[2장] 서버 (~CPU)

🖥️ 서버란?
      - 사용자의 요청을 받고 응답을 반환하는 하드웨어

05 서버의 종류

랙 마운트형과 타워형 서버의 차이

• 타워형 서버
  • 사내 서버 룸, 사무실, 점포 등에 주로 설치
  • 사람이 생활하는 공간에 설치할 시 저소음 서버를 사용할 수 있음
• 랙 마운트형 서버
  • 데이터 센터, 서버룸에 설치 된 렉 안에 주로 설치
  • 19인치 랙에 수용하는 것을 전제로 함
  • 랙에 탑재되는 서버는 1U, 2U 등 유닛 단위 사이즈임
    • 높이 1U = 1.77inch (44.45mm)

엔트리, 미들레인지, 하이엔드 서버

• 용도에 따라 (성능/규모에 차이를 두어) 서버를 구분하여 부름
• 엔트리 서버
  • 웹 서버, 애플리케이션 서버에 주로 이용됨
  • 1~2개의 CPU 탑재
  • 가장 저렴한 버전의 서버
• 미들레인지 서버
  • 데이터베이스 서버나 기간계 서버에 주로 이용됨
    • 기간계 시스템 (Backbone System)
      • 기간 업무 시스템이라고도 불림
      • 미션 크리티컬 시스템, 엔터프라이즈 시스템, 백본 시스템 등
      • 기업 경영을 지속하는 데 핵심(기간)이 되는 재무/업무/생산관리 등을 담당하는 시스템

-   4개 이상의 CPU 탑재

-   하이엔드 서버에 속하지 않는 서버

• 하이엔드 서버
  • 데이터베이스 서버나 기간계 서버에 주로 이용됨
  • 수십 개 이상의 CPU 탑재

IA 서버

• 인텔이나 AMD 등 인텔 호환 CPU를 탑재
• 일반 컴퓨터와 같은 아키텍처를 기반으로 만들어진 서버
• IA서버 선택 시 유의 사항
  • 데이터 센터의 랙에 서버가 제대로 장착되는가?
  • 설치할 수 있는 부품의 수
  • 장애 발생 시 지원 체계
  • 원격 제어 기능
  • 납기

엔터프라이즈 서버

• 기간계에 사용되는 서버
  • 기간계 서버의 특징
    • 대량의 액세스를 견뎌야 하므로 수용량이 크고, 내구성이 높은 제품을 사용함→ 가격이 비쌈
• 서버 vs 일반 컴퓨터
  • 서버와 일반 컴퓨터 모두 동일한 부품으로 구성되어 있음
  • 용도 차이에 의해 설계 철학이 다름
    • 서버는 24시간, 365일 작동되어야 하므로 내구성 및 이중화 등에 차이가 있을 수 있음
  • 높은 안정성이 유지되어야 하기 때문에 서버 업체가 동작을 보증하는 서버용 운용체제 사용이 권장됨

06 서버 선정

서버의 조건

• 서버 요건을 결정하는 요소는 아래 예시를 들 수 있음.

  항목	선택지
  CPU	주파수, 갯수(소켓 수), 코어 수, 캐시 용량, 가상화 지원 등
  메모리	용량, 전송 속도, 매수 등
  디스크	용량, 회전 수, 하드디스크 또는 SSD 등
  RAID	RAID 1/5/6/10/50/60 등
  NIC	2/4/8포트 등
  PSU	총 와트 수, 비이중화, 이중화
  보증기간	1/3/5년 등
  지원수준	4시간 온사이트, 24시간 365일 지원 등
  확장성	메모리 소켓 수, PCI 슬롯 수, 디스크 탑재 수 등
  물리적인 사이즈	1U, 2U, 4U 등
  무게	경량, 초중량 등

서버 사양 결정 방법

• 서버 사양 결정의 3가지 기준
  1. 실제 환경을 시험적으로 구축해 측정 결과를 보고 판단함
     • 중요한 시스템의 서버를 결정할 때 고려하면 좋음
     • 준비에 많은 노력과 시간을 요함
  2. 임시로 결정한 서버 사양의 기기를 현장에 투입해 실제 하드웨어 자원의 이용 상황을 측정한 다음, 서버와 서버의 부품을 늘리거나 줄임
     • 실제로 공개해보지 않아 액세스 양이 판명되지 않을 때 고려하면 좋음
  3. 소거법으로 사양을 좁혀감
     • 서비스의 성질이 정해져 있을 때 고려하면 좋음
     • 웹 서버의 경우, 메모리 이외의 리소스를 그다지 소비하지 않으므로 메모리만 넉넉하게 설치하는 것이 방법이 될 수 있음

