하드웨어 용량산정

하드웨어 용량산정

1. 목적 및 필요성

H/W 규모는 업무의 성격, 업무 증가율, 사용자 사용빈도, 구축기술 등을 전체적으로 고려하여 산정해야 하므로,

시스템 구축사업에서 H/W 규모 적정성의 옳고 그름을 판단하는 것은 어려운 일이다. 시스템 구축사업에서 H/W가

차지하는 비중이 전체 프로젝트 비용의 적게는 50%에서 많게는 90%을 차지함에도 불구하고, 그 동안 H/W 규모산정

부분은 사업자나 장비업체에 의존적이었으며, S/W 개발에 비하여 상대적으로 소홀한 분야로 많은 관심을 갖지 않았다.

이로인해 네트워크 서버를 구매할때 서버의 사양을 어떻게 하여 정했는지를 알기위함.

 

2. 하드웨어 용량산정

운영서버의 CPU, 메모리 및 디스크의 용량은 한국정보통신징흥협회(TTA)의“정보시스템 하드웨어 규모산정 지침”(TTAK.KO-10.0292, 2008.12.19)을 준용한다.

 

유형	기준	단위	설명
CPU	TPC-C	tpmC	해당 업무를 처리하기 위한 CPU 규모를 계산한 후, 적정한 성능을 지닌 서버기종을 선정한다.
메모리 (RAM)	Size	Byte	CPU 규모산정에 따른 서버 구성방안에 의거하여, 서버별 시스템 S/W,응용프로그램 등의 메모리 사용량을 산정한다.
디스크 (HDD)	Size	Byte	CPU 규모산정에 따른 서버 구성방안에 의거하여, 서버별 OS, 시스템 S/W, DB의 데이터, DB의 아카이브(Archive) 및 백업 영역 등의 디스크 사용량을 산정한다.

▶ 용어 ◀

- TPC       : 대표적인 시스템 성능평가 단체

- TPC-C   : 벤치마크는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 환경에서의 OLTP의 성능을 비교하기 위한 가장 대중적인 표준 척도인 tpmC (transactions per minute)로 측정된다.

- tpmC     : tpmC는 전반적인 트랜잭션 처리 성능을 측정하기 위한 TPC-C 벤치마크의 평점이다.

- 벤치마크 : 기준이 되는 점, 측정기준

- OLTP     : 네트워크상의 여러 이용자가 실시간으로 데이터베이스의 데이터를 갱신하거나 조 회하는 등의 단위                   작업을 처리하는 방식을 말한다.

 

TPC는 Transcation Processing Perfomance Council(www.tpc.org)이라는 기관에서는 TPM(Transaction per munitue)라는 수치를 발표합니다

 

3. OLTP서버 CPU 용량 산정 방법

규모산정을 위한 서버별(OLTP 서버, WEB/WAS 서버)

WEB서버 정적인 HTML, JPEG 같은 이미지를 표현하기 위한서버

WAS서버 동적인 JSP, ASP을표현하기 위한 서버

DB서버로 쓰이는 경우에는 OLTP서버 산정기준을 적용한다.

- 산정식

CPU(tpmC 단위) = 분당 트랜잭션 수 * 기본 tpmC 보정 * 피크타임 부하 보정 *

DB 크기 보정 * 어플리케이션 구조 보정 * 어플리케이션 부하 보정 * 클러스터 보정 * 시스템 여유율

 

구분	입력값 범위	일반값	내용
분당트랜잭션 수	-	-	산정 대상 서버에서의 분당 트랜잭션발생 추정치의 합
기본 Tpmc보정	20%~ 30%	30%	최적의 환경에서 측정한 tpmC 수치를실환경에 맞게 적용하기 위한 보정
피크타임 부하보정	20%~ 50%	30%	업무가 과중한 시간대에 시스템이 원활하게 운영될 수 있도록 피크타임을 고려한 보정
데이타베이스 크기 보정	10%~ 50%	30%	데이터베이스 테이블의 레코드 건수와 전체 데이터베이스 볼륨을 고려한 보 정
어플리케이션 구조 보정	10%~ 100%	40%	어플리케이션의 구조와 요구되는 응답시간에 따른 성능 차이를 감안한 보정
어플리케이션 부하 보정	30%~ 120%	70%	온라인 작업을 수행하는 피크타임에배치작업 등이 동시에 이루어지는 경 우를 감안한 보정
클러스터 보정	30%~ 50%	-	클러스터 환경에서 장애발생시를 대비한 보정
시스템 여유율	-	30%	예기치 못한 업무의 증가 및 시스템의 안정된 운영을 위한 여유율

- 어플리케이션 구조 보정과 어플리케이션 부하 보정은 적용 대상업무에 대한 분석이 선행되지 않으면 정확하게 적용하기 어려우므로 적용을 위해서는 명확한 업무분석이 선행되어야 한다.

 ex)

구분	결과값	기준수치	내용
분당트랜잭션 수	9,847	-	- 관제사용자(18)*분당(25) = 450 - 관제 담당자(16)센터인프라(4) *분당(20) = 400 - VDS서버-장비상태정보(15)*분당(2) = 30 ≀ - 신호제어 검지기 수집정보(149)* 분당(1) = 149
기본 Tpmc보정	12,801	30%	TTA가이드의 일반 값 적용
피크타임 부하보정	16,641	30%	TTA가이드의 일반 값 적용
데이타베이스 크기 보정	21,634	30%	TTA가이드의 일반 값 적용
어플리케이션 구조 보정	30,287	40%	TTA가이드의 일반 값 적용
어플리케이션 부하 보정	51,489	70%	TTA가이드의 일반 값 적용
클러스터 보정	77,233	50%	장애발생 대비 여유 값 50%적용
시스템 여유율	100,403	30%	TTA가이드의 일반 값 적용
산출 TpmC값	100,403	-

