조사한 자료를 이용하여 시스템 용량을 산정 - OLTP/Batch/데이터베이스 서버, WEB/WAS 서버, 메모리 용량산정, 디스크 용량산정

 

 

 

조사한 자료를 이용하여 시스템 용량을 산정

수집 및 분석된 온라인 트랜잭션 처리(OLTP: Online Transaction Processing), WEB/WAS 기초 자료 조사 항목의 값을 시스템 용량산정 엑셀 파일에 입력하여 CPU, 메모리, 디스크 용량을 계산합니다.

 

 

 

 

용량산정

·         CPU 산정

·         OLTP/Batch/데이터베이스 서버

·         CPU 용량 산정 - OLTP/Batch/DB 서버

·         CPU 용량 산정 - WEB/WAS 서버

·         메모리 용량산정

·         디스크 용량산정

 

 

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CPU 산정

H/W 구성요소 중 CPU는 산정 대상 시스템에 따라 산정 기준 적용이 달라집니다.

 

산정 대상 시스템	산정 기준
WEB이나 WAS 서버로 쓰이는 경우	WEB / WAS 산정기준을 적용
DB 서버로 쓰이는 경우	OLTP 또는 OLTP & BATCH 애플리케이션 산정기준을 적용

 

  

 

  

 

OLTP/Batch/데이터베이스 서버

·         OLTP 또는 OLTP & BATCH 애플리케이션을 위한 서버의 규모산정을 위한 TpmC 추정에는 여러 가지 방법이 존재합니다.

·         어떤 서비스를 제공하는 시스템인가?, 어떤 시스템 아키텍처를 사용하는가? , 어떤 기종을 사용하는가? 에 따라 산정 방식이 달라집니다.

 

 

※ 온라인 트랜잭션 처리(OLTP: Online Transaction Processing)/일괄작업(Batch)/데이터베이스 서버의 CPU 용량을 산정하기 위한 상세 내용은 [20.01.02.응용SW엔지니어링_01_요구사항확인_시스템 용량 산정 방법 상세내용 발췌]한 첨부파일을 참조합니다.

 

 

  

 

CPU 용량산정 - OLTP/Batch/DB 서버

 

OLTP/Batch/DB 서버 산정 절차

구체적인 CPU 용량 산정 절차는 아래와 같습니다.

 

 

 

CPU 용량 산정 방법

CPU 용량을 산정하는 경우 OLAP, BATCH, DB 서버는 지표를 활용하여 산정합니다.

 

CPU (tpmC단위) = 분당 트랜잭션 수 X 기본 tpmC 보정  X 피크타임 부하 보정 X DB 크기 보정 X 애플리케이션 구조 보정 X 애플리케이션 부하 보정 X 클러스터 보정 X 시스템 여유율 / 시스템목표활용율

 

구분	산정항목	내용	적용범위	일반값
1	분당 트랜잭션 수	산정 대상 서버에서의 분당 트랜잭션 발생 추정치의 합	-	업무 수 : 2 업무당 트랜잭션 수 : 4~6개
2	기본 tpmC 보정	실험환경에서 측정한 tpmC 수치를 복잡한 실제 환경에 맞게 적용하기 위한 보정	-	5
3	피크타임 부하 보정	업무가 과중한 시간대에 시스템이 원활하게 운영될 수 있도록 피크타임을 고려한 보정	1.2 ~ 1.5	1.3
4	DB 크기 보정	데이터베이스 테이블의 레코드 건수와 전체 데이터베이스 볼륨을 고려한 보정	1.5 ~ 2.0	1.7
5	애플리케이션 구조 보정	애플리케이션의 구조와 요구되는 응답 시간에 따른 성능 차이를 감안한 보정	1.1 ~ 1.5	1.2
6	애플리케이션 부하 보정	온라인 작업을 수행하는 피크타임에 배치 작업 등이 동시에 이루어지는 경우를 감안한 보정	1.3 ~ 2.2	1.7
7	클러스터 보정	클러스터 환경에서 장애발생 시를 대비한 보정	2-NODE : 1.4 ~ 1.5 3-NODE : 1.3	-
8	시스템 여유율	예기치 못한 업무의 증가 등을 위한 여유율	-	1.3
9	시스템목표 활용율	시스템의 안정적인 운영을 전제로 한 CPU활용율	-	0.7

 

 

 

  

tpmC

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tpmC

 

 

  

CPU 용량 산정을 위한 산정 기준의 차이점

·         CPU 용량산정을 위한 H/W벤더 혹은 SI업체의 산정항목이나 지표 혹은 보정치가 다릅니다.

