Server 관련 용어 공부

soo·2023년 4월 23일

CS

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Server란?

네트워크를 통해 다수의 사용자에게 서비스를 제공하기 위한 컴퓨터 시스템.
서버는 중단 없이 오랜시간 가동될 수 있어야하므로(= 가용성이 높아야함), 다음과 같은

1. HW안정성, 내구성
2. 내결함성, 가동시간 최대화, 낮은 장애 발생률

서버의 특징

1. UPS(무정지 전원 공급기)
2. hardware redundancy - 이중전원장치, RAID disk system
3. ECC 메모리 - 정보무결성 추구(pre-boot memory testing and verification). ex)패리티, POSN(power on self disk) 
4. 서버 가동정지 없이 운영중에 교체가 가능한 hot swap 기능 필요 - CPU, 메모리 등은 제외
5. 과열 방지를 위한 쿨링 시스템(강력한 팬 or 수냉 쿨러)
6. IPMI 기반으로 가동/정지/재가동 등의 원격 작업
7. 19인치 랙 또는 Open 랙에 마운트 될 수 있도록, 넓고 평평하게 디자인

Cluster

단일 장치가 아닌, 여러대의 서버들로 서버의 기능을 제공하기 위해서 관리되는 집합 (= 장애 감내, 성능 확대)

서버와 일반 desktop의 차이

1. CPU - 서버용의 코어수가 몇배 이상 큼
2. motherboard - 2개 이상의 CPU 탑재 가능, CPU당 종속되는 메모리 8개 이상
3. NUMA(Non Unified Memiry Acces) - 다중프로세스를 사용하는 어플리케이션의 경우, 다른 CPU에 종속된 메모리 사용 필요
4. Hot swap 가능
5. 서버용 OS 사용

HW 서버 종류

rack servers
tower servers
modular infrastructure
specialty servers
industrial-garde servers
management solutions

서버 사양 예시: https://www.hpe.com/psnow/doc/PSN1010007891USEN.pdf

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용어: LOM(LAN in Motherboard), iLO = 서버관리용 포트, RPM(Rotate pr Min)
포함된 내용: 내부 구조, 호환 부품, 설치 가능한 OS
기술 지원 OS: OS의 가장 중요한 기능이 HW 자원 관리이므로, 서버 제작사는 기술 지원을 안할 수 있음
코어 옵션에 따른 구분: Write Intensive, Mixed Use, Read Intensive
write의 경우가 더 비쌈 - 반복적인 쓰기 지우기 필요(내구성)

OS(Operating System)

시스템 소프트웨어로서 컴퓨터 HW/SW 자원을 관리하고 프로그램을 위한 일반적인 서비스를 제공.

주요 기능 및 구성:
	1. 커널 - 프로그램 실행, 인터럽트, 모드, 메모리 관리, 가상 메모리, 멀티태스킹, 디스크액세스 및 파일시스템, 장치 드라이버 
    	커널 타입: Monolithic / Micro / Hybride Kernel
	2. 네트워킹
    3. 보안
    4. 사용자 인터페이스
Linux(= Linux is not Unix): 리눅스 커널에 기반하여 오픈소스 묶음으로 배포되는, Unix와 유사한 OS

Storage

데이터를 저장하는 공간

구분: 
  primary storage(주기억장치): 기본 스토리지이며 CPU에 직접 엑세스 가능한 유일한 스토리지.
  							속도가 빠르지만, 휘발성이므로 전원이 공급되지 않으면 정보가 손실됨.
  Secondary storage: 
  Off-line storage: 데이터 분산처리용
  Tertiary storage: 
  
종류:
	HDD, 광디스크, 플래시 메모리, 랜덤엑세스 메모리, 자기테이프
    
성능 지표 = Latency(읽는데 걸리는 시간)

RAID(Redunant Array of Independent Disks): 
	- RAID 0: striping
        장점: 저렴, 속도 빠름
    	단점: 장애관련 내결함성 없음. 물리적 충격에 의해 정보 손실 발생 가능성 있음.
    - RAID 1: mirroring & duplexing. 
    	장점: 내결함성. 장애가 감내됨.
        단점: 용량적으로 손해. 성능 낮음.
    - RAID 5: striping with parity, 3개 이상의 디스크 필요.
    	특징: 데이터 손실을 줄이기 위해 각각의 디스크에 패리티를 분산시킴.
    	장점: RAID 0,1에 비해 데이터 손실에 강인함. 미러링에 비해 용량 증가.
        단점: 2개 이상의 디스트가 망가질 경우, 복구 불가능. 패리티 연산으로 인해 최소한의 연산 시간이 존재.
    - RAID 10: RAID 1 + RAID 0
    	장점: 디스크 장애 감내 가능. 연산작업이 없으므로 속도 빠름. 패리티에 의한 용량 손해 X
        단점: 2개 이상의 디스크 장애 감내 불가능
    - RAID 6:

** 패리티(parity)란? odd또는 even bit 연산을 통해 손실된 데이터를 복구하는 기술

연결 방식에 따른 스토리지 유형 구분

DAT(Direct-attached storage):

NAS(Network-attached storage):

SAN(Storage are network): 응답속도 빠름, 사용편함. 기존 이더넷 네트워크와 전혀 다른 종류.

외부 스토리지

네트워크 장비에도 네트워크 전용 OS 존재.

스토리지에도 프론트엔드와 백엔드가 존재
Global Hot Spare: 데이터 보존용
Cache: 데이터 임시 보관

스토리지 컨트롤러 LUN에 대한 접근 권한 도식화

= Full mesh

도식 1. Default_AP(active-passive)
도식 2. ALUA: 비대칭
도식 3. Default_AA(active-active)

Erasure coding: 데이터 분산 처리 - object storage

 RAID와의 차이: 네트워크로 연결된 다수 디스크 컨트롤러 사용.
 			물리적으로는 떨어져 있지만, 단일 디스크 어레이인 것처럼 동작
 장점: 데이터의 가용성 보장
 단점: 물리적 용량이 100씩 3개(총 300)라고 할때, 실제 사용용량은 100밖에 안됨.

Back-up

데이터의 사본을 따로 저장하여 원본 데이터 손실 발생 시 복원하는 것. '3-2-1 원칙'
3-2-1 원칙: 저장된 데이터의 복사본이나 버전은 3개 이상이어야 하며, 그중 2개는 서로 다른 미디어 타입, 1개는 오프사이트에 저장해야 한다는 원칙.

BC/DR(Business Continuity and Disaster Recovery) 관련 용어:

RPO(recovery point objective): 복원 가능 시점 ~ 장애발생시점
RTO(recovery time objective): 발생시점 ~ 복원 시작한 시점
WRT(work recovery time): 복원 시점 ~ 서비스 정상화 시점
MTD(maximum tolerable downtime): 발생 시점 ~ 서비스 정상화 시점