서버

서버란 사용자의 요청을 받고 응답을 반환하는 하드웨어를 말한다. 서버는 IT 서비스를 제공하는 인프라의 주축이 된다. 인프라 구축을 검토하는 모든 현장에서 서버 선정은 복잡하고 어려운 주제다. 서버라고 해도 랙 서버, 타워 서버처럼 형태의 차이고 있고, 서버에 탑재되는 다양한 부품의 종류와 엔트리, 미들레인지, 하이엔드 서버와 같은 등급의 차이 또는 클라우드, 가상 서버와 같은 물리 서버가 아닌 형태도 있다. 

1. 서버의 종류

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설치 장소나 용도가 다양하므로 업체마다 다양한 모델의 서버를 판매하고 있다. 

a. 랙 마운트형과 타워형 서버의 차이

서버 형태에는 랙 마운트 서버, 타워형 서버가 있다. 랙 마운트형 서버는 데이터 센터나 서버 룸에 설치된 랙 안에 들어간다. 반면 타워형 서버는 사내 서버 룸에 설치되거나 사무실 또는 점포 등에도 설치된다. 랙 마운트형 서버는 19인치 랙에 수용하는 것으로 전제로 한다. 19인치 랙에 탑재하는 기기는 1U, 2U처럼 유닛 단위로 사이즈가 정해져 있다. 1U는 높이가 1.75인치(44,45mm) 이다. 엔트리 서버는 1U 사이즈가 많지만 미들레인지 서버 이상은 탑재할 수 있는 부품이 늘어나므로 2U 사이즈 이상인 서버가 많다. (1 inch = 2.54 cm) 

서버는 냉방과 소음을 고려해서 설치 장소를 골라야 하고, 데이터 센터나 서버 룸처럼 냉방 장치가 설치된 밀폐된 전용 공간에 서버를 설치한다면 특별한 문제가 없다. 하지만, 사람이 생활하는 공간에 타워형 서버를 설치할 때는 일반 서버 대신 사무실 설치용으로 개발된 서버를 준비할 수 있다. 또한 서버 수십 킬로그램(kg)까지 무게가 나가므로 사내에 랙을 설치하여 고밀도로 서버를 설치할 경우, 바닥의 하중에 주의할 필요가 있다.

b. 엔트리, 미들레인지, 하이엔드 서버

서버는 용도에 따라 엔트리, 미들레인지, 하이엔드 서버를 구분해서 사용한다. (서버 하드웨어에 대한 성능/규모의 차이)

엔트리 서버 : 수십만 엔에 이르며, 주로 웹 서버나 애플리케이션 서버에서 이요된다. 보통 소켓 단위로 1~2개의 CPU를 탑재할 수 있는 서버를 가리킨다.

미들레인지 서버 : 수백만 엔에 이르며, 주로 데이터베이스 서버나 기간계 서버에서 이용된다. 대체로 소켓 단위로 4개 이상의 CPU를 탑재할 수 있다. 기간계 시스템(미션 크리티컬 서버, 엔터프라이즈 시스템, 백본 시스템)등 기간 업무 시스템이라고 불리며, 기업 경영을 지속하는 데 핵심이 되는 재무, 업무, 생산관리 등을 담당하는 시스템이다.

하이엔드 서버 : 수천만 엔에 이르며, 주로 데이터베이스 서버나 기간계 서버에서 이용된다. 대체로 소켓 단위로 수십 개 이상의 CPU를 탑재할 수 있는 서버를 가리킨다.

c. IA 서버

IA 서버란 인텔이나 AMD 등 인텔 호환 CPU를 탑재하고 일반 컴퓨터와 같은 아키텍처를 기반으로 해 만들어진 서버를 말한다. IA서버는 어느 업체를 선택해도 아키텍처가 같지만 업체나 기종에 따라 모양이나 기능이 약간씩의 차이가 있어 아래와 같은 요소를 염두해 두어야 한다.

- 데이터 센터 랙에 서버가 장착되는가?

- 설치할 수 있는 부품 수

- 장애 발생 시 지원 체계

- 원격 제어 기능

- 납기

d. 엔터프라이즈 서버

시스템의 핵심이 기간계에 사용되는 기기는 모두 비싸다. 액세스 대량으로 일어나도 대량으로 견딜 수 있도록 수용량이 크고 내구성이 높은 기기를 선정해야 하기 때문이다.

