2장 서버를 열어보자

물리서버

• 서버는 랙(Rack)이라는 것에 장착된다.
• 랙에는 서버 외에도 HDD가 가득 장착돼 있는 저장소나 인터넷 및 LAN을 연결하기 위한 네트워크 스위치 등도 탑재되어 있다.

• 서버 설치 시에 중요한 정보는 다음과 같다
  • 서버 크기(U)
  • 소비 전력(A)
  • 중량(kg)

• 서버 내부 구성
  • 컴포넌트를 연결하는 선을 Bus라고 한다.
  • CPU와 메모리는 물리적으로 직접 연결된다.
  • PCI 슬롯은 외부 자치를 연결하는 곳이다.
  • Xeon확장 프로세서 아키텍처에선 CPU가 PCI를 직접 제어한다.
  • BMC(Baseboard Management Controller)라는 컴포넌트는 서버의 H/W 상태를 감시하며 독립적으로 움직인다.
  • 주요 컴포넌트는 CPU, 메모리, HDD, 네트워크 인터페이스, 버스이다.

CPU

• CPU는 Central Processing Unit의 약자이다.
• 서버 중심에 위치해서 연산 처리를 실시한다.
• CPU는 명령을 받아서 연산을 실행하고 결과를 반환한다.
  • 1초에 10억회 이상 실행할 수 있다.
• CPU는 코어(core)라고 불리며 하나의 CPU에 여러개의 코어가 존재하는 멀티 코어화가 진행되고 있따.
• CPU에 명령은 운영체제(OS)가 내린다.
  • 운영체제에 명령을 내리는 주체는 프로세스와 사용자 키보드, 마우스 등을 통한 입력이다.
  • 키보드와 마우스가 끼어드는 것을 interrupt라고 한다.

메모리

• 말 그대로 기억 영역을 의미한다.
• CPU 옆에 위치하며, CPU에 전달하는 내용이나 데이터를 저장하거나 처리 결과를 받음
• 메모리에 저장되는 정보는 영구성이 없다. (휘발성이다.)
  • 서버를 재시작하면 없어지는 정보임을 의미한다.
  • 그럼에도 메모리를 사용하는 이유는 메모리 액세스가 매우 빠르기 때문이다.
• CPU 자체도 메모리를 가지고 있는데 레지스터나 1차(L1), 2차(L2) 캐시라고 하며 CPU 내부에 존재한다.

I/O 장치

하드 디스크 드라이브 HDD

• 서버에서는 메모리에 비해 CPU에서 떨어진 곳에 배치된다.
• 장기 저장 목적의 데이터 저장 장소로 사용된다.
• 디스크는 전기가 없어도 데이터가 사라지지 않는다.
• HDD 내부 구조에는 자기 원반이 여러 개 들어있으며 이것이 고속으로 회전하여 read/write를 처리한다.
• 회전 구조 때문에 속도가 물리 법칙에 좌우된다.
  • 메모리처럼 순식간에 액세스 할 수 없다는 의미이다.
• HDD가 많이 탑재돼 있는 하드웨어를 스토리지(Storage)라고 한다.
• 스토리지는 I/O의 서브 시스템이라고도 불리는 장치로서, 내부에는 CPU와 캐시가 존재하고 수많은 HDD 외에도 여러 기능을 탑재하고 있다.
• 서버와 I/O 시에는 HDD가 직접 데이터 교환을 하는 것이 아니라 캐시를 통해서 이루어진다.

 

네트워크 인터페이스

• 서버와 외부 장비를 연결하기 위한 외부 접속용 인터페이스이다.
• 서버 외부 장비로는 네트워크에 연결된 다른 서버나 저장소 장치가 있다.

버스

• 버스는 서버 내부에 있는 컴포넌트들을 서로 연결시키는 회선이다.
• 버스에서 중요한 것은 데이터 전송 능력이다. (대역)

• 대역은 원래 주파수 대역을 가리키지만 IT 인프라에서는 데이터 전송능력을 의미한다.
  • 스루풋(Throughput)이라고도 부른다.

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