제2장 서버를 열어 보자

2.1 물리 서버 

2.1.1 서버 외관과 설치 장소

 

 

전원이나 네트워크 케이블 배선 등은 모두 랙 뒷면에서 연결된다.

서버 설치 시에 중요한 정보는 다음과 같다.

• 서버크기(U)
• 소비전력(A)
• 중량(kG)

다음은 대표적인 서버 아키텍처 중 하나인 인텔의 CPU를 사용한 LA 서버에  대한 설명이다.

먼저, 서버 사진을 보자

 

2.1.2 서버 내부 구성

이런 서버는 위쪽 뚜껑을 열 수 있다.

뚜껑을 열어 놓은 사진이다.

 

각 부품이 어떻게 연결돼 있는지 그림으로 표현하면 다음과 같다.

이것은 Power Edge R740의 CPU인 Intel Xeon 프로세서를 사용한 버스 접속의 일반적인 예다.

2.2 CPU 

CPU는 Central Processing Unit의 약자다.

 

그림 2.8은 컴퓨터의 데이터 흐름의 원칙을 보여 준다.

2.3 메모리 

그림 2.10은 Intel Xeon Gold 5115 프로세서의 캐시 구조다.
그림 2.10의 왼쪽 아래에 메모리 컨트롤러와 채널이 있다. 채널은 메모리와 CPU간 데이터 경로를 말한다.

이것을 자세히 표현한 것이 그림 그림 2.11이다.

2.4 I/O 장치 32
2.4.1 하드 디스크 드라이브(HDD)

HDD 내부를 보자. 그림 2.12와 같이 자기 원반이 여러 개 들어 있으며, 이것이 고속으로 회전해서 읽기/쓰기 처리를 한다.

 

서버와 I/O 시에는 HDD가 직접 데이터 교환을 하는 것이 아니라 캐시를 통해서 한다.

저장소 캐시 처리는 그림 2.13과 같다.

2.4.2 네트워크 인터페이스

다음으로 네트워크 인터페이스를 알아보자. 네트워크 인터페이스는 서버와 외부 장비를 연결하기 위한 것으로 외부 접속용 인터페이스다. 그림 2.14는 이더넷의 네트워크 어댑터다.

2.4.3  I/O 제어

그림 2.15는 Xeon 확장형 프로세서의 일반적인 버스 연결을 보여준다.

그림 2.15에서는 각 버스의 I/O영역에 대해서도 다루고 있는데, 버스 흐름에 대해서는 뒤에서 다시 다룰 것이다.

그림 2.16에 다양한 I/O 예를 구체적으로 표시했다.

HDD의 I/O와 DVD의 I/O 경로가 물리적으로 다르다는 것을 알 수 있다.

2.5 버스 

버스는 서버 내부에 있는 컴포넌트들을 서로 연결시키는 회선을 가르킨다.

 

2.5.1 대역

대역이란 무엇일까? 원래는 주파수 대역을 가르키지만, IT인프라에서는 의미가 조금 다르다.

대역은 데이터 전송 능력을 의미한다.

예를 들어 인터페이스 규격의 하나인 PCI Express 3.0dms 1회선당 2GB/s 전송이 가능한 프로토콜이다.

x8나 x16 같은 숫자는 몇 회선인지를 의미한다. 즉, x8은 8회선(=8배), x16은 16회선(=16배)의

전송능력을 가지고 있음을 의미한다.

2.5.2 버스대역

 Power Edge R740의 버스 대역은 그림 2.18과 같이 나타낼 수 있다.이 숫자 자체는 기술 진화에 따라 빠르게 변하기

때문에 기억할 필요는 없다.

 

예를 들어, PCI Express 3.0 슬롯의 x16(편방향 16GB/s)과 x8(편방향 8GB/s)에서는 전송 능력 차이가 두 배가 된다.

SAS 3.0 HDD의 전송 능력은 1200MB/s이기 때문에, 단순히 x8 슬롯에서는 7회선 이상 HDD가 동시에 I/O를 하면

PCI 버스에 병목 현상이 발생한다(그림2.19)

2.6 정리 

CPU부터 HDD, 네트워크 등의 I/O 장치까지 일련의 데이터 흐름에 대해 살펴보았다.

이 처리 흐름을 그림으로 표현한 것이 그림 2.20이다.