기간계에 사용되는 서버를 가리켜 엔터프라이즈 서버라고 부른다.  IA 서버와는 달리 고가라서 보통은 다룰 기회가 거의 없기 때문에 무엇을 어떻게 골라야 할지 어렵다. 일반적으로 업체에서 방문해 영업 SE 등이 기술을 설명한다. 특히 중요도가 높은 엔터프라이즈 서버는 하드웨어 이상 경고가 발생하면 자동으로 업체에 통보되도록 서버에 전화 회선을 연결하는 서비스를 이용할 수도 있다. 업체측에서 자동으로 수리하러 온다.

e. 서버와 일반 컴퓨터의 차이

서버와 일반 컴퓨터는 용도 차이에 의해 설계 철학이 다르다. 서버는 24시간 365일 가동되는 것을 전제로 하기 때문에 하드웨어가 잘 고장나지 않고, 또한 고장나더라도 최대한 시스템이 멈추지 않게 설계 되어 있다. 서버의 부품 품질이 높아서 일반 컴퓨터와 비교하면 고장이 잘 나지 않는점, 주요 부품을 이중화하여 고장이 발생해도 서비스를 멈추지 않은 채 교활할 수 있는 점, 하드웨어 고장 시 업체의 지원이 충실하다는 점이다. 일반 컴퓨터에 비교하면 훨씬 더 많은 하드웨어 자원을 장착할 수 있다. 반면 일반 컴퓨터는 개인의 이용을 목적으로 그래픽이나 음향 등 멀티미디어 기능에 충실하다. 원칙적으로 서버는 높은 안전성이 요구되므로 서버 업체가 동작을 보증하는 서버운영체제 이외에 운영체제를 사용하는 것은 권장하지 않는다.

2. 서버 선정

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서버의 선정 요령은 가능한 선택지를 줄인 다음, 핵심만 추려서 선정해야 한다.

a. 서버의 조건

서버의 사양을 결정할 때 필요한 하드웨어 자원의 사용량을 정하고 나서 CPU, 메모리, 디스크, NIC 등을 결정한다. 또한 부가적으로 RAID, PSU, 보수, 연수, 보수 수준, 확장성, 물리 사이즈, 중량 등도 함께 결정하게 된다.

항목	선택지
CPU	주파수, 개수(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	2포트, 4포트, 8포트 / 1G 10G 등
PSU	총 와트 수, 비이중화, 이중화
보증 기간	1년, 3년, 5년 등
지원 수준	4시간 온사이트, 평일익영업일(평일 영업일 중 (신청한) 다음 날) 지원, 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

b. 서버 사양 결정 방법

서버 사양을 결정하려면 선택할 것이 너무 많아지므로, 어덯게 선택지를 좁혀갈 수 있는지가 중요해진다.

1. 실제 환경을 시험적으로 구축해 측정 결과를 보고 판단한다.

- 이 방법은 준비에 많은 노력과 시간이 필요하다. 

2. 임시로 결정한 서버 사양의 기기를 현장에 투입해 실제 하드웨어 자원을 이용 상황을 측정한 다음, 서버와 서버의 부품을 늘이거나 줄인다.

- 온라인 게임처럼 실제로 공개해보지 않아서 액세스 양이 판명되지 않을 때 사용한다. 이런 경우 기기에 여유가 있으면 미리 넉넉하게 투입하고, 나중에 적정 규모로 사양을 조정한다. 여유가 없어도 업체에 상담해서 임시로 기기를 대여할 수 있다.

3. 소거법으로 사양을 좁힌다.

- 어느 정도 서비스의 성질이 정해져 있을 때 사용하고, 하드웨어 리소스는 그다지 소비되지 않을때 메모리만 넉넉하게 설치하고 나머지는 필요한 최소한의 서비스 사양으로 하는 방법이 좋다.

c. 스케일 아웃과 스케일 업

서버의 수용량을 놀이는 접근 방식으로 스케일 아웃, 스케일 업이 있다.

스케일 아웃은 성능이 부족해지면 서버의 수를 늘려서 수용량을 늘리는 방법이다. 예를 들면 부하 분산이 쉬운 웹 서버는 가격이 싼 장비로 구성하고 성능이 부족해지면 서버의 수를 더 늘려간다.

스케일 업은 성능이 부족해지면 메모리 증설 등 부품을 추가/교환하거나 상위 기종으로 교체해 서버 성능을 높이는 방법이다. 예를 들면 부하 분산이 어려운 데이터베이스 서버는 1 세트만 준비하고 성능이 부족해지면 고가의 기종으로 교체하는 식으로 대응한다.

d. 업체를 선정한다.

서버 사양을 결정하고 나면, 서버 업체로부터 견적을 받고 가격과 서비스를 종합적으로 판단해서 업체를 선정한다.

원격 제어 기능을 명칭은 업체마다 다르다. 

- Dell = DRAC

- HP = iLO

- IBM = IMM

- NEC = EXPRESSSCOPE 엔진

- 후지쯔 = Remote Management Controller

3. CPU

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CPU는 연산을 대량으로 빠르게 처리하는 장치로, 사람으로 말하면 두뇌에 해당한다. CPU 종류는 다양하지만 각각의 가격은 상당하므로 어느 것을 선택해야 좋을지 알 수 없을 때도 많다. 

a. 성능과 발열, 소비 전력

CPU는 연산 능력이 높으면 높을수록 고성능 CPU로 분류된다. 이전에는 동작 주파수를 올려서 연산 능력을 높였지만, 일반적으로 CPU의 연산 능력이 높아질수록 발열과 소비 전력도 커지므로 CPU는 성능을 높이면서도 발열과 소비 전력은 억제하는 방향으로 진화해왔다. 이제는 동작 주파수를 올려도 성능이 향상된다는 장점보다 소비 전력이 증가한다는 단점이 더 커지게 되었다. 따라서 최근에는 동작 주파수를 어느 정도 수준으로 억제하는 대신, 멀티코어나 멀티스레드 같은 방식을 이용해서 하나의 CPU로 동시에 처리할 수 있는 연산 개수를 늘려서 연상 능력 향상을 꾀하게 되었다.

b. CPU 용어

소켓 수: CPU의 개수

코어 수: CPU의 주요 계산 부분, 복수의 코어를 멀티코어라고 한다.