스케일 아웃과 스케일 업

• 스케일 아웃
  • 성능이 부족해지면 서버의 수를 늘려서 수용량을 늘리는 방법
  • 부하 분산이 쉬운 웹 서버의 경우, 가격이 싼 장비로 먼저 구성한 후 성능 부족 시 서버를 늘릴 수 있음
• 스케일 업
  • 성능이 부족해지면 메모리 증설 등 부품을 추가/교환하거나 상위 기종으로 교체해 성능을 높이는 방법
  • 부하 분산이 어려운 데이터베이스 서버의 경우, 성능이 부족해지면 더 고가의 기종으로 교체하여 서버를 늘릴 수 있음

업체를 선정한다

• 서버 사양 결정 후, 각 서버 업체로부터 견적과 가격을 받아 판단하여 업체를 선정하면 됨

07 CPU

❗CPU

• 연산을 대량으로 바르게 처리하는 장치 (사람의 두뇌에 해당)

성능과 발열, 소비 전력

• CPU는 연산 능력이 높을 수록 고성능으로 분류됨
• 일반적으로 고성능 CPU일 수록(동작 주파수를 올릴 수록), 발열과 소비 전력도 커지게 됨
• 최근에는 동작 주파수는 일정 수준으로 제어하고, 멀티 코어, 멀티 스레드와 같은 방식을 이용해 하나의 CPU에서 동시에 처리할 수 있는 연산 개수를 늘려 연산 능력을 향상하는 방향으로 전환됨

CPU 용어

• 소켓 수
  • CPU의 개수
• 코어 수
  • CPU의 주요 계산 부분(코어)
  • 복수의 코어가 있을 경우, 멀티코어 라고 이야기 함
• 스레드 수
  • 하나의 코어에서 연산을 실행하는 유닛 수
  • 논리적인 코어 개수
• 동작 주파수
  • 1초당 클럭 수
  • 동작 주파수 ⬆️ , 전력 효율 ⬇️
• 캐시
  • CPU와 메인 메모리 사이의 메모리
  • 자주 액세스 하는 데이터를 저장해 상대적으로 느린 메인 메모리로의 액세스를 줄여 CPU 처리 성능을 향상시킴
• 하이퍼스레딩 (intel CPU에서 사용하는 용어)
  • 하나의 코어로 두 개의 처리를 실행할 수 있는 기술
    • 코어의 갯수를 논리적으로 반으로 쪼개 작업처리량을 더 늘리는 것
    • 이전의 다른 작업이 완료되기를 기다리는 유휴 시간을 갖지 X CPU가 다음 처리할 내용을 기다리지않기 때문에 더 빠른 멀티작업이 가능
• 터보부스트 기술 (intel CPU에서 사용하는 용어)
  • CPU의 속도를 자동으로 기준 클럭보다 빠르게 동작시키는 기능
  • 전혀 일을 하지 않는 코어가 있을 때, 일을 하고 있는 코어를 클럭 업시키는 기술
    • 각 코어가 할당받은 일정 수치의 에너지 상한을 다른 코어가 쓸 에너지를 소수코어에 몰아주거나 그냥 자기 상한을 가지고 스스로 상한만큼 동작(올코어 터보부스트)하는 가변적인 동작을 가짐

CPU 선정의 포인트

• 성능
  • 요구하는 연산 능력을 만족하는가?
• 가격
  • 가격이 타당한가?
• 사용할 소프트웨어 라이선스 체계
  • CPU의 코어 수와 소켓 수로 가격이 달라지는 소프트웨어가 존재하므로 비용 절감을 위한 CPU 종류 및 개수 조정이 필요함
• 소비 전력
  • 수년 단위의 소비 전력분의 비용 절감으로 총 비용을 절감할 수 있음

인텔 CPU

• 다양한 intel CPU중 코어, 스레드의 개수, 클럭수, 캐시, 터보부스트와 하이퍼 스레딩 지원 유무를 바탕으로 서버에 사용할 CPU를 선정할 수 있음
• Intel CPU 사양 읽는 법
• 서버용 CPU vs 일반 CPU
  • 아키텍처를 공유하므로 기본적으로 서로 유사한 하드웨어 스펙을 제공
  • 서버 CPU는 데스크탑의 기본적인 기술 외에도 서버의 안정성과 지원 및 관리를 위한 지원 기술이 추가로 제공