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2001/11/19(11:38) from 211.169.72.146
작성자 : 강줄기 (jkkang65@hanmail.net)	조회수 : 5260 , 줄수 : 81

[차세대 OS 특집] ⑦ 엔터프라이즈 리눅스, 이제 시작이다!

리눅스는 그동안 웹 서버나 메일 서버등 인터넷 서버 시장에서는 큰 성과를 올리고 있었지만, 엔터프라이즈 시장에서는 냉담한 반응을 얻을 수밖에 없었다. 하지만 커널 2.4의 발표와 함께 저널링 파일 시스템, 네트워크 지원 기능의 확장, 최신 하드웨어에 대한 지원 등과 함께 멀티프로세서의 지원와 대용량 메모리와 스토리지에 대한 관리 기능까지 추가해 본격적인 엔터프라이즈용 운영체제로 자리매김하고 있다. 리눅스 커널 2.4의 달라진 모습에 대해 알아보자. on the NET 11월호 2001/11/19   운영체제의 가장 핵심에는 커널이라고 불리는 부분이 있다. 이것은 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어 사이의 가장 기본적인 접근 방법을 제공하며, 해당 컴퓨터의 사용자가 원하는프로그램을 실행시킬 수 있도록 도와주는 것이다. 즉 커널은 각종 하드웨어 장치들이 원할하게 수행되도록 하는 내용을 담당한다. 리눅스 운영체제의 커널도 다른 운영체제와 같이 중요한 일을 담당하고 있지만 다른 운영체제와는 다른 특징이 있다. 가장 큰 특징은 사용자가 해당 부분은 확인할 수 있게 개방돼 있다는 점이고, 커널을 입맛에 맞춰 조절할 수 있다는 점이다. 대부분의 운영체제들은 하나의 소프트웨어 상품으로서 가치를 갖기 때문에 일반적으로 내용을 확인할 수 없고 어떻게 동작하게 프로그래밍돼 있는지 알 수 없다. 그러나 리눅스는 커널도 공개적으로 개발이 시작됐고 현재도 능력을 가진 아무나 자신이 원하는 부분을 수정하고 추가하고 싶다면 쉽게 그런 작업을 할 수 있도록 열린 환경에서 개발이 진행되고 있다. 현재까지 커널이 제공하지 않은 기능이 있다면 개발의 필요성과 함께 자신이 쉽게 해당 기능을 넣을 수 있고, 그런 것이 널리 유용하게 쓰일 수 있다면 기본 기능으로 항상 포함되도록 할 수 있는 것이다. 그러나 이런 리눅스 커널의 개방성은 커널 성능과 보안이라는 두가지 측면에서 문제가 있지 않나하는 의심을 받기도 한다. 커널에 대한 성능은 성능 개선을 위한 다양한 노력들이 개선을 원하는 개인에서부터 개선이 필요한 시스템 업체까지 포괄적으로 이뤄지고 있고 그런 결과로 거의 매일 개선판이 나오는 환경이 만들어졌다. 역시 보안이라는 측면에서도 오히려 개방성이 장점을 갖는다. 즉 부적절한 목적으로 프로그래밍된 내용이 보인다면 전 세계 누군가에 의해서 즉각적으로 밝혀져서 토론에 들어가고 불필요하다면 제거하는 환경이기 때문에 오히려 감춰져 있다가 문제점이 밝혀지고 해당 문제점이 수정되기 위해 기다려야 하는 상황보다 훨씬 나은 것이다. 리눅스의 가장 큰 장점은 유연성과 개방성 커널을 자신의 입맛에 맞출 수 있다는 것은 자신의 원하는 기능만을 포함하는 커널을 사용할 수 있다는 점을 뜻한다. 즉 불필요한 기능을 커널이 포함하고 있어서 쓸데없는 부하를 주는 것을 막을 수 있다는 것이다. 여러 개의 프로그램을 수행하는 경우에 이런 커널의 부하는 큰 영향을 줄 수 있기 때문에 자신이 원하는 기능만을 적절하게 수행한다는 것은 여러가지 면에서 장점이 될 수 있는 것이다. 커널의 개발은 전세계 어느 사람들에 의해서나 이뤄지지만 개발에 대한 계획이 없는 것은 아니다. 최초의 리눅스 커널 개발자는 커널이 어떤 기능을 기본적으로 가져야 할 것인가에 대한 결정을 한다. 