스레드 수: 하나의 코어에서 처리할 수 있는 수(하이퍼스레딩 기능이 있으면 코어 수가 2배가 된다.)

동작 주파수: 1초당 클럭 수, 동작 주파수가 높을수록 처리 속도가 빨라지지만, 전력 효율이 나빠지고 발열도 증가한다.

캐시: CPU와 메인 메모리사이에 캐시 메모리라는 빠른 속도의 메모리가 있다. 캐시 메모리에 자주 액세스하는 데이터를 저장해서 상대적으로 느린 메인 메모리의 액세스를 줄여 CPU의 처리 성능을 높이다.

하이퍼스레딩: 하나의 코어로 두 개의 처리를 실행할 수 있는 기술(인텔 CPU에서 사용하는 용어)

터보부스트 기술: CPU의 속도를 자동으로 기준 클럭보다 빠르게 동작시키는 기능, 전혀 일을 하지 않는 코어가 있을 때 일을 하고 있는 코어를 클럭 업시키는 기술

c. CPU 선정의 포이트

성능: 요구하는 연산의 능력

가격: CPU종류에 따라서 상당한 가격 차이가 있다. 필요한 처리 능력보다 가격이 비교적 싸다면, 앞으로의 확장성을 고려해 처리 능력이 약간 높은 CPU를 선택할 수 있다. 반대로 필요한 처리 능력을 만족하는 CPU가 너무 비싸다면 처리 능력이 낮은 CPU를 여러 개로 탑재해 비용 증가를 억제할 수 있다.

소프트웨어 라이선스 : CPU의 코어 수와 소켓 수로 가격이 달라지는 소프트웨어가 있으므로, 비용을 줄이려면 CPU의 종류와 개수를 조정한다. 특히 고가의 소프트웨어를 사용할 때는 소프트웨어의 라이선스 체계를 잘 이해하고 가능한 싼 가격의 라이선스 체계를 고를 수 있어야 한다. 

- Oracle Processor License : 총 코어 수에 따라 라이선스 수가 변한다.

- SQL Server 2012 Computing Power License : 최저 코어 수는 4 코어부터 시작한다. 1라이선스마다 2코어를 사용할 수 있다.

- Windows Server 2012 Standard/Datacenter Edition : 1 라이선스마다 2 소켓(물리적 CPU 2개)을 사용할 수 있다.

- VMware vSphere : 1라인선스마다 1소켓(물리적 CPU1개)을 사용할 수 있다.

d. 소비 전력

저전력 CPU는 동작 클럭을 떨어뜨려 소비 전력을 절감하는 CPU다. 대체로 일반 CPU와 비교해서 저전력 CPU는 단가가 올라가지만, 운영 비용을 수년 단위로 볼 때는 소비 전력분의 비용 절감으로 총 비용이 내려갈 수도 있다.

4. 메모리

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메모리는 단기 기억 영역이라고 불리며, 일시적 데이터를 기억할 수 있지만 전원이 공급되지 않으면 데이터가 모두 지워진다. 메모리에서 가장 중요한 요소는 메모리 용량의 크기지만 서버용 메모리에서도 용량 이외에도 내장애성, 성능, 저전력 등이 중시된다. 

a. 성능 

메모리의 속도는 메모리 자체의 속도와, CPU와 각종 버스 간의 데이터 전송폭을 모두 고려한다. 보통 DDR3 메모리는 DDR3-1600처럼 표기된다. 여기서 1600에 해당하는 부분이 데이터 전송 속도를 나타내는데, 이 경우 1,600MHz로 동작한다는 것이다. 모듈의 데이터 전송 속도는 1,600MHz x 8bytes = 12,800MB/s = 12.8GB/s가 된다. 그리고 다중 채널 메모리 구조를 사용하면 CPU나 각종 버스 간의 통신에서 기본 64bit인 데이터 전송폭을 듀얼 채널은 2배, 트리플 채널은 3배로 늘일 수 있다. 그리고 다중 랭크 메모리를 이용하면, 마찬가지로 64bit의 데이터 전송폭을 듀얼 랭크에서는 2배, 쿼드 랭크에서는 4배로 늘릴 수 있다.

b. 메모리의 용어

슬롯 : 슬롯은 메인보드에 있는 메모리 삽입구를 말한다. 일반 컴퓨터의 메모리 슬롯은 보통 몇 개 정도지만, 최근 서버에는 수십 개나 되는 슬롯이 있는 서버가 등장했다.

