하여 메모리 복사를 최소화하며, 직렬화/역직렬화에 소요되는 CPU 사이클을 절감한다. 모든 상위 수준의 API(Publisher, Subscriber 등)는 이제 ZBytes를 기반으로 동작한다.
  • Encoding: 데이터의 형식을 설명하는 메타데이터로, 기존의 정적 열거형(Enum) 방식에서 문자열(String) 기반으로 변경되었다(예: application/json, image/png). 이는 IANA 표준 미디어 타입뿐만 아니라 zenoh/x와 같은 사용자 정의 인코딩을 자유롭게 사용할 수 있게 하여, 프로토콜의 확장성을 대폭 향상시켰다. 이 정보는 선택적으로 전송되므로 불필요한 경우 오버헤드를 발생시키지 않는다.

3. 제노 하위 프로젝트(Subprojects) 심층 분석

제노는 단일 라이브러리가 아니라, 다양한 환경과 요구사항을 충족시키기 위해 특화된 하위 프로젝트들로 구성된 거대한 생태계이다. 각 프로젝트는 제노 프로토콜을 공유하지만, 구현 언어와 목적에 따라 최적화되어 있다.

3.1 Zenoh-Pico: 제약된 디바이스를 위한 초경량 구현체

Zenoh-Pico는 마이크로컨트롤러(MCU)와 같이 리소스가 극도로 제한된 임베디드 시스템을 위해 C언어로 새롭게 작성된 제노 구현체이다. Rust 기반의 메인 zenoh 구현체가 범용성과 안전성에 초점을 맞춘다면, Zenoh-Pico는 극한의 경량화와 이식성에 집중한다.

3.1.1 아키텍처 및 자원 효율성

Zenoh-Pico는 동적 메모리 할당을 최소화하고 정적 버퍼링을 적극 활용하여, 8비트 Atmel 마이크로컨트롤러에서도 최소 300바이트의 풋프린트로 동작할 수 있도록 설계되었다. 실제 벤치마크 결과, ESP32와 같은 일반적인 IoT 모듈에서 Zenoh-Pico는 약 2.8%의 메모리만을 점유하면서도 높은 처리량을 유지하는 것으로 나타났다. 이는 FreeRTOS, Zephyr, MbedOS, ESP-IDF 등 주요 임베디드 OS를 모두 지원하며, 심지어 OS가 없는(Bare-metal) 환경에서도 동작 가능하다.

3.1.2 주요 기능 및 최신 업데이트

최신 릴리스인 ‘Gozuryū’(1.3.3)와 ‘Jiāolóng’(1.7.x)를 거치며 Zenoh-Pico는 기능적으로 비약적인 발전을 이루었다.

  • P2P 유니캐스트(Peer-to-Peer Unicast): 과거에는 제한된 디바이스가 라우터를 통해서만 통신할 수 있었으나, 이제는 라우터 없이도 디바이스 간 직접 유니캐스트 통신이 가능해졌다. 이는 인프라 구축 비용을 절감하고 지연 시간을 단축시킨다.
  • 제로 카피 로컬 루프백(Zero-copy Local Loopback): 동일한 세션 내에서 발생하는 통신(예: 로컬 내의 Pub/Sub)에 대해 네트워크 스택을 거치지 않고 메모리 참조만을 전달하는 최적화가 적용되었다. 이를 통해 로컬 통신의 지연 시간과 CPU 사용량이 획기적으로 감소했다.
  • 자동 작업 관리(Automatic Task Management): z_open() 호출 시 백그라운드 작업 관리자가 자동으로 시작되어, 개발자가 별도로 스레드나 태스크를 관리해야 하는 부담을 줄이고 연결 재수립 등의 작업을 자동화했다.

3.2 Zenoh-Flow: 데이터 흐름(Data Flow) 프로그래밍 프레임워크

Zenoh-Flow는 제노 프로토콜 위에서 동작하는 분산 데이터 흐름 프로그래밍 프레임워크로, 로보틱스나 자율주행과 같이 데이터의 연속적인 처리 파이프라인이 중요한 애플리케이션을 위해 탄생했다.