·         지표나 보정치의 경우 용량 산정을 수행하는 시스템 설계자의 경험에 따라 부여하는 값이 달라질 수 있습니다.

·         동일한 시스템 환경에 대해서 많은 차이를 보일 수 있습니다.

·         tpmC 값은 현장에서는 유사 성능 측정지표에 보정치를 곱하여 적용합니다.

 

 

 

  

트랜잭션 수 구하기

·         기존 운영 중인 시스템에 대한 트랜잭션을 연간, 월간 단위로 조사하고 이를 분당 트랜잭션으로 변환하여 이용합니다.

·         연간 및 월간 트랜잭션은 애플리케이션을 사용하고 있는 기존 시스템에서 이미 조사된 수치를 가지고 있습니다.

·         트랜잭션이 일어나는 일수 및 시간을 산정의 첫번째 단계로 고려합니다.(트랜잭션이 1개월간 30일 내내 일어나는가?, 토ㆍ일요일을 뺀 약 20일간에 일어나는가?, 1일 8시간 동안 일어나는가? 또는 24시간 내내 일어나는가? 등)

 

[트랜잭션 수 구하기 예시]

A기관은 현존하는 MIS 시스템을 업그레이드하여 개발하고자 합니다.

 

기존 시스템 분석	현재 일별 업무처리 건수는 약 19,000 건   연간 15%의 증가를 예상   향후 개발되는 시스템의 운영 연한을 5년으로 가정
신규 개발 시스템	일별 업무처리 건수는 약 38,215 건(19,000×1.15×1.15×1.15×1.15×1.15)   단, 오전 10시 ~ 11시 에 업무처리 건수의 30%가 이루어진다고 가정 → 피크타임을 고려한 분당 업무처리 건수는 약 192건 (38,215×0.3 / 60이 발생)   업무 1건당 7건의 트랜잭션을 발생시킨다고 가정 → 분당 트랜잭션 수는 1,344건 (분당 업무처리건수×업무 건당 트랜잭션 수 = 192×7)

 

 

 

 

  

WEB/WAS 서버 - CPU 용량 산정

  

구체적인 CPU 용량 산정 절차

CPU 용량을 산정하는 경우 WEB, WAS 서버에 대하여 지표를 활용하여 산정합니다.

 

 

 

CPU 용량 산정 방법

CPU(OPS단위) = 동시 사용자 수 X 사용자당 오퍼레이션 수 X 업무 용도 보정 X 인터페이스 부하 보정 X 피크타임 부하 보정 X 클러스터 보정 X 시스템 여유율 / 시스템목표활용율

   

구분	산정항목	내용	적용범위	일반값
1	동시 사용자 수	소프트웨어나 시스템을 네트워크 상에서 동시에 사용하는 사용자	-	산정값
2	사용자당 오퍼레이션 수	사용자 한 사람이 초당 발생시키는 오퍼레이션 수	3 ~ 6개	5개
3	기본 OPS 보정	실험환경에서 측정한 ops 수치를 복잡한 실제 환경에 맞게 적용하기 위한 보정	-	3
4	업무 용도 보정	적용대상 시스템 유형에 따른 보정치	-	WEB : 0.7 WAS : 2
5	인터페이스 부하 보정	서버가 타서버와 통신하게 될 때 인터페이스에서 발생하는 부하를 고려한 보정	1.1 ~ 1.2	1.1
6	피크타임 부하 보정	갑자기 많은 접속으로 인해 부하가 발생하는 것을 해결하기 위한 보정	1.2 ~ 1.5	1.3
7	클러스터 보정	클러스터 환경에서 장애발생시를 대비한 보정(노드수에 따른 적용)	2-NODE : 1.4 ~ 1.5 3-NODE : 1.3	-
8	시스템 여유율	시스템의 안정된 운영을 위한 보정	-	1.3
9	시스템목표활용율	시스템의 안정적인 운영을 전제로 한 CPU 활용율	-	0.7

 

  

[동시 접속자 수 구하기 예시]

전국민을 대상으로 하는 서비스 중 예상 가입자 수는 전체 인터넷 사용자 수를 감안하여 100만명을 가정합니다.