ECC 메모리: 메모리 고장으로 비트 반전 오류가 발생했을 때, 자동으로 보정, 감지할 수 있또록 ECC(오류 보정 부호)라고 불리는 패리티 정보가 추가된 메모리를 말한다. ECC 메모리가 아닌 메모리를 사용했을 때는 고장이 발생하면 바로 운영체제 수준에서 종료되지만, ECC 메모리를 사용했을 때는 메모리 고장이 발생해도 비트 반전 오류 메모리가 스스로 바로 잡는다. 그 사이에 운영체제는 메모리 고장을 감지내 경고를 내보내므로, 경고가 일어나면 일반적인 방법으로 운영체제를 끈 후 정상적인 메모리로 교체할 수 있다.  BIOS에서 ECC기능을 on/off할 수 있다.

채널: CPU와 메인보드의 칩셋이 복수의 채널을 지원하면, 채널별로 같은 종류의 메모리를 탑재해 데이터 폭을 넓히고 성능을 높일 수 있다. 하나의 메모리는 64bit의 데이터 폭으로 전송되지만, 듀얼 채널 환경에서는 2개의 메모리를 동시에 액세스해서 128bit 데이터 폭으로 전송할 수 있게 된다. (슬롯의 색상으로 구분 가능)

랭크: 메모리 컨트롤러가 메모리의 DRAM에서 데이터를 입출력하는 단위를 가리켜 랭크라고 부른다. 하나의 랭크는 64bit 단위로 입출력한다. 메모리는 DRAM 칩의 조합으로 구성된다. 싱글 랭크 메모리에서는 하나의 메모리에 64bit(ECC용 8bit를 추가해서 72bit)의 DRAM 칩이 탑재되어 있다. 서버에서 메모리를 삽입할 때 랭크의 총 사용 수가 많아지게 조합하면 액세스 성능이 향상된다. 하지만, 메모리 컨트롤러가 다룰 수 있는 랭크 수에는 제한이 있다. 

UDIMM: Unbuffered DIMM으로 불리는 버퍼 없는 DIMM이다. 일반 컴퓨터용 메모리는 대부분  UDIMM이 이용된다.

RDIMM: Registered DIMM으로 불리는 레지스터 DIMM이다. 클럭과 주소 드의 제어 신호를 버퍼 회로가 가져온다. 대용량 메모리나 안정적으로 운영이 필요한 서버용 메모리로 사용된다. 중간에 버포 회로가 끼어들어 레이턴시(딜레이)가 증가하므로 UDIMM보다 액세스 속도는 약간 떨어진다.

LRDIMM: Load Reduced DIMM은 RDIMM을 더욱 발전시킨 방식으로, 메모리 컨트롤러와 메모리 칩 사이의 모든 통신이 버퍼 회로를 매개로 이루어지는 DIMM이다. 메모리 버스 전체의 부하를 줄여서, 메인보드에 장착 가능한 모듈 수를 늘리거나 모듈 하나당 메모리 칩 수를 늘릴 수 있다. 이에 따라 대용량과 고속 전송을 실현한다.

LV: 저전압으로 일반 메모리보다 전압을 낮추어 저전력을 실현한 메모리를 말한다.

c. 메모리 표기 방법

d. 메모리 삽입 방법

서버용 메모리는 종류가 많고 장착 개수가 많으므로 메모리 삽입 방법에는 몇 가지 규칙이 있다.

- 각 프로세서의 메모리 구성은 같아야 한다.

- RDIMM 메모리와 UDIMM 메모리는 섞어서 쓸 수 없다.

- 채널에 탑재하는 메모리는 같은 종류로 할 필요가 있다.

- 저전압 메모리와 저전압이 아닌 메모리를 섞어서 쓸 수 있을 때가 많다.

- 원칙적으로 ECC 메모리와 비 ECC 메모리는 섞어서 쓸 수 없다.

e. 메모리 선정 포인트

용량: 필요한 메모리 용량을 설치한다

성능: 메모리에 빠르게 액세스하도록 하려면 고속인 메모리를 선택하고 듀얼 채널 이상일때는 가장 좋은 성능을 낼 수 있는 방식으로 삽입한다. 메모리 컨트롤러가 다룰 수 있는 최대 랭크 수까지 다 사용할 수 있도록 한다. 

확장성: 메모리 슬롯 수는 한정되어 있으므로, 앞으로 확장이 예상될 때는 비싸더라도 대용량 메모리를 선택한다. 

5. 디스크의 종류

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a. SATA 하드디스크

가격이 저렴하다. 단, SAS(Serial Attached SCSI) 하드디스크보다 가격이 저렴하므로 중요하지 않은 서버에서는 일부러 내장애성을 희생하고 SATA하드디스크를 채용하기도 한다. 

b. SAS 하드디스크

고속으로 동작하고 신뢰성이 높다. 24시간, 365일 가동할 용도로 사용한다.

c. FC 하드디스크

FC(Fibre Channel) 하드디스크는 초고속으로 동작하고 신뢰성이 높다. SAN 스토리지용 엔터프라이즈 용도로 사용한다.