TpmC값이 나오면 이값에 맞는TpmC서버를 제공해주는 사이트입니다

WWW.TPC.ORG

 

4. 메모리 용량산정

- 산정식

메모리(MB) = {시스템 영역 + (사용자당 필요메모리 * 사용자수) } *버퍼캐쉬 보정 * 시스템 여유율

항목	입력값 범위	일반값	내용
시스템 영역	-	산정값	OS, DBMS 엔진, 미들웨어 엔진 , 기타 유틸리티 등의 소요공간
사용자당 필요메모리	0.5MB ~1.5MB	1MB	어플리케이션, 미들웨어, DBMS의 사용 에 필요한 사용자당 메모리
동시사용자 수	-	산정값	소프트웨어나 시스템을 네트워크 상에 서 동시에 사용하는 사용자
버퍼캐쉬 보정	20% ~ 30%	25%	처리 속도를 향상시키기 위해 일정량의 데이터를 임시로 모아 놓은 기억장소를 위한 보정
시스템 여유율	-	30%	시스템의 안정된 운영을 위한 보정

- 윈도우 서버의 메모리 최소 권장사양(윈도우2003 엔터프라이즈 서버급)이 1GB 이지만, 원활한 서버운영을 위하여 윈도우 서버의 시스템 영역은 2GB로 적용함

 

- 유닉스 서버의 메모리 최소권장사양은(솔라리스 10의 경우)512MB 이지만, 이는 최소한의 기능을 가    정한 것이므로 여유율을 감안하여 2GB로 적용함

ex)

항목	결과값	일반값	내용
시스템 영역	4,096	산정값	- 위도우서버의 경우 벤더의 최소 권장사양 (2003서버의 2,048MB)의 2배를 적용
사용자당 필요메모리	1	1MB	TTA가이드의 일반 값 적용
동시사용자 수	721	산정값	CPU 산정 부분 분당트랜잭션의 세부내역 참조
버퍼캐쉬 보정	6,021	25%	TTA가이드의 일반 값 적용
시스템 여유율	7,828	30%	TTA가이드의 일반 값 적용
결정 용량(MB)	8,192	-	요구용량이 7.8GB이므로, 메모리의 특성상 그다음 값인 8GB를 용량으로 결정

5. 하드디스크 용량산정

- 산정식

시스템디스크 = (시스템OS 영역 + 응용프로그램 영역 + SWAP 영역) * 파일시스템 오버헤드 * 시스템디스크 여유율

데이터디스크 = (데이터 영역 + 백업 영역) * 파일시스템 오버헤드 * RAID 여유율 *데이터디스크 여유율

 

항목	입력값 범위	일반값	내용
시스템 OS 영역	-	6GB	운영체제 및 시스템 소프트웨어 등을 위한 영역
응용 프로그램 영역	-	시스템 OS 영역의 10배	미들웨어 및 응용소프트웨어 영역,데이터베이스 설치 영역, 기타 유틸리티 설치 영역 등 응용프로그램을 대상으로 함
SWAP 영역	-	메모리의 두 배	시스템 장애 시의 Dump역할 수행과 메모리 대용의 효율적인 Swapping을 수행하기 위한 작업공간
파일 시스템 오버헤드	-	10%	일반 사용자 관리영역을 위한 수퍼유저의 관리 공간 및 I-node Overhead, 수퍼블럭, 실린더그룹등 파일관리 공간
파일/데이터 디스크 여유율	-	30%	시스템의 안정된 운영을 위한 보정으로 업무의 중요도나 긴급도를 감안하여 적용
데이터 영역	-	-	실제 필요한 데이터량
백업 영역	-	-	데이터와 데이터의 변경내역 정보 등의 백업을 위한 공간
RAID 여유율	-	RAID 1:100% RAID5:30%	RAID 디스크가 도입될 경우 데이터 보호를 위한 패러티 영역으로 사용되는 공간을 위한 보정

ex)시스템 디스크 용량

항목	결과값	일반값	내용
시스템 OS 영역	6,144	6GB	윈도우 서버 시스템 OS영역은 일반적으로 최소설치1.5GB, Full 설치 4.5GB 정도, 특성 상 풀로 설치되는 것으로 가정
응용 프로그램 영역	61,440	시스템 OS 영역의 10배	응용 어플리케이션의 디스크 용량은 OS영역의 10배를 적용함. 응용 어플리케이션이 부족하면 향후 다른 프로그램을 설치할 수 없으므로 충분한 용량을 확보함
SWAP 영역	16,384	메모리의 두 배	TTA가이드의 일반 값 적용
파일 시스템 오버헤드	92,365	10%	TTA가이드의 일반 값 적용
파일/데이터 디스크 여유율	120,074	30%	TTA가이드의 일반 값 적용
결정 용량(MB)	120,074

ex)데이터 디스크 용량

항목	결과값	일반값	내용
데이터 영역	311,791	6GB
백업 영역	-		별도의 TAPE Library에 백업
파일 시스템 오버헤드	1.1	메모리의 두 배	TTA가이드의 일반 값 적용
RAID 여유율	1	10%	RAID 구성하지 않음
데이터디스크 여유율	1.3	30%	TTA가이드의 일반 값 적용
용량합계(MB)	445,862
결정 용량(MB)	600,000	300GB*2	300GB 디스크를 2개로 구성함

 

※ TTA- 한국정보통신기술협회(Telecommunications Technology Associations)