 

·         동시접속자 수는 전체 사용자의 1%로 가정(10,000명) ·         트랜잭션을 발생시키는 동시사용자 수는 동시접속자 수(10,000명)의 10%인 1,000명으로 산정

 

 

사용자별 오퍼레이션 수

적용값	설명
3	WEB서서비스 위주 업무 (복잡한 응용로직이 아닌 조회위주의 업무를 의미함)
4	WEB서비스와응용로직혼합되어있으나웹서비스위주업무
5	WEB서비스와 응용로직
6	응용로직 위주의 업무

 

 

  

[업무용도 보정 예시]

정대상이 WEB 서버, WAS 서버 등 시스템 유형에 따라 다른 보정치를 적용합니다.

WEB 서버와 WAS 서버의 업무 부하에 대한 상대적 차이를 반영하여  WEB 서버인 경우 0.7, WAS 서버인 경우 2를 적용합니다.

 

WEB 서버	0.7
WAS 서버	2

 

 

  

[피크타임 부하 보정 예시]

구분	적용값	설명
상	1.5	특정시간이나 특정일에 매우 과도한 부하가 걸리는 경우
중	1.4	특정한 마감일에 과도한 부하가 걸리는 경우
하	1.3	특정 시간대에 매일 혹은 매주 피크타임이 있는 경우
기타	1.2	피크타임이 존재하나 부하 차이가 존재하지 않는 경우

  

※ WEB/WAS 서버의 CPU 용량을 산정하기 위한 상세 내용은 [20.01.02.응용SW엔지니어링_01_요구사항확인_시스템 용량 산정 방법 상세내용 발췌]한 첨부파일을 참조합니다.

 

 

 

 

 

메모리 용량산정

·         메모리의 규모산정 방법은 CPU에 비해 훨씬 간단합니다.

·         구축하는 시스템별로 프로그래밍 언어나 쓰레드 사용 등 다양한 방법에 의해 메모리 점유를 줄이기 위한 전략을 사용합니다.

·         규모산정 방법에는 조금씩 차이가 있습니다.

·         시스템에서 구동되는 프로세스의 수와 그 프로세스가 사용하는 메모리 양이 메모리 산정에 큰 영향을 줍니다.

 

·         기준 지침에는 프로그래밍 언어나 쓰레드 사용, 특정 시스템에 대한 메모리 구성 특성의 반영 등을 고려하지 않습니다.

·         일반적인 시스템의 용도와 구조를 바탕으로 메모리 규모를 산정합니다.

  

 

메모리 용량산정 절차

 

  

항목의 적용 범위

·         산정식의 적용 시 해당 항목의 적용가능한 값의 범위를 나타냅니다.

·         일반값은 구체적인 조건을 알지 못하는 경우 산정자(용량 산정을 수행하는 수행자)가 가장 일반적으로 적용할 수 있는 값을 의미합니다.

·         산정자는 대부분 주어진 입력값 범위 내에서 적용이 가능합니다.

 

  

메모리 용량 산정 방법

메모리 (MB단위) = (시스템 영역 + (사용자당 필요 메모리 X 사용자 수) + 미들웨어 버퍼캐쉬 메모리) X 버퍼캐쉬 보정 X 시스템 여유율

  

구분	산정항목	내용	적용범위	일반값
1	시스템 영역	OS, DBMS 엔진, 미들웨어 엔진, 기타 유틸리티 등의 소요공간	-	산정값
2	사용자당 필요 메모리	애플리케이션, 미들웨어, DBMS의 사용에 필요한 사용자당 메모리	1MB~3MB	2MB
3	동시사용자 수	소프트웨어나 시스템을 네트워크 상에서 동시에 사용하는 사용자	-	산정값
4	OS 버퍼캐쉬 보정	처리 속도를 향상시키기 위해 일정량의 데이터를 임시로 모아 놓은 기억장소를 위한 보정	1.1 ~ 1.3	1.15
5	미들웨어 버퍼캐쉬 메모리	DBMS의 공유메모리, WAS의 heap size 등 미들웨어에서 사용하는 캐쉬영역	-	산정값
6	시스템 여유율	시스템의 안정된 운영을 위한 보정	-	1.3

 

  

※ 서버의 메모리를 산정하기 위한 상세 내용은 [20.01.02.응용SW엔지니어링_01_요구사항확인_시스템 용량 산정방법 상세내용 발췌]한 첨부파일을 참조합니다.