즉 어떤 새로운 기능이 누군가에 의해 구현돼 유용하다고 생각된다면 기본 기능으로 포함되는 것이다. 리눅스 커널의 두가지 특징 중 하나인 개방성으로 인해 새로운 기능에 대한 확인이 항상 이루어지지만 그러한 기능이 반드시 필요한 것인지 아닌지에 대한 결정도 역시 필요에 따라 이뤄지고 있기 때문에 무계획적으로 움직이는 그러한 상황은 아닌 것이다. 커널도 소프트웨어이기 때문에 버전을 갖고 있다. 버전이 올라간다는 것은 다른 소프트웨어와 마찬가지로 리눅스 커널도 기능이 확장됨을 뜻한다. 최초의 0.x 버전에서 지속적으로 기능이 확장됨에 따라서 1.x로 2.x로 발전을 해오고 있는 것이다. 현재 리눅스 커널은 10여년 동안의 개발 과정에서 수많은 기능이 추가돼 왔으나 기존의 상용 운영체제가 갖고 있던 기능들 중에는 빠져있어 아쉽거나 또는 정말로 필요한데 현재의 버전에는 그런 기능이 포함되지 않아 사용자의 구현 요구가 집중되기도 한다. 리눅스를 사용하는 환경이 매우 다양해져가고 있기 때문에 환경에 따라 여러 가지 요구에 커널이 맞춰지는 것도 필요해졌다. 그 중 특히 엔터프라이즈 환경에 관련된 기능의 확장 여부는 리눅스가 범용적인 운영체제에서 업무 환경의 운영체제로의 진입이 가능하게 됨을 의미하기 때문에 매우 중요한 부분으로 인식돼 왔다. 커널 버전 2.4는 이런 시대적인 요구에 맞춰서 확장된 기능을 가진 커널이라는점에서 매우 의미가 있다고 볼 수 있다. 최초의 버전에서 현재 2.4 버전까지 다양한 기능들이 포함돼 왔으나 실제 업무 환경을 위한 커널 버전으로서는 이 버전이 시작이라고도 볼 수 있는 것이다. 운영체제 내부 기능의 확장 이 부분에서의 가장 분명한 변화는 메모리의 사용과 CPU의 사용에 있으며 추가적으로 다양한 시스템의 지원이 해당될 수 있다. 외부에 서비스를 제공하는 시스템의 경우 요즘은 대부분 실제 메모리가 매우 크다. 즉 몇 GB 정도의 실제 메모리를 가지고 운영되는 시스템이 매우 많아졌다는 것이다. 이전의 리눅스 커널이 이런 대용량의 메모리를 가진 시스템에서 적절한 사용이 이뤄지지 못했다. 그리고 사용할 수 있는 메모리의 크기도 제한적이었다. 확장된 기능에 의해 일반적인 인텔 계열의 CPU를 사용하는 시스템에서 64GB까지의 메모리를 사용할 수 있게 됐다. 대용량의 물리적인 메모리에 대한 필요성은 데이터베이스 서버에서 많이 요구됐다. 그리고 데이터베이스 서버는 엔터프라이즈 시장에서 가장 핵심적인 부분이라고 볼 수 있다. 그렇기 때문에 이런 데이터베이스 서버로서의 활 용이 가능할만큼 시스템이 확장되었다는 점은 의미가 큰 것이다. CPU 사용에 있어서도 일반적인 인텔 계열의 환경에서는 8개까지의 CPU를 장착한 시스템에 매우 최적화돼 있고 64개까지의 CPU를 장착한 시스템에서도 원활한 동작을 하게 됐다. 그리고 추가적인 많은 비 인텔 계열 CPU에서도 리눅스의 사용이 가능하다. 현재까지도 가장 많은 CPU 플랫폼을 지원하고 있지만 리눅스의 사용이 전혀 생각되지 않았던 IBM 메인프레임 등에서도 사용할 수 있도록 지원 CPU 플랫폼도 확장된 것이다. 그리고 인텔의 차세대 CPU인 아이태니엄에서는 리눅스가 가장 먼저 지원하는 운영체제로 자리를 차지했다. 현재도 이 프로세서를 지원하는 운영체제가 그다지 많지 않지만 리눅스는 일찍부터 이 부분에 대한 지원해 엔터프라이즈 환경에서 사용이 가능하다는 점을 또한번 상기시킨다고 볼 수 있다. 운영체제 내부적인 변화도 주목할만 하다. 가장 큰 변화는 사용자 정보와 동시에 운영할 수 있는 프로세스의 갯수에 대한 확장이라고 볼 수 있다. 사용자 정보는 16비트 정도의 수 밖에는 가지고 있을 수 없어서 대규모 사용자 환경에 대한 지원이 미흡했었다. 이 부분이 확장돼 커널 2.4에서는 42억개의 사용자 정보를 관리할 수 있게 됐다. 