[infrastructure] 서버

서버의 종류

- 랙 마운트형 서버 : 데이터 센터나 서버 룸에 설치된 랙 안에 들어감

- 타워형 서버 : 사내 서버 룸에 설치되거나 사무실 또는 점포 등에도 설치됨

- 엔트리 서버 : 주로 웹 서버나 애플리케이션 서버에서 이용됨 / 소켓 단위로 1~2개의 cpu 탑재하는 서버

- 미들레인지 서버 : 데이터베이스 서버나 기간계 서버에서 이용됨 / 소켓 단위로 4개 이상의 cpu 탑재하는 서버

 * 기간계 시스템 : 기업 경영을 지속하는 데 핵심이 되는 재무관리, 업무관리, 생산관리등을 담당하는 시스템

- 하이엔드 서버 : 데이터베이스 서버나 기간계 서버에서 이용됨 / 소켓 단위로 수십 개 이상의 cpu탑재

 

- IA 서버 : 인텐이나 AMD등 인텔 호환 cpu를 탑재하고 일반 컴퓨터와 같은 아키텍처를 기반으로 만들어진 서버

- 엔터프라이즈 서버 : 기간계에 사용되는 서버

 

* 서버와 일반 컴퓨터의 차이 : 서버는 24시간 365일 가동되는 것을 전제로 하기 때문에 하드웨어가 잘 고장나지 않음

 

서버 선정 

- 필요한 하드웨어 자원의 사용량을 정하고 나서 cpu, 메모리, 디스크, nic 포트 수 등을 결정함 

- 서버 사양 결정 방법

  1. 실제 환경 구축해보고 측정 결과를 보고 판단함 -> 기간계 시스템

  2. 임시로 결정한 서버 사양의 기기를 현장에 투입해보고 측정하고 유동적으로 서버의 부품을 늘리거나 줄이기 -> 온라인 게임

  3. 소거법으로 사양을 좁혀감 -> 서비스의 성질이 정해져 있는 경우

- 스케일 아웃과 스케일 업

  스케일 아웃 : 성능 부족해지면 서버의 수를 늘려서 수용량을 늘림 ex) 부하 분산 쉬운 웹 서버

  스케일 업 : 성능 부족해지면 메모리 증설 등 부품 추가/교환해서 상위 기종으로 교체함 ex) 부하 분산 어려운 데이터 베이스

- 서버 사양 결정하고 나면, 업체를 선정함

 

CPU

- 연산을 대량으로 빠르게 처리하는 장치

- 최근에는 동작 주파수 수준을 어느정도 억제하기 보다는, 멀티코어나 멀티스레드같은 방식으로 하나의 cpu로 동시에 처리할 수 있는 연산 개수를 늘림

- 용어 정리

 소켓 수 : cpu 개수 

 코어 수 : 주요 계산 부분

 스레드 수 : 하나의 코어에서 처리할 수 있는 수

 동작 주파수 : 1초당 클럭 수 / 동작 주파수가 높을수록 처리 속도가 빨라지지만, 전력 효율이 나빠지고 발열이 증가함

 캐시 : cpu와 메인메모리 사이에 캐시 메모리 존재

 하이퍼스레딩 : 하나의 코어로 두개의 처리를 실행할 수 있는 기술

 터보부스트 기술 : 전혀 일을 하지 않는 코어 있을때 일을 하고 있는 코어를 클럭 업시키는 기술

- cpu 선정 방식

1. 성능 

2. 가격 -> 만약에 cpu가 너무 비싸면 처리 능력이 약간 낮은 여러 cpu를 여러 개 탑재해서 비용증가를 막아보자

3. 사용할 소프트웨어의 라이선스 체계

4. 소비 전력

- 인텔 cpu의 개수는 다양함

 

메모리

- 단기 기억 영역 -> 전원 공급되지 않으면 데이터가 모두 지워짐

- 메모리 용량의 크기가 가장 중요하지만, 내장애성, 성능, 저전력등이 중시됨

- 최근에는 DDR3 SDRAM이 주류임

- DDR3-1600 : 1600MHz *  8byte = 12,800MB 데이터 전송 속도

- 메모리 용어

  슬롯 : 메인보드에 있는 메모리 삽입구를 말함 / 메모리 슬롯이 8개인 서버는 메모리를 8개 삽입가능

  ECC 메모리 : 메모리 고장으로 비트 반전 오류 발생시, 자동으로 보정 감지할 수 있도록 ECC(오류 보정 부호)라고 불리는 패리티 정보가 추가된 메모리