인터페이스 이름	SATA	SAS	FC
최대 전송 속도	6Gbit/s	(SAS2.1) 6Gbit/s  (SAS3.0) 12Gbit/s	8Gib/s
최대 케이블 길이	1m	8m정도	30m
접속 토폴러지	호스트컨트롤러	스타형(SAS Expander를 이용하면 SAS 포트 수 이상의 디바이스를 연결)	루프형(FC-AL) / 패브릭형 (FC-SW)
접속 가능 수	1대	128대(SAS Expander를 이용하면 16만대까지 가능)	126대 / 1678만대
다중 링크 (복수 포트를 묶어 광대역으로 만드는 기능)	미지원	지원	지원
커맨드	ATA	SCSI	SCSI

d. 그 밖의 디스크 (Near HDD, SSD, 플래시 메모리)

니어라인 하드디스크: 온라인 오프라인의 중간 상태인 니어 온라인(near-online)이 정의되고, 그 상태에 적합한 하드디스크 니어라인 하드디스크가 이용된다. 주로 아카이브의 장기 보존용도로 전제로 하루에 몇 시간 정도의 이용을 목적으로 한 하드디스크다. 니어라인 하드디스크에는 NL-SATA와 NL-SAS가 있다.

SSD: 반도체 소자 메모리를 기억 장치에 이용한 디스크다. 빠르고 저전력으로 동작하지만 하드디스크보다 용량 단가가 몇 배에서 몇십 배나 비싸다. 또한 SSD(Solid State Drive)에는 쓰기와 지우기를 반복하면 소자가 열화되어 성능이 떨어진다는 약점이 있다. 업무용 SSD는 가정용 SSD보다 훨씬 많은 횟수를 기록할 수 있다. 서버 업체에서 서버를 구매할 때 일반적으로 하드디스크는 지원 대상에 포함되지만, SSD는 지원 대상이 아니거나 보증 사용량을 설정해, 보증 기한 또는 보증 사용량에 도달하면 지원이 끝나는 것을 명기한 업체도 있으니 주의할 필요가 있다. SSD에는 SLC, MLC,가 있다. SLC는 기억 소자 하나에 1bit 데이터를 기록하지만 MLC는 기억 소자 하나에 2bit 데이터를 기록하므로 대용량으로 만들기 쉽다는 장점이 있다. 이런 차이의 의해 SLC는 쓰기 속도가 빠르고 다시 쓰기 가능 횟수가 많다. 하지만 MLC는 쓰기 속도가 느리고 다시 쓰기 횟수가 적다는 특징이 있다. 특징으로는 SLC가 뛰어나지만 가격이 비싸서 일반적으로 MLC가 많이 채용된다.

엔터파이즈 플래시 메모리 스토리지: 엔터프라이즈 용도로 비휘발성 메모리(NAND 플래시 메모리)가 사용된 초고속 저장 장치다. SSD는 SATA 인터페이스 등으로 연결하지만 엔터프라이즈 플래시 메모리 스토리지는 PCI Express 인터페이스로 연결하는 것이 많다. 엔터프라이즈 플래시 메모리 스토리지로 유명한 것은 퓨전아이오(Fusion-io)사의 ioDrive시리즈다. 

6. RAID

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a. RAID 레벨

기본적으로 RAID 레벨은 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6까지 일곱 가지가 있다. 또한 RAID 0과 다른 RAID 레벨을 조합한 RAID 10(1+0), RAID 50(5+0), RAID 60(6+0)이라는 것도 있다.

b. RAID 성능

RAID를 구성하면 디스크 I/O 성능을 높일 수 있다. 디스크 I/O성능이랑 서버와 스토리지 사이에 주고받는 데이터의 읽기/쓰기 성능을 가리키고, 특히 1초당 처리할 수 있는 I/O 수치를 IOPS(Input/output Per Second)라고 부른다. 디스크 하나를 사용할 때보다 두 개를 병렬로 연결해 사용할 때 이론상 두 배 빠르게 디스크를 읽고 쓸 수 있게 된다. 마찬가지로 8개의 디스크를 이용하면 이론상 여덞 배의 속도가 된다. 이처럼 디스크를 병렬로 여러 개 사용할 때의 디스크 수를 '스트라이핑 개수'라고 부르고, 스트라이핑 개수를 늘릴수록 디스크 I/O성능이 높아진다.

c. RAID5와 RAID10

디스크 용량이 대량으로 필요할 때는 RAID5나 RAID10 중 하나로 주로 검토된다. 일반적으로 RAID5는 실제 용량을 많이 확보할 수 있는 대신 속도가 느리고, RAID10은 실제 용량이 줄어드는 대신 속도가 빠르다. 단, 몇 개의 디스크로 RAID를 구성하느냐에 따라서 상황은 달라지고, RAID 컨트롤러 섥치에 따라서도 차이가 있다. 

RAID 5 (1TB 8개로 구성)

- 실제 용량: 7TB(8-1=7)

- 응답 속도: 스트라이핑 수가 RAID10에서는 4개지만 RAID5에서는 7개가 된다. 스트파이핑 수에 차이가 있으므로 읽기 속도는 RAID5쪽이 빠를 때가 많지만, 쓰기 속도는 패리티 처리 부담이 커서 RAID10보다 떨어질 때가 많다. 