그리고 동시에 운영할 수 있는 프로세스의 수도 메모리의 한계에 의한 제한만 있을 뿐 기본적인 제한이 없어져, 시스템의 한계까지 활용할 수 있게 됐다. 또다른 기능상의 확장은 장치 지원 부분이다. 다양한 장치의 사용은 운영체제가 버전을 높여갈 때마다 이뤄지는 부분이며 리눅스 커널 2.4도 예외는 아니다. SCSI, 네트워크 장비, USB, IEEE 1394 등과 같은 새로운 인터페이스 장비에 대한 지원이 추가됐고, 각각의 기능도 최적화되고 확장됐다. 특히 SCSI와 네트워크는 가장 핵심적인 입출력을 담당하고 있는데, 이같은 부분의 성능이 미흡하다면 전체적인 시스템의 성능이 저하된다는 것은 불 보듯 확실하다. 따라서 새로운 장치에 대한 지원도 필요하지만, 이미 지원하고 있는 장비라고 하더라도 확장된 지원이 필요하다. 이점에 있어서도 역시 커널 2.4의 확장이 충분한 의의를 갖고 있다. 즉 SCSI 부분은 TCQ(Tagged Command Queuing) 등을 사용해 성능을 향상시켰으며, RAID 장비에 대한 지원으로 RAID 시스템이 갖는 안정성과 성능에서의 장점을 동시에 얻을 수 있게 된 것이다. 네트워크 부분은 다양한 LAN 카드에 대한 지원도 포함되며, 네트워크와 관련된 커널의 부하를 줄이는 방법을 포함하고 있어, 이전의 시스템보다 안정적이고 향상된 성능으로 운영할 수 있게 됐다. 향상된 저널링 파일 시스템 채택 이전 버전의 리눅스 커널에서는 파일 크기에 대한 제한이 있었다. 즉 하나의 파일이 2GB 이상을 넘지 못했던 것이다. 이와같은 제한이 성능에 심각한 영향을 주는 것은 아니지만 프로그래머나 데이터베이스의 사용 등에는 상당히 귀찮은 경우가 많았다. 그래서 파일 크기의 확장은 운영체제의 관리에 대한 효율도 증가한다. 로 디바이스(Raw Device)는 주로 자신들의 캐싱 시스템을 갖고 있는 경우에 서비스 프로그램에서 많이 사용한다. 즉 데이터베이스나 인터넷 캐싱 소프트웨어 등을 들 수 있다. 운영체제의 캐싱 시스템은 일반적인 상황에서는 성능에 지대한 영향을 미치지만 데이터베이스 등에서는 이미 자신의 방식으로 캐싱을 하기 때문에 두번의 캐싱으로 인해 부하가 생길 수 있다. 그러므로 운영체제가 지원하는 부분을 사용하지 않게 하는 방법이 필요하다. 이런 요구는 엔터프라이즈급의 성능을 위해서는 필수적인 요소기 때문에 지원이 필요했다. 그러나 데이터베이스에서 로 디바이스가 사용되는 것이 꼭 좋은 것만이라고 볼 수 없기 때문에 이 부분도 역시 사용자의 선택의 폭을 넓혔다는데 의의를 찾을 수 있다. 안정적인 파일 시스템은 엔터프라이즈 환경에서는 반드시 필요한 부분이기 때문에 리눅스에서의 저널링 파일 시스템 도입도 이미 예정된 것이었다. 저널링의 특징은 파일 시스템 점검에 많은 시간이 걸리지 않고 복구가 자동으로 이뤄지며 성능에 있어서도 나름대로의 이점을 얻을 수 있다는 것에 있다. 대용량의 파일을 갖고 있는 시스템에서 파일 시스템 점검에 몇십분씩 소모된다면 HA 시스템이나 장애 복구 시스템을 구축하는데 심각한 문제가 될 수 있다. 따라서 저널링은 파일의 무결성을 보장하기 위한 방법론일 뿐 아니라 성능을 개선과 신속한 서비스가 동시에 가능하게 만들었다. 리눅스에서 사용가능한 저널링 시스템은 다양하다. reiserfs, ext3, jfs, xfs 등이있는데 이런 각각의 저널링 기술은 나름대로의 장점을 갖고 있기 때문에 활용을 위해서 서로간의 차이점을 확인해 보는 것도 필요할 것이다. 한편 이같은 파일 시스템의 향상 외에도 리눅스는 LVM(Logical Volume Manager)을 통해 간편한 스토리지 관리 기능을 제공한다. LVM은 사용자가 쉽게 새로운 파티션을 잡고 확장할 수 있는 방법을 제공한다. 