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서버 팜

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목차

1. 개요

서버 팜은 클러스터 컴퓨팅에 사용되는 서버들의 집합으로, 웹 호스팅, 과학 시뮬레이션, 3차원 렌더링 등에 활용된다. 대규모 서버 팜은 메인프레임 컴퓨터를 대체하거나 함께 사용되며, 중복성, 자동 장애 조치, 신속한 재구성을 제공한다. 서버 팜의 성능은 냉각 시스템의 성능과 전력 소비량에 의해 제한받으며, 와트당 성능과 전력 효율성이 중요한 설계 요소로 작용한다. 친환경 서버 팜 구축을 위해 아이슬란드 등에서 지열 발전을 활용하며, 한국에서도 데이터 센터 구축 및 관련 정책, 과제가 존재한다.

2. 응용

서버 팜은 메인프레임 컴퓨터를 대체하거나 함께 사용되면서 대규모 기업에서 점점 더 많이 활용되고 있다. 대규모 서버 팜에서는 개별 장비 고장이 빈번하게 발생하므로, 중복성, 자동 장애 조치, 서버 클러스터의 신속한 재구성을 제공한다.

2. 1. 클러스터 컴퓨팅

서버 팜은 주로 클러스터 컴퓨팅에 사용된다. 현대의 수많은 슈퍼컴퓨터는 기가비트 이더넷이나 인피니밴드, Myrinet 등 맞춤식 인터커넥트로 연결된 고속 프로세서의 거대한 서버 팜으로 구성된다.[2] 웹 호스팅은 서버 팜의 일반적인 예시이며, 이러한 시스템을 통칭하여 웹 팜(web farm)이라고 부르기도 한다.[2] 그 밖의 용도로는 과학 시뮬레이션, 3차원 렌더링(렌더 팜 참고) 등이 있다.[2]

서버 팜은 대규모 기업에서 메인프레임 컴퓨터를 대체하거나 함께 사용되면서 점점 더 많이 활용되고 있다. 대규모 서버 팜에서는 개별 장비 고장이 빈번하게 발생하므로, 중복성, 자동 장애 조치, 서버 클러스터의 신속한 재구성을 제공한다.

2. 2. 웹 호스팅

웹 호스팅은 서버 팜의 일반적인 예로, 그러한 시스템은 아울러서 가끔 웹 팜(web farm)으로 부른다.[2]

2. 3. 과학 시뮬레이션

서버 팜은 전산 유체 역학과 같은 과학 시뮬레이션에 사용된다.[2] 현대의 수많은 슈퍼컴퓨터들은 기가비트 이더넷이나 인피니밴드, Myrinet 등의 맞춤식 인터커넥트로 연결된 고속 프로세서의 거대한 서버 팜으로 구성된다.[2]

2. 4. 3차원 렌더링

서버 팜은 과학 시뮬레이션이나 3차원 렌더링 (렌더 팜 참고) 등에 사용된다.[2]

3. 성능

가장 큰 서버 팜(수천 개의 프로세서 이상)의 성능은 일반적으로 프로세서의 성능보다는 데이터 센터의 냉각 시스템의 성능과 전체 전력 비용에 의해 제한된다.[14][3] 서버 팜의 컴퓨터는 연중무휴로 가동되며 많은 양의 전력을 소비한다. 이러한 이유로 대규모 시스템과 연속 시스템 모두의 중요한 설계 매개변수는 최고 성능 비용(최고 성능 / (단위 * 초기 비용))보다는 와트당 성능이 되는 경향이 있다. 또한, 24시간 가동되어야 하는 고가용성 시스템의 경우, 클럭 속도 조절 및 서비스 중단 없이 수요에 따라 컴퓨터 부품, 프로세서 부품, 전체 컴퓨터를 모두 끌 수 있는 기능(WoL 및 가상화)과 같은 절전 기능에 더 많은 관심이 쏟아진다. 서버 팜의 서버를 연결하는 네트워크 또한 특히 방대한 양의 데이터를 처리하는 애플리케이션을 실행할 때 전체 성능에 필수적인 요소이다.[4]

3. 1. 와트 당 성능

EEMBC 에너지벤치, 스펙파워, 트랜잭션 처리 성능 평의회 TPC-에너지는 서버 팜의 와트 당 성능을 예측하기 위해 설계된 벤치마크이다.[15][16] 각 랙의 장비에 쓰이는 전력은 전원 분배 장치에서 측정할 수 있다.