- 내장애성: RAID10과 비교하면 떨어진다.

- 비용: RAID10과 비교하면 실제 용량에 비해 비교적 싸다.

RAID 10 (1TB 8개로 구성)

- 실제 용량: 4TB(8/2=4)

- 응답 속도: 스트라이핑 수에 차이가 있으므로 읽기 속도는 RAID5보다 떨어지지만 쓰기 속도는 RAID5보다 뛰어날 때가 많다.

- 내장애성: RAID5에 비하면 크게 우수하다.

- 비용: RAID5와 비교하면 실제 용량에 비해 비교적 비싸다.

d. RAID5와 RAID6

RAID5는 패리티 정보를 한 종류만 이용하지만, RAID6은 패리티 정보를 두 종류 이용하므로 보통은 RAID6쪽이 우수하다고 한다. 하지만 RAID6쪽이 반드시 RAID5보다 우수하다고 단언할 수 없는 부분이 있다. 

RAID5

- 패리티 정보: 1종류

- 응답 속도: 패리티 정보가 적은 만큼 RAID6보다 빠르다.

- 내장애성: 디스크가 동시에 두 개 이상 고장나면 데이터 영역이 망가지므로 RAID6보다 내장애성이 낮다. 단 RAID 구성이 깨져서 복구 업자에게 복구를 의뢰하면 성공할 가능성이 RAID6보다 높다.

RAID6

- 패리티 정보: 2종류

- 응답 속도: 패리티 정보가 많은 만큼 RAID5보다 느리다.

- 내장애성: 디스크 동시에 세 개 이상 고장나기 전까지 데이터 영역이 망가지지 않으므로, RAID5보다 내장애성이 높다. 단, RAID 구성이 깨져서 하드디스크 복구 업자에게 복구를 의뢰하면 패리티 정보를 해석하는 부담이 늘어나 복구에 성공할 가능성이 RAID5보다 낮다.

7. 가상화

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가상화 기술을 사용하면, 한 대의 물리 서버에서도 여러 개의 게스트 운영체제를 가동할 수 있다. 이것을 가상화 서버라고 한다. 가상화 환경에서는 물리 서버가 제공하는 CPU, 메모리, 네트워크, 디스크 등 하드웨어 자원을 각 게스트 운영체제에 자유롭게 할당한다. 여러 운영체제마다 물리서버를 준비하는 것과 비교했을 때, 한 물리 서버의 하드웨어 자원을 최대한 활용할 수 있는 가상화를 잘 이용하면 비용을 많이 줄일 수 있다.

a. 물리 서버와 가상 서버의 특징

물리 서버: CPU 사용률과 디스크 I/O부하, 디스크 사용 용량이 많은 용도에 적합하다. 주된 용도는 데이터베이스 서버 및 애플리케이션 서버 등이다.

가상 서버: CPU 사용률과 디스크 I/O부하, 디스크 사용 용량이 적은 용도에 적합하다. 주된 용도는 웹 서버, 개발 서버, 메모리 DB 등이다.

b. 물리 서버를 가상활할 때의 장점과 단점

장점: 

- 비용을 줄일 수있다.

- 게스트 운영체제의 하드웨어 자원을 쉽게 늘리거나 줄일 수 있다.

- 물리 서버는 하드웨어 노후화되므로 일정 기간이 지나면 하드웨어를 교체해야 한다. 하지만, 게스트 운영체제는 다른 새로운 물리 서버에 가상화 환경을 준비한 다음 간단히 옮길 수 있다.

단점:

- 다른 게스트 운영체제가 하드웨어 자원을 많이 사용하면, 다른 게스트 운영체제의 동작이 불안정해진다.

- 한 번 만들어진 게스트 운영체제는 이후에 사용하지 않아도 삭제되지 않고 그대로 남기가 십상이다. (관리상의 문제가 발생)

c. 가상화 모델

가상화를 구혈하려면 하드웨어 자원 및 게스트 운영체제를 관리하는 프로그램이 필요하다. 윈도와 리눅스 같은 일반 운영체제에 게스트 운영체제를 관리하는 프로그램을 설치해서 가상화하는 방식을 '호스트 운영체제 타입'이라 부른다. 호스트 운영체제상에서 다른 애플리케이션처럼 가상화 환경을 다룰 수 있어 손쉽게 구현할 수 있지만, 호스트 운영체제를 중간에 두는 것인만큼 동작에 오버헤드가 생겨서 동작 속도가 떨어질 때가 있다. 

호스트 운영체제 대신 가상화 전용 운영체제를 사용하는 방식을 '하이퍼바이저 타입'이라고 부른다. 호스트 운영체제 타입처럼 중간에 개입하는 운영체제가 없으므로 빠른 동작 속도를 기대할 수 있다. 개인이 사용 PC에서 가상화를 구현할 때는 비교적 호스트 운영체제 타입을 채용하는 경우가 많지만, 서버 용도로 사용할 때는 하이퍼바이저 타입을 채용하는 일이 많다.

d. 가상화 환경의 종류

서버 가상화를 실현하는 다양한 방식이 있지만, 현재 주류인 상용 소프트웨어 두 가지와 오픈 소스 두가지를 소개한다.

