[분석정보] Longhorn Server와 하드웨어

 

WinHEC2006 보고서

 

 

기간 : 5월 23일 ~ 25일 (현지 시간)

장소 : 미국 워싱턴 주 시애틀시
         Washington State Convention & Trade Center

 이번 WinHEC에서는 Windows Server Code Name Longhorn (이하 Longhorn Server)에 관한 화제가 적지 않다. 왜냐하면 Windows Vista에 관해서는 지금까지의 WinHEC과 PDC에서 일부 정보가 나와 있으며, 하드웨어에 대한 요구 사항 등은 이미 정해져 있기 때문이다.

 이에 비해 Longhorn Server는 2005년 PDC에서 드디어 구체적인 이야기가 나오기 시작한 상태이며, 그런 의미에서 앞으로도 정보 공개가 진행되는 것이다.

 

서버 OS는 64bit로

 

 첫날 빌 게이츠의 기조 강연에 있던 것처럼 서버계에는 64bit 대응이 급속히 진행된다. 그 선두에 있는 것이 Longhorn Server 인 것이다. 따라서 서버계의 하드웨어는 64bit 버전만 되어, 2009년의 Windows Server Code Name Longhorn R2가 등장하기까지 64bit 대응을 할 수 밖에 없다.

 여기에서는 이러한 정보를 포함해, WinHEC의 세션을 바탕으로 Longhorn Server와 하드웨어 관련 정보를 보고한다.


마지막 32bit 서버 OS

 Longhorn Server는 마지막 32bit Windows Server가 될 예정이다. Longhorn Server의 업그레이드인 Longhorn Server R2는 x64 (EM64T 및 AMD64)와 IA-64에만 대응할 예정이다. 이것은 기업용 서버에서는 메모리 문제 등으로 IA-32가 한계에 이르고 있으며, Windows Server에서 응용 프로그램 (Exchange 및 데이터베이스 등)의 성능이 제한되기 때문이다. 혹은 가상화 등의 기술을 도입하기 위해서도 광대한 메모리 공간이 필요하다.

 Intel은 급속히 EM64T의 구현을 진행했기 때문에 적어도 서버용 프로세서는 극히 일부 (Sossaman 등)을 제외하고는 64bit 대응이 완료되어 있다. 선행한 AMD는 64bit 화를 완료하고 있다. 이에 따라 Microsoft는 운영 체제 및 서버 응용 프로그램을 모두 64bit 대응한다. 서버용이면 제한된 하드웨어 밖에 사용하지 않기 때문에 드라이버의 문제 (64bit Windows 에서는 64bit 코드의 드라이버가 필요)도 크게 영향을 미치지 않는다고 생각되기 때문이다.

 또 다른 트렌드인 멀티 코어에 관해서도 신속하게 대응이 진행된다. Windows Server Lognhron이 등장하는 2007년까지는 쿼드 코어가 등장하고  보급되는 것도 예상하고 있다. 따라서 Windows Server Longhron은 멀티 코어에 최적화 되는 것 같다.

 

 

Windows Server 구체적인 로드맵.Longhorn Server는 2007년에 등장한 후 2년 이내 정도로 Longhorn Server R2가 등장 할 예정

 

 

 

Microsoft는 Windows Server 릴리스를

주요 릴리즈 및 업데이트로 나눠 4년 주기로 실시 예정

 

 

보다 서버 OS 답게

 

2007년 후반에 등장하는 최초의 Longhorn Server 릴리스에서는 Server Core라는 GUI 쉘을 포함하지 않는 부분과 WinFX와 GUI 쉘 등의 부분으로 분리된다

 

 

 Longhorn Server에서는 Server Core라는 최소 설치 옵션이 제공된다. 이것은 GUI 쉘을 포함하지 않는 최소한의 실행 환경이다. 지금까지의 Windows Server는 GUI 쉘이 동작하는 것이 전제되어 있었고, 그 오버 헤드가 있었다. 이와 비교해 Unix 계열 OS에서 GUI 부분은 예를 들어 X-Window System으로 분리되어 있기 때문에 GUI 없이 설치가 가능했다. Server Core는 명령 줄 인터페이스만 제공된다. 또한 WinFX도 포함되지 않는다. 그러나 네트워크나 파일 시스템 액세스와 같은 기본 기능이 포함되어있다.

 이 Server Core에서 액티브 디렉토리와 DNS, 파일 공유 등 기본적인 서버 서비스만 실행할 수 있다.

 GUI 쉘이 필수는 아니라는 것은 어떤 의미에서 더 서버 OS 답게 된 것이다. 이것은 Windows NT 3.1이 등장한 이래의 큰 변화이기도하다.