3.2.1 선언적 프로그래밍과 노드 구조

Zenoh-Flow는 애플리케이션을 ‘소스(Source)’, ‘연산자(Operator)’, ’싱크(Sink)’라는 세 가지 유형의 노드로 구성된 유향 그래프(Directed Graph)로 정의한다. 개발자는 각 노드의 로직을 구현하고, YAML 등의 기술어(Descriptor)를 통해 노드 간의 데이터 흐름을 선언적으로 정의한다.

  • Source: 센서 데이터 등을 읽어들이며 흐름을 시작한다.
  • Operator: 입력된 데이터를 가공, 변환, 분석하는 핵심 로직을 수행한다.
  • Sink: 처리된 데이터를 액추에이터로 보내거나 스토리지에 저장하며 흐름을 종료한다.

3.2.2 제노 통합 및 격리(Isolation)

Zenoh-Flow 런타임은 이 그래프를 해석하여 물리적인 인프라(여러 대의 컴퓨터나 로봇)에 노드를 자동으로 배포하고 실행한다. 이때 노드 간의 통신은 제노 프로토콜을 통해 투명하게 이루어지므로, 노드가 로컬에 있든 원격에 있든 개발자는 신경 쓸 필요가 없다(위치 투명성). 또한 Zenoh-Flow는 각 데이터 흐름 인스턴스에 고유 식별자(UUID)를 부여하여 논리적으로 완벽하게 격리한다. 이는 여러 로봇이나 알고리즘이 동시에 실행될 때 데이터가 섞이는 교차 오염(Cross-contamination) 문제를 원천적으로 방지한다. 이는 ROS 2와 같은 기존 미들웨어에서 네임스페이스 충돌로 인해 발생하던 문제를 해결하는 중요한 특징이다.

3.3 언어 바인딩 및 개발자 생태계

제노는 Rust로 작성된 코어(zenoh)를 기반으로 다양한 언어 바인딩을 제공하여 개발자 접근성을 높이고 있다.

  • Zenoh-Python: 데이터 과학 및 AI 모델과의 연동을 위해 필수적이다. 최근 ‘Imoogi’ 릴리스에서 공유 메모리(SHM) API가 완전히 통합되어, Python 환경에서도 대용량 이미지나 텐서 데이터를 제로 카피로 고속 처리할 수 있게 되었다.
  • Zenoh-C / C++: 고성능 시스템 프로그래밍을 위한 바인딩으로, ‘Gozuryū’ 릴리스에서 하트비트(Heartbeat) 지원 및 제로 카피 버퍼 관리 기능이 대폭 강화되었다. 이는 미션 크리티컬한 시스템에서 안정성을 보장한다.
  • Zenoh-TS (TypeScript): 웹 브라우저 및 Node.js 환경을 지원한다. 최신 버전에서는 바이너리 직렬화(Binary Serialization)를 도입하여 JSON 기반 통신 대비 대역폭 사용량을 줄이고 성능을 2배 가까이 향상시켰다. 또한 API 네이밍을 snake_case에서 camelCase로 변경하여 JavaScript 표준 코딩 스타일을 준수하게 되었다.
  • Zenoh-Go: Go 언어의 동시성 모델(Goroutine)을 활용하여 클라우드 네이티브 애플리케이션 및 마이크로서비스 구축에 적합한 환경을 제공한다.

4. 확장성 및 상호운용성: 플러그인과 브리지

제노 라우터(zenohd)는 단순한 패킷 전달자를 넘어, 플러그인 아키텍처를 통해 다양한 기능을 수행하는 통합 플랫폼으로 동작한다. 이를 통해 제노는 기존 레거시 시스템과의 연동성을 확보하고 데이터 저장소 기능을 내재화한다.

4.1 스토리지 매니저(Storage Manager)와 백엔드 시스템

제노는 ’데이터 저장(Data at Rest)’을 프로토콜 레벨에서 지원하기 위해 스토리지 매니저 플러그인을 제공한다. 이는 제노 네트워크 상의 특정 키 표현식(Key Expression)을 특정 스토리지 백엔드에 매핑하여, 데이터의 자동 저장 및 쿼리 응답을 수행하게 한다.