  채널 : cpu와 메인보드의 칩셋이 복수의 채널을 지원하면 채널별로 같은 종류의 메모리를 탑재해 데이터 폭을 넓히고 성능을 높임

  랭크 : 메모리 컨트롤러가 메모리의 dram에서 데이터를 입출력하는 단위 / 하나의 랭크는 64bit 듀얼 랭크는 128bit

  (8bit dram칩을 8개 구성 -> 1Rx8 , 4bit dram 칩을 16개 구성 1Rx4)

  UDIMM : 버퍼없는 DIMM -> 일반 컴퓨터용 메모리

  RDIMM : 레지스터 DIMM -> 대용량 메모리나 안정적으로 운영이 필요한 서버용 메모리

  LRDIMM : RDIMM을 발전시킨 방식

- 메모리 선정 포인트

성능 : 메모리를 빠르게 액세스하기 위해 고속인 메모리 선택하고 듀얼 채널 이상일 때 가장 좋은 성능 낼 수 있는 방식 선택하기  / 메모리 컨트롤러가 다룰 수 있는 최대 랭크 수까지 다사용할 수 있도록 하기 / 다중 프로세서 다중 채널

확장성 : 확장이 예상되면 대용량 메모리를 선택하기 -> 슬롯의 개수는 한정되어 있기 때문에 한번에 사용할 때 대용량 메모리를 적게 사용하는 방식으로 선택하기

 

디스크

SATA 하드디스크 : 가격 저렴하고 하루 8시간 정도의 가동 용도

SAS 하드디스크 : 고속으로 동작하고 신뢰성 높음

FC 하드디스크 : 초고속으로 동작

니어라인 하드디스크 : 온라인과 오프라인 중간 상태인 니어 온라인 정의 -> 아카이브의 장기 보존 용도

SSD : 반도체 소자 메모리를 기억 장치에 이용한 디스크 -> 빠르고 저전력 동작 / SSD는 쓰기 지우기 반복하면 성능 떨어짐 / SLC는 쓰기 속도 빠르고 다시 쓰기 기능 횟수 많음!

엔터프라이즈 플래시 메모리 스토리지

RAID

- 기본적으로 RAID 레벨은 0,1,2,3,4,5,6

- 디스크 I/O 성능 높임 -> 서버와 스토리지 사이에 주고받는 데이터의 읽기 쓰기 성능 / 1초당 처리할 수 있는 I/O수치를 IOPS

- RAID5 / RAID10 -> 디스크 용량 대량 확보

 

가상화

- 서버 가상화 : 한대의 물리서버에 여러대의 운영체제를 가동할 수 있는 

- 가상 서버의 주된 용도는 웹서버, 개발 서버, 메모리 DB등 / 물리서버의 주된 용도는 데이터베이스 서버, 애플리케이션 서버

- 가상화를 구현하려면 하드웨어 자원 및 게스트 운영체제 관리 프로그램 필요

1. 호스트 운영 체제 : 윈도우나 리눅스 같은 일반 운영체제에서 게스트 운영체제들을 관리하는 것

2. 하이퍼바이저 : 가상화 전용 운영체제 사용

- 가상화 환경의 종류

1. 상용 소프트웨어 : vmware vshphere(vmware 사), hyper-v(microsoft사)

2. 오픈 소스 : xen(linux) , kvm(red hat사의 자회사)

 

VMware 

VMware vSphere : 하이퍼바이저 -> 물리서버에 설치된 cpu의 개수만큼 라이선스가 필요함

(vSphere 4 라이선스 필요 : cpu 4개)

VMware vcenter server : 종합 관리 도구

(vcenter server 1라언스 필요 : 관리 서버)

 

Hyper-V(Windows Server 2012)

Datacenter Edition : 하이퍼바이저 -> window server를 게스트 운영체제로 가동할 수 있는 권리가 부여됨

하나의 라이선스로 cpu 2개까지

 

Hyper-V(Hyper-V Server 2012)

windows server 2012와 달리, 게스트 운영체제로 가동할 windows server의 라이선스를 별도로 구매해야함

 

XEN 

AWS가 사용하는 하이퍼바이저 방식 , AWS가 오랫동안 사용해왔음

 

KVM

리눅스 커널에 포함되어 표준화된 기능이 되었음

가상화된 애플리케이션을 실행하기 위해 효율적이고 빠른 플랫폼을 제공함

 

가상화 환경 선택하는 방법

VMware : 윈도우 , 리눅스 섞여있는 환경

hyper-v : 윈도우가 중심인 환경

xen, kvm : 리눅스가 중심인 환경