 

 

 

  

디스크 용량산정

·         디스크 규모산정 시 가장 중요한 고려요소는 데이터 백업 방안입니다.

·         백업정책에 의해 디스크 요구량은 큰 차이를 가지기 때문에 데이터의 중요도를 고려하여 상황에 적절한 백업 정책을 수립할 필요가 있습니다.

·         데이터 백업을 수행하기 위한 여러 방법과 도구가 존재합니다.

·         시스템 자체적으로 백업정보를 보관합니다.

·         테이프와 같은 보조 기억장치를 사용하는 이중 백업정책 사용합니다.

·         데이터의 신뢰성과 안정성이 절대적으로 필요한 경우 디스크 미러링 같은 시스템 전체 백업 방안도 유용합니다.

·         디스크 용량에 포함되는 백업요소 중 가장 일반적인 규모산정 방안을 기술합니다. (DBMS에서 제공되는 Archive 백업, 하드웨어적인 RAID 디스크 사용에 의한 백업)

  

 

디스크 용량산정 절차

 

 

 

  

디스크 산정 주의사항

·         처음 사용을 위하여 포맷 필요하며 보통 디스크 공간의 약 15%를 필요로 하게 됩니다.

·         지침의 산정식에서는 디스크 공간을 감안하지 않으므로 최종적으로 산정한 디스크 규모 산정치에 추가적으로 고려해야 합니다.

 

 

  

디스크 용량 산정 방법

시스템 디스크 = (시스템 OS 영역 + 응용 프로그램 영역 + SWAP 영역) X 파일시스템 오버헤드 X 시스템 디스크 여유율 X RAID 여유율

데이터 디스크 = (데이터 영역 + 백업 영역) X 파일시스템 오버헤드 X 데이터 디스크 여유율 X RAID 여유율

   

구분	산정항목	내용	적용범위	일반값
1	시스템 OS 영역	운영체제 및 시스템 소프트웨어 등을 위한 영역	-	산정값
2	응용프로그램 영역	미들웨어 및 응용소프트웨어 영역, 데이터베이스 설치 영역, 기타 유틸리티 설치 영역 등 응용프로그램을 대상으로 함	-	산정값
3	SWAP 영역	시스템 장애 시의 Dump역할 수행과 메모리 대용의 효율적인 Swapping을 수행하기 위한 작업공간	-	산정값
4	파일 시스템 오버헤드	일반 사용자 관리영역을 위한 수퍼유저의 관리 공간 및 I-node Overhead, 수퍼블럭, 실린더그룹 등 파일관리 공간	-	1.1
5	시스템/데이터 디스크 여유율	시스템의 안정된 운영을 위한 보정으로 업무의 중요도나 긴급도를 감안하여 적용	1.2 ~ 1.5	1.3
6	데이터 영역	실제 필요한 데이터량	-	산정값
7	백업 영역	데이터와 데이터의 변경내역 정보 등의 백업을 위한 공간	-	산정값
8	RAID 여유율	RAID 디스크가 도입될 경우 데이터 보호를 위한 패러티 영역으로 사용되는 공간을 위한 보정	-	RAID1, RAID0+1, RAID1+0 : 2.0 RAID5 : 1.3 RAID6 : 1.4
9	시스템/데이터 디스크 여유율	시스템의 안정된 운영을 위한 보정으로 업무의 중요도나 긴급도를 감안하여 적용	1.2 ~ 1.5	1.3

 

  

※ 시스템의 디스크 용량을 산정하기 위한 상세 내용은  [20.01.02.응용SW엔지니어링_01_요구사항확인_시스템 용량 산정 상세내용 발췌]한 첨부파일을 참조합니다.

 

 

  

 

시스템 산정 상세내용

·         [20.01.02.응용SW엔지니어링_01_요구사항확인_시스템 용량 산정 방법 상세내용 발췌]

·         https://codedragon.tistory.com/4025

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