스토리지 백엔드기술적 기반특징 및 활용 사례
MemoryHashmap (In-memory)휘발성 데이터를 초고속으로 처리하며, 캐싱이나 임시 상태 저장에 사용된다. 시스템 재부팅 시 데이터는 소실된다.
Filesystem (FS)OS File System데이터를 파일 및 디렉토리 구조로 저장한다. 데이터의 지속성(Persistence)을 보장하며, 제노 키 구조가 파일 경로로 직관적으로 매핑된다.
RocksDBRocksDB (Key-Value Store)페이스북이 개발한 고성능 임베디드 DB를 사용하여 대용량 키-값 데이터를 빠르게 처리한다. 높은 쓰기 성능과 영속성이 요구되는 환경에 적합하다.
InfluxDBInfluxDB (Time-series DB)시계열 데이터 저장에 특화되어 있다. IoT 센서 데이터의 이력을 저장하고 시간 범위 쿼리를 수행하는 데 최적화되어 있다.
S3Amazon S3 / MinIO클라우드 객체 스토리지와 연동하여 무제한에 가까운 확장성을 제공한다. 엣지에서 수집된 데이터를 클라우드 데이터 레이크로 전송하는 데 유용하다.

최근 ‘Hong’ 릴리스에서는 스토리지 매니저의 성능 튜닝이 이루어져 쿼리 응답 속도가 개선되었으며, 파일시스템 백엔드 등의 안정성이 강화되었다.

4.2 ROS 2 브리지 (Zenoh-Plugin-ROS2DDS)

로보틱스 분야의 사실상 표준인 ROS 2와의 연동은 제노의 가장 강력한 활용 사례 중 하나이다. zenoh-plugin-ros2dds는 ROS 2 트래픽을 제노 네트워크로 투명하게 라우팅하여, 기존 DDS가 가진 광역 네트워크(WAN) 상의 제약을 해결한다.

  • 네임스페이스 격리 및 관리: ROS 2 시스템을 통합할 때 가장 큰 문제 중 하나는 토픽 이름 충돌이다. 제노 브리지는 설정만으로 브리지를 통과하는 모든 ROS 토픽, 서비스, 액션에 네임스페이스(Prefix)를 자동으로 부여한다. 이는 로봇 소스 코드를 수정하지 않고도 다중 로봇 시스템(Swarm Robotics)을 손쉽게 구성할 수 있게 한다.
  • 디스커버리 최적화: 브리지는 로컬 DDS 네트워크의 방대한 디스커버리 트래픽을 제노의 컴팩트한 포맷으로 변환하여 WAN 구간으로 전송한다. 이는 무선 구간의 대역폭 소모를 획기적으로 줄여주며, “Discovery Storm“을 방지한다.
  • 유연한 배포: 이 소프트웨어는 독립 실행형 바이너리(zenoh-bridge-ros2dds) 또는 제노 라우터의 플러그인(zenoh-plugin-ros2dds) 형태로 배포될 수 있어 시스템 구성에 따라 유연하게 선택할 수 있다.

4.3 기타 프로토콜 브리지

제노는 MQTT, REST 등 다양한 레거시 프로토콜을 위한 플러그인도 제공한다. MQTT 플러그인을 사용하면 제노 라우터가 MQTT 브로커처럼 동작하거나, 기존 MQTT 브로커와 연동하여 제노 클라이언트가 MQTT 디바이스와 투명하게 통신할 수 있다. 이는 수십억 개의 기존 IoT 디바이스를 제노 생태계로 끌어들이는 가교 역할을 한다.

5. 최신 릴리스 기반 성능 분석 및 기술 혁신

제노는 ‘Firesong’(1.0.0) 이후 ‘Hong’(1.5.0), ‘Imoogi’(1.6.x), ‘Jiāolóng’(1.7.x) 등 빠른 주기의 릴리스를 통해 성능과 기능을 비약적으로 발전시켰다.