- VMware vSphere(VMsare사)

- Hyper-V(Microsoft사)

- Xen(Linux Foundation)

- KVM(Qumranet Red Hat사)

e. VM ware vSphere

VMware사는 가상화 업계의 리더적 입장이라고 말할 수 있다 vSphere 제품의 안정성과 편리성은 최고 수준이다. VMware사의 제품은 다양한 종류가 있지만 일반적으로 하이퍼바이저인 VMware vSphere와 종합 관리 도구인 VMware vCenter Server를 구매한다 VMware vSphere에서는 물리 서버에 설치된 CPU의 개수만큼 라이센스가 필요하다 초기 도입 시에는 VMware vSphere와 VMware vCenter Server의 라이센스가 포함된 Essential Kit이나 Acceleration Kit를 구매할 수 있다. 

 

f. VNware와 Hyper-v

기본적으로 윈도우와 리눅스가 섞여 있는 환경에서는 VMware를 선택하고, 윈도우가 중심인 환경에서는 Hyper-V를 선택하는 것이 비용면에서 이득이다. 시스템의 안정성이라는 관점에서는 두 제품 모두 엔터프라이즈 용도를 목적으로 하는 제품이기에 비교적 안정되어 있는 것이 주관적인 평가다 기능면에서도 둘 다 경쟁 관계인 점도 있어 중요한 기능은 양 쪽 모두 지원하는 경향이 있으므로 기능의 차이를 보고 결정하기도 어렵다 따라서 두 제품 중 하나를 선택할 때는 일상적인 운영에서 발생하는 다양한 작업을 파악해서 실제로 조작해보고 쓰기 쉬운 쪽을 고르는 방법이 좋다

g. Xen KVM

리눅스가 중심인 환경이고 또한 초기 도입 비용을 들이고 싶지 않을 때는 Xen이나 KVM을 선택하는 것이 좋은 생각이다 특히 레드햇 엔터프라이즈 리눅스(RHEL)를 사용할 때는 레드햇에서 전면적으로 지원하는 KVM을 선택하는 것이 최선이다. 두 제품 모두 세계적으로 매우 많은 운영 실적이 있으므로, 시스템의 안정성이나 기능면에서 둘 다 잘 다듬어졌다고 할 수 있다 따라서 두 제품중 하나를 선택할 때는 실제로 사용해보고 사용하기에 편하게 느껴지는 것을 선택하는 방법을 권한다.

8. 클라우드: IaaS

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클라우드 컴퓨팅은 일반적으로 인터넷을 거쳐서 제공되는 컴퓨터 자원을 이용하는 것이라고 정의할 수 있다. 클라우드는 Saas, Paas, IaaS 세 가지로 분류된다.

SaaS: Software as a Service는 애플리케이션을 서비스로서 제공한다.

PaaS: Platform as a Service는 애플리케이션 실행 환경을 서비스로서 제공한다.

IaaS: Infrastructure as as Service는 시스템 인프라를 서비스로서 제공한다.

a. IaaS의 특징

- 사내에 물리 서버를 두지 않아도 사용할 수 있으므로, 물리 서버를 관리하는 엔지니어가 필요 없다.

- 이용 신청을 하면, 단기간에 운영체제가 설치된 상태로 바로 사용할 수 있다.

- 사내에 물리 서버를 두지 않으므로, 물리적 제약을 의식하지 않고 이용하고 싶은 만큼 서버를 증강할 수 있다.

- 사용한 만큼 비용이 발생하는 종량과금제다

- 사내에 서버 자산을 보유하지 않으므로, 서버를 살 때 발생하는 감가상각 처리가 필요없고 클라우드 이용료는 그대로 비용 처리할 수 있다.

b. 클라우드 환경에서의 인프라 이용

IaaS에서는 클라우드 업체로부터 서버의 인스턴스나 물리 서버의 사용권을 빌려서, 원격에서 각종 설정을 해서 섭의 기능을 사용할 수 있다. 일반적으로 직접 서버를 소유해서 관리할 때는 우선 네트워크 환경을 구축하고, 물리 서버를 구매해서 장착한 후, 운영체제를 설치하고 설정하는 절차를 밟게 된다. 하지만, IaaS를 이용하면 이런 과정을 생략하고 클라우드 업체에서 이미 운영체제가 설치된 상태로 계정을 제공받아 곧바로 서버를 사용할 수 있게 된다.

c. AWS

IaaS에서 가장 영향력 있는 것은 미국 아마존 사의 아마존 웹 서비스다. 세계 1위의 점유율은 물론이고, 다른 많은 IaaS업체는 AWS의 서비스 체계를 참고로 해 서비스를 구성한다고 해도 과언이 아니다. AWS의 서비스 거점은 세계에 몇 군데 있고 일본에도 도쿄 리전이 있다. 지역에 따라 단가 설정이 약간 다르다. AWS의 핵심 서비스는 가상 서버 EC2와 가상 스토리지 S3다. 