대규모 서버 팜(수천 개의 프로세서 이상)의 성능은 일반적으로 프로세서의 성능보다는 데이터 센터의 냉각 시스템의 성능과 총 전력 비용에 의해 제한된다.[3] 서버 팜의 컴퓨터는 연중무휴로 가동되며 많은 양의 전력을 소비한다. 이러한 이유로 대규모 시스템과 연속 시스템 모두의 중요한 설계 매개변수는 최고 성능 비용 또는 (최고 성능 / (단위 * 초기 비용))보다는 와트당 성능이 되는 경향이 있다. 또한, 24시간 가동되어야 하는 고가용성 시스템의 경우, 클럭 속도 조절 및 서비스 중단 없이 수요에 따라 컴퓨터 부품, 프로세서 부품, 전체 컴퓨터를 모두 끌 수 있는 기능(WoL 및 가상화)과 같은 절전 기능에 더 많은 관심이 쏟아진다.

일부 서버에는 각 서버가 사용하는 전력을 측정할 수 있도록 전력 추적 하드웨어가 포함되어 있다.[7] 전체 서버 팜이 사용하는 전력은 전력 사용 효율성 또는 데이터 센터 인프라 효율성으로 보고될 수 있다.

일부 추정에 따르면, 서버 운영에 100와트를 사용할 때마다 서버를 냉각하는 데 약 50와트가 추가로 필요하다.[8] 이러한 이유로 서버 팜의 입지는 전력 효율성을 달성하는 데 있어 프로세서 선택만큼 중요할 수 있다. 일년 내내 춥고 저렴하며 탄소 중립적인 지열 발전 공급을 갖춘 아이슬란드는 최초의 주요 서버 팜 호스팅 사이트를 건설하고 있다.[8] 아이슬란드에서 북아메리카와 유럽으로 광섬유 케이블이 부설되어 해당 지역의 기업들이 아이슬란드에 서버를 위치시킬 수 있도록 한다. 캐나다,[9] 핀란드,[10] 스웨덴,[11] 스위스[12]와 같이 유리한 조건을 갖춘 다른 국가들도 클라우드 컴퓨팅 데이터 센터를 유치하려고 노력하고 있다. 이러한 국가에서는 서버에서 발생하는 열을 저렴하게 배출하거나 건물을 난방하는 데 사용하여 기존 히터의 에너지 소비를 줄일 수 있다.[9]

3. 2. 전력 효율성

가장 큰 서버 팜(수천 개의 프로세서 이상)의 성능은 일반적으로 프로세서의 성능보다는 데이터 센터의 냉각 시스템 성능과 총 전력 비용에 의해 제한된다.[3] 서버 팜의 컴퓨터는 연중무휴 가동되며 많은 양의 전력을 소비한다. 이러한 이유로 대규모 시스템과 연속 시스템 모두의 중요한 설계 매개변수는 최고 성능 비용(최고 성능 / (단위 * 초기 비용))보다는 와트당 성능이 되는 경향이 있다. 또한, 24시간 가동되어야 하는 고가용성 시스템의 경우, 클럭 속도 조절 및 서비스 중단 없이 수요에 따라 컴퓨터 부품, 프로세서 부품, 전체 컴퓨터를 모두 끌 수 있는 기능(WoL 및 가상화)과 같은 절전 기능에 더 많은 관심이 쏟아진다.[4]

EEMBC EnergyBench, SPECpower, 트랜잭션 처리 성능 위원회(TPC) TPC-Energy는 서버 팜의 와트당 성능을 예측하도록 설계된 벤치마크이다.[5][6] 각 장비 랙이 사용하는 전력은 전력 분배 장치에서 측정할 수 있다. 일부 서버에는 서버 팜 운영자들이 각 서버가 사용하는 전력을 측정할 수 있도록 전력 추적 하드웨어가 포함되어 있다.[7] 전체 서버 팜이 사용하는 전력은 전력 사용 효율성 또는 데이터 센터 인프라 효율성으로 보고될 수 있다.

일부 추정에 따르면, 서버 운영에 100와트를 사용할 때마다 서버를 냉각하는 데 약 50와트가 추가로 필요하다.[8] 이러한 이유로 서버 팜의 입지는 전력 효율성을 달성하는 데 있어 프로세서 선택만큼 중요할 수 있다. 일년 내내 춥고 저렴하며 탄소 중립적인 지열 발전 공급을 갖춘 아이슬란드는 최초의 주요 서버 팜 호스팅 사이트를 건설하고 있다.[8] 아이슬란드에서 북아메리카와 유럽으로 광섬유 케이블이 부설되어 해당 지역의 기업들이 아이슬란드에 서버를 위치시킬 수 있도록 한다. 캐나다,[9] 핀란드,[10] 스웨덴,[11] 스위스[12]와 같이 유리한 조건을 갖춘 다른 국가들도 클라우드 컴퓨팅 데이터 센터를 유치하려고 노력하고 있다. 이러한 국가에서는 서버에서 발생하는 열을 저렴하게 배출하거나 건물을 난방하는 데 사용하여 기존 히터의 에너지 소비를 줄일 수 있다.[9]