5.1 처리량(Throughput)과 지연 시간(Latency)의 혁신

‘Hong’ 릴리스(1.5.0)를 기점으로 제노는 성능 면에서 새로운 이정표를 세웠다. 애플 M1/M2 칩셋 기준, 소형 메시지(8바이트) 처리량에서 **초당 1,000만 메시지(10M msg/sec)**의 벽을 돌파했다. 이는 1.0.0 버전 대비 거의 2배에 달하는 성능 향상이다. 100Gbps 이더넷 환경에서의 벤치마크 결과, 제노는 67Gbps 이상의 처리량을 기록하여, 약 25Gbps 수준인 CycloneDDS나 8Gbps 수준인 MQTT, 4Gbps 수준인 Kafka를 압도적인 차이로 따돌렸다. 지연 시간 측면에서도 Zenoh-Pico는 단일 머신 5마이크로초(µs), 다중 머신 13µs라는 극도로 낮은 수치를 기록하여 실시간 제어 시스템에도 충분히 적용 가능함을 입증했다.

5.2 차세대 공유 메모리(Shared Memory, SHM) 아키텍처

제노 1.5.0 및 1.6.0(‘Imoogi’)에서는 공유 메모리 아키텍처가 완전히 재설계되었다. 기존의 IPC(Inter-Process Communication) 방식은 데이터 직렬화/역직렬화 및 커널 컨텍스트 스위칭 오버헤드로 인해 성능 저하가 발생했다. 제노의 새로운 SHM 구현은 이러한 병목을 제거했다.

  • 성능 향상: 내부 워치독(Watchdog) 저장소 구조를 개선하고 락(Lock) 경합을 줄여, SHM 처리량이 기존 대비 약 25% 증가(2.4M -> 3M msg/sec)했다.
  • 토폴로지 제약 제거: 과거에는 SHM 사용 시 토폴로지 구성에 제약이 있었으나, 이제는 데이터가 동일한 SHM 도메인 내에 있다면 라우팅 경로와 무관하게 제로 카피 통신이 가능하다. 만약 데이터가 로컬 머신을 벗어나야 한다면, 제노가 자동으로 이를 감지하여 네트워크 패킷으로 직렬화 전송한다(Seamless SHM to Network conversion).
  • 안전성 강화: 참조 카운팅(Reference Counting)과 소유권(Ownership) 모델을 도입하여, 프로세스가 비정상 종료되더라도 공유 메모리 세그먼트가 좀비 상태로 남지 않고 안전하게 해제되도록 보장한다.

5.3 쿼리 취소(Query Cancellation) 및 제어 기능

분산 시스템에서 쿼리는 때로 오랜 시간이 걸리거나 많은 데이터를 반환할 수 있다. ‘Jiāolóng’ 릴리스(1.7.x)에서 도입된 쿼리 취소 기능은 클라이언트가 더 이상 결과가 필요 없을 때 진행 중인 쿼리를 즉시 중단시킬 수 있게 한다. 이는 네트워크 대역폭과 컴퓨팅 리소스의 낭비를 막고 시스템 전반의 반응성(Responsiveness)을 높인다. 이 기능은 Rust, C, C++, Python, TypeScript 등 모든 주요 언어 바인딩에서 지원된다.

6. 전략적 활용 사례 (Strategic Use Cases)

제노의 고성능, 저지연, 그리고 유연한 아키텍처는 로보틱스, 자율주행, 스마트 시티 등 첨단 산업 분야에서 핵심 통신 인프라로 채택되고 있다.

6.1 인디 오토노머스 챌린지(Indy Autonomous Challenge, IAC)

제노의 우수성을 증명한 가장 대표적인 사례는 세계 최대의 자율주행 레이싱 대회인 ’인디 오토노머스 챌린지’이다. 시속 300km에 육박하는 속도로 주행하는 레이싱카들은 극한의 진동과 무선 통신 간섭 환경에 노출된다. 기존에 사용되던 DDS 기반 통신은 고속 이동 시 잦은 핸드오버와 패킷 손실, 그리고 과도한 디스커버리 트래픽으로 인해 연결이 불안정했다. 참가팀들은 제노의 ROS 2 브리지(zenoh-bridge-dds)를 도입하여 이러한 문제를 해결했다. 제노는 ROS 2 데이터를 효율적으로 캡슐화하고 신뢰성 있는 전송을 보장함으로써, 레이싱카 간의 통신(V2V) 및 차량과 관제탑 간의 통신(V2I)을 안정화시켰다. 특히 제노의 낮은 오버헤드는 제한된 무선 대역폭 내에서도 고해상도 텔레메트리 데이터를 실시간으로 전송하는 것을 가능하게 했다.