Amazon EC2: amazon Elastic Compute Cloud에서는 가상 서버를 제공한다. EC2는 1시간 단위의 종량과금제를 채택하고 있다. 사용하는 운영체제와 서버 사양에 따라 단가에 차이가 있다.

Amazon S3: amazon Simple Storage Service에서는 가상 스토리지 제공한다. S3는 월 단위 종량과금제를 채택하고 있다. 취급하는 데이터 크기와 중요도에 따라 단가가 다르다. 

d. 클라우드와 서버 운영

세상에 클라우드가 확산됨에 따라 직접 서버를 운영하는 회사가 사라지고, 언제가는 대부분이 클라우드화되지 않을까?라는 말을 들은 적이 있다. 

하지만, 클라우드에는 몇 가지 약점이 있다.

- 클라우드 환경을 가상화 기술로 제공하는 클라우드에서는 보통 사용되지 않는 하드웨어 자원이 대량으로 요구되는 스케일 업에 약하다는 특징이 있다. 단, 이런 약점을 해소하기 위해 데이터베이스 용도의 서버만은 가상화 서버가 아니라 물리 서버를 제공하는 클라우드 업체도 있다.

- 클라우드에서는 물리 서버 관리를 클라우드 업체가 책임지므로, 물리 서버에 장애가 발생햇을 때 클라우드 업체로부터 복구 완료 통지를 기다리는 수밖에 없다. 단, 물리 서버에 장애가 일어났을 때 곧바로 다른 물리 서버에서 인스턴스를 시작하는 대처 방법도 있다.

- 클라우드 업체의 착오로 중요한 데이터가 소실될 위험이 있다. 실제로 그런 사고가 발생하므로 클라우드를 이용하는 쪽에서도 백업 등의 대책이 필요하다.

e. 클라우드에 맞지 않는 용도

기밀 정보 저장

다른 회사 서버에 기밀 정보가 저장된다는 점, 데이터를 전송할 때 인터넷을 거쳐야한다는 점 등 직접 관리할 수 없는 곳에서 기밀 정보 유출이 발생할 위험이 있다. 물론, 데이터를 암호화해서 보관하고 암호화해서 통힌사는 방법이 있지만, 정보 유출 위험을 모두 직접 관리하고 싶은 기업에서는 보안 정책상 클라우드를 이용하기가 어렵다. 

대용량 파일 전송

인터넷을 통해서 데이터가 흘러가므로 사내에 서버를 설치할 때보다 파일 전송이 느려진다.

대규모 시스템

어느 정도 시스템 규모가 커지면 직접 장비를 보유하는 편이 비용면에서 유리하다.

f. 클라우드 업체 선택법

IT 인프라를 자사에서 구축하거나 관리할 수 있는 기술이 있는 회사 일 때

안정성, 비용, 성능, 관리 도구의 편의성, 업계 내에서의 평판 등을 종합적으로 판단해서 클라우드 업체를 고르는 것이 좋다. 클라우드 업체 중에서 점유율이 높은 상위 몇 개 업체에 대한 비교표를 만들고, 자신들이 중요하게 여기는 특징에 가중치를 높게 설정해서 가장 점수가 높은 업체를 이용하는 패턴을 많을 것으로 생각한다.

IT 인프라를 자사에서 구축하거나 관리할 수 없을때

IT 인프라를 자사에서 구축하거나 관리할 수 없을 때는 개발 회사나 MSP 업체에 인프라 운용 대행을 위임하게 된다. 그런 경우 대행 업체로부터 추천 클라우드 업체를 제안받는 것이 좋다. 살펴봐야 할 것은 시스템 가동의 안정성과 비용이다. 안정적이고 가격이 싸다면 위임할 업체가 익숙한 클라우드 업체를 지정하는 것이 안심할 수 있다.

g. 회계 처리로 생각해보는 클라우드

기업의 세전 이익 ( 세전 이익 = 매출 - 비용)

세전 이익을 근거로 납세액이 결정 된다. ( 납세액 = 세전 이익 X 법인 세율)

	자사 구입	리스	클라우드(lass)
자산	자사 자산	리스 회사 자산	클라우드 벤더 자산
캐시 플로우	구입 시에 일괄 지불	매월 일정액 지불	매월 일정액 지불
회계상 비용 처리	감가상각	비용 처리	비용 처리
회계 처리상 장점		캐시 플로우를 모두 비용으로 할 수 있다. 감가상각 관리 불필요하다.	캐시 플로우를 모두 비용으로 할 수 있다. 감가상각 관리 불필요하다.
회계 처리상 단점	구매 시에 현금이 나가지만, 구입한 해에 현금 유출분 전부를 비용 처리할 수 없다.	중도 해약을 할 수 없다.
이용 정지 후 비용	감가상각 기간이 끝날 때까지 비용이 발생	계약 기간이 끝날 때까지 비용이 발생	계약 종료 이후는 비용이 발생하지 않는다.
비고		심사에 통과하지 않으면 리스 계약을 할 수 없으므로, 재무 상태에 신용이 없는 회사는 리스를 사용할 수 없다.