3. 3. 친환경 서버 팜

가장 큰 서버 팜(프로세서 수천 개 이상)의 성능은 일반적으로 프로세서 성능보다는 데이터 센터의 냉각 시스템 성능과 전체 전력 소비량에 의해 제한된다.[14] 서버 팜의 와트당 성능 예측을 위해 설계된 벤치마크로는 EEMBC EnergyBench, SPECpower, 트랜잭션 처리 성능 위원회(TPC) TPC-Energy 등이 있다.[5][6] 각 장비 랙이 사용하는 전력은 전력 분배 장치에서 측정할 수 있다.

일부 서버에는 서버 팜 운영자가 각 서버의 전력 사용량을 측정할 수 있는 전력 추적 하드웨어가 포함되어 있다.[7] 전체 서버 팜의 전력 사용량은 전력 사용 효율성 또는 데이터 센터 인프라 효율성으로 보고될 수 있다.

일부 추정에 따르면 서버 운영에 100와트를 사용할 때마다 서버 냉각에 약 50와트가 추가로 필요하다.[8] 이러한 이유로 서버 팜의 입지는 전력 효율성을 달성하는 데 있어 프로세서 선택만큼 중요할 수 있다. 일년 내내 춥고 저렴하며 탄소 중립적인 지열 발전 공급을 갖춘 아이슬란드는 최초의 주요 서버 팜 호스팅 사이트를 건설하고 있다.[8] 아이슬란드에서 북아메리카와 유럽으로 광섬유 케이블이 부설되어 해당 지역의 기업들이 아이슬란드에 서버를 위치시킬 수 있다. 캐나다,[9] 핀란드,[10] 스웨덴,[11] 스위스[12]와 같이 유리한 조건을 갖춘 다른 국가들도 클라우드 컴퓨팅 데이터 센터를 유치하려고 노력하고 있다. 이러한 국가에서는 서버에서 발생하는 열을 저렴하게 배출하거나 건물을 난방하는 데 사용하여 기존 히터의 에너지 소비를 줄일 수 있다.[9]

4. 한국의 서버 팜 (데이터 센터)

(내용 없음)

참조

[1] 논문 Managing performance and power consumption in a server farm 2013-01
[2] 뉴스 What is a render farm https://garagefarm.n[...] 2021-06-11
[3] 논문 Luiz André Barroso http://www.barroso.o[...] Barroso.org 2012-09-20
[4] 논문 Datacenter Traffic Control: Understanding Techniques and Tradeoffs https://www.research[...] 2018-07-16
[5] 웹사이트 TPC describes upcoming server power efficiency benchmark – Server Farming http://itknowledgeex[...] Itknowledgeexchange.techtarget.com 2009-02-19
[6] 웹사이트 TPC eyes energy consumption and virtualization benchmarks http://searchdatacen[...] Searchdatacenter.techtarget.com 2008-11-06
[7] 웹사이트 Efficient UPS Aids Google's Extreme PUE http://www.datacente[...] Data Center Knowledge 2009-04-01
[8] 뉴스 Iceland looks to serve the world http://news.bbc.co.u[...] 2009-10-09
[9] 웹사이트 Cold front: Can Canada play a leading role in the cloud? http://www.channelbu[...] ChannelBuzz.ca 2010-12-08
[10] 웹사이트 Finland – First Choice for Siting Your Cloud Computing Data Center http://datacenter-si[...] Fincloud.freehostingcloud.com 2010-12-08
[11] 웹사이트 http://www.stockholm[...]
[12] 웹사이트 Swiss Carbon-Neutral Servers Hit the Cloud http://www.greenbiz.[...] GreenBiz.com 2010-06-30
[13] 논문 Managing performance and power consumption in a server farm http://dl2af5jf3e.se[...] 2013-02-08
[14] 웹인용 Luiz André Barroso http://www.barroso.o[...] Barroso.org 2012-09-20
[15] 웹인용 TPC describes upcoming server power efficiency benchmark - Server Farming http://itknowledgeex[...] Itknowledgeexchange.techtarget.com 2009-02-19
[16] 웹인용 TPC eyes energy consumption and virtualization benchmarks http://searchdatacen[...] Searchdatacenter.techtarget.com 2008-11-06


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