6.2 소프트웨어 정의 자동차(SDV) 및 V2X

미래 자동차 산업의 핵심인 SDV 아키텍처에서 제노는 차량 내 통신(In-Vehicle)과 클라우드 통신(V2Cloud)을 통합하는 백본으로 주목받고 있다. 제노의 위치 투명성은 차량 내부의 센서 데이터를 엣지 서버나 클라우드로 오프로딩하는 것을 코드 수정 없이 가능하게 한다. 또한 차량이 이동함에 따라 연결되는 기지국이나 엣지 서버가 바뀌더라도, 제노의 세션 마이그레이션(Session Migration) 기능은 끊김 없는 세션 유지를 보장하여 자율주행 서비스의 연속성을 확보한다.

6.3 저전력 광역 네트워크(LPWAN) 효율화

제노는 프로토콜 헤더 오버헤드가 최소 4~5바이트에 불과하여, LoRaWAN, SigFox, 6LoWPAN, BLE와 같은 저대역폭/고비용 네트워크에서도 데이터 전송 효율을 극대화한다. 일반적인 HTTP나 MQTT가 수십~수백 바이트의 헤더를 가지는 것과 대조적이다. 이는 위성 통신이나 스마트 미터링과 같이 바이트 단위의 데이터 비용이 중요한 산업용 IoT 현장에서 제노가 선택되는 강력한 이유가 된다.

7. 결론

이클립스 제노(Eclipse Zenoh)는 ’Zero Overhead’라는 이름이 함축하듯, 불필요한 복잡성과 오버헤드를 걷어내고 데이터 통신의 본질에 집중함으로써 엣지 컴퓨팅의 난제를 해결하고 있다. 제노는 데이터의 이동(Pub/Sub), 저장(Storage), 처리(Compute)를 단일한 프로토콜로 통합하여 시스템 아키텍처를 단순화시켰으며, 300바이트 풋프린트의 마이크로컨트롤러부터 클라우드 서버까지 아우르는 확장성을 증명했다.

제노 생태계는 Zenoh-Pico, Zenoh-Flow, 그리고 다양한 플러그인과 브리지를 통해 지속적으로 확장되고 있다. 특히 최신 릴리스들을 통해 공유 메모리 성능을 비약적으로 끌어올리고, 쿼리 취소와 같은 고급 제어 기능을 추가함으로써 성숙한 엔터프라이즈급 미들웨어로서의 면모를 갖추었다. 로보틱스, 자율주행, 스마트 팩토리 등 데이터 집약적이고 실시간성이 요구되는 미래 산업에서, 제노는 단순한 통신 프로토콜을 넘어 분산 시스템을 지탱하는 핵심 인프라 기술로 자리매김할 것이다.

8. Works cited

  1. Zenoh - The Zero Overhead, Pub/Sub, Store, Query, and Compute Protocol., accessed February 9, 2026, https://zenoh.io/
  2. A Performance Study on the Throughput and Latency of Zenoh, MQTT, Kafka, and DDS - arXiv, accessed February 9, 2026, https://arxiv.org/pdf/2303.09419
  3. Eclipse Zenoh | projects.eclipse.org, accessed February 9, 2026, https://projects.eclipse.org/projects/iot.zenoh
  4. What is Zenoh? · Zenoh - pub/sub, geo distributed storage, query, accessed February 9, 2026, https://zenoh.io/docs/overview/what-is-zenoh/
  5. Deployment · Zenoh - pub/sub, geo distributed storage, query, accessed February 9, 2026, https://zenoh.io/docs/getting-started/deployment/
  6. configuring router client communication · eclipse-zenoh roadmap · Discussion #82 - GitHub, accessed February 9, 2026, https://github.com/eclipse-zenoh/roadmap/discussions/82
  7. Getting started - The Zenoh team - Events, accessed February 9, 2026, https://conferences2.sigcomm.org/acm-icn/2022/assets/zenoh-4-Zenoh-and-Zenoh-Flow-Hands-on-e8cbd760e0b88b74417fb1c14d1d373b5ce2a094bc29b5f1a0bfd8e52030c151.pdf
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