간단히 설명하자면 새로운 디스크를 추가했을 때, 이 부분을 현재 자신이 사용하고 있는 파일 시스템에 연결해 좀더 큰 용량의 공간으로 활용할 수 있다. 기본 리눅스 커널이 LVM을 지원하기 때문에 시스템을 정지시키지 않고도 스토리지를 확장할 수 있어 가용성 측면에서도 한걸음 나아갔으며, 관리자에게 큰 도움이 되는 기능이다. 네트워크 지원도 ‘이제는 수준급’ 새로운 LAN 카드에 대한 지원은 운영체제가 업그레이드될 때마다 공통적으로 확장되는 부분이다. 기가비트 이더넷, ATM, 무선 LAN, 고속 패러럴 인터페이스, WAN에 대한 지원 등이 리눅스 커널 2.4에서 추가되거나 향상된 대표적인 기능이다. 기존 리눅스 커널에서의 네트워크 부분은 성능 개선이 많이 필요한 부분이었다. 특히 SMP 환경에서의 사용은 네트워크 부분이 SMP의 기능을 감소시킬 정도로 문제가 심각했다. 커널 2.4에서는 이런 점을 개선해 SMP 환경에서도 문제없이 운영할 수 있게 됐고, 그만큼 효율성이 높아졌기 때문에서 서비스 성능도 높아졌다. 즉 네트워크 서비스가 필요한 프로세스만이 프로세서에 의해서 불려지게 됨으로써 불필요한 프로세스의 운영시간이 줄어들게 된 것이다. 또한 새롭게 효율적으로 설계된 네트워크 스택을 구성해 보다 나은 성능을 제공할 수 있게 됐다. 이와 더불어 IPv6에 대한 지원의 크게 강화돼 현재의 리눅스 시스템으로도 앞으로의 IPv6 환경에 대한 대비가 충분하다. 한편 리눅스 커널 2.4는 khttpd라는 새로운 웹 서버 가속기를 포함하고 있다. 이것은 아파치 웹 서버와의 상호 보완적인 사용으로 웹 서비스의 성능을 크게 확장할 수 있다. 즉 커널 내부의 웹 서버이므로 서비스를 위한 부수적인 운영체제의 지원이 모두 커널 내부에서 이뤄진다. 그러므로 서비스를 위한 필수 단계가 줄어들고, 그만큼 성능이 향상된다. 물론 단독으로 사용하기에는 기능이 부족하기 때문에 사용시에는 아파치 웹 서버와 같이 사용해야 한다. 레드햇과 같은 대표적인 배포판 업체는 이런 khttpd 외에도 TUX( Threaded linUX application protocol accelerator layer)라는 인터넷 서비스의 프로토콜을 가속시킬 수 있는 기능이 포함돼 있다. 또 한가지의 성능 개선이 이뤄진 부분은 NFS다. 리눅스 커널의 NFS는 그동안 성능에 대한 지적을 많이 받고 있었지만, 커널 2.4에서 NFS 서버와 클라이언트가 모두 버전 3를 지원해 이기종 유닉스 시스템과의 연결이 쉽고 효율적으로 이뤄질 수 있게 됐다. 따라서 성능 문제에 대한 비판도 일거에 해결할 수 있게 됐다. 마지막으로 커널 2.4는 기존의 패킷 필터링 방식인 ipchains를 netfilter라는 새로운 방식으로 변경했다. 이것은 이전의 ipchains가 효율성과 확장성이 떨어진다는 지적을 받자, 이에 대한 해결책으로 등장한 것이다. 이제 netfilter를 통해 좀더 정교하고 편하게 파이어월을 설정할 수 있게 됐다. 특히 iptables라는 유틸리티를 통해 이전의 ipchains에서 경험하지 못한 다양한 기능을 활용해 좀 더 나은 파이어월 환경을 구축할 수 있게 됐다. 리눅스는 오픈 소스라는 특징 때문에 이런 다양한 기능이 수시로 업데이트되고 있다. 따라서 현재 지원되지 않는 기능이라고 하더라도, 사용자의 요구에 의해 빠른 시간 안에 업데이트되는 등 어느 운영체제보다도 빠른 발전 속도를 유지하고 있다. 이같은 빠른 발전 속도가 그동안 리눅스의 엔터프라이즈 환경 진출을 비관적으로 지켜보던 많은 사람들도, 이제는 엔터프라이즈 환경에서의 리눅스의 역할에 대해 다시 한번 생각하게 만들고 있는 것이다. @

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