 

64bit 화

 먼저 64bit 화는 2008 ~ 9년에 등장 예정의 Longhorn Server R2에서 32bit 버전이 제공되지 않게 된다. 동시에 Exchange와 같은 서버 서비스 제품도 64bit 버전만 제공된다. 이 때문에 몇 년 이내에 서버는 대부분이 64bit 프로세서, 64bit 운영 체제로 전환하게 될 것이다.

 또한 x64 버전의 Longhorn Server는 EFI 부팅을 지원한다. EFI를 채용한 시스템에서는보다 유연한 시스템 구성 및 보안 향상이라는 장점이있다. 예를 들어, EFI를 사용하면 VGA가없는 시스템도 구성 가능하다고 한다. 위의 Server Core 설치와 결합하면 블레이드 시스템 등으로 개별 보드에 VGA 기능과 동등한 기능을 탑재 할 필요가 없어진다.

 EFI는 BIOS를 대체​​하는 새로운 펌웨어이며, 현재는 Unified EFI Forum이 그 사양 책정을하고 있다. 2월에 공개된 UEFI 2.0에서 간신히 x64 환경에서 사용할 수 있는 상태가 되었다.

 EFI는 부팅시뿐만 아니라 운영 체제를 실행하고 있는 상태에서도 일부 서비스를 제공한다. 하나는 OS 측에서 부팅 환경을 제어하기 위해, 다른 하나는 하드웨어의 미세한 차이를 펌웨어 측에서 흡수하기 위해서다. 따라서 EFI는 OS 측에서 호출되는 항목을 가진다. 그러나 64bit 운영체제의 64bit 드라이버 내부에서 EFI를 호출하기 위해서는 EFI 자체가 64bit 모드로 호출이 가능하지 않으면 안된다.

 64bit 대응 CPU를 위해 만들어진 64bit 모드로 동작하는 운영 체제에서도 호출 가능한 EFI를 64bit EFI라고 부른다. 마찬가지로 32bit 모드에서 호출 가능한 EFI를 32bit EFI라 한다. x64 환경에서는 현재 모든 프로세서가 32bit, 64bit 모드를 가지고 있기 때문에 양자는 매우 비슷되지만, x64 버전 Longhorn Server를 사용하기 위해서는 64bit EFI가 필요하다.

 UEFI 2.0은 이 64bit EFI 사양을 포함하는 것이며, 이로 인해 간신히 IA-32 플랫폼에서 64bit 운영체제 시스템을 사용할 수 있는 환경이 갖추어진 것이다.

 다만 클라이언트 OS인 Windows Vista에서 EFI 대응은 보류되었다. 이번에 배포된 β2는 EFI 부팅 코드가 포함되어 있지만, RC 버전 RTM 버전에서 제거 될 예정이라 한다. 장기적으로는 지원 될 예정으로 있지만, 32bit 환경에서 EFI를 지원하는 장점이 적고, 당면 클라이언트 머신에서는 BIOS가 사용되게 될 것으로 보인다.

 

멀티 코어 대응

 

 

그림 중 WSL라 되어있는 것이 Longhorn Server의 등장시기. 즉, 2007년 후반까지는 쿼드 코어가 보급되어, 볼륨 존 서버의 성능이 향상된다 Microsoft는 보고 있다

 

 

 Longhorn Server는 단일 프로세서 용 HAL (Hardware Abstruction Layer)은 제공하지 않는다. 즉, 최소한 듀얼 프로세서 구성 (듀얼 코어 또는 하이퍼스레딩 (HyperThreading))이 최소 하드웨어 조건이 된다. 동시에 ACPI가 없는 시스템용 HAL도 제공되지 않는다. ACPI가 없는 오래된 하드웨어에서 실행이 사실상 불가능하다.

 또한 사양으로는 하드웨어 쓰레드는 최대 64까지로 될 것 같다. 즉, 총 64 코어가 최대  코어 수가 된다. 또한 Microsoft의 프레젠테이션에서는 하나의 프로세서 패키지에 포함 된 코어 수가 많은 쪽이 성능적으로 향상한다는 것이다. (TPC-C 벤치 마크의 경우). 즉, 싱글 코어의 64 프로세서 보다 듀얼 코어 32 프로세서, 더욱 쿼드 코어 16 프로세서 쪽이 성능이 높아진다. 사용자 측에서 보면 이것은 멀티 코어 프로세서를 도입하는 동기가 된다. 동등한 프로세서 수 (즉 OS의 라이센스 비용이 동일)에서 보았을 때, 멀티 코어 프로세서를 도입하는 편이 성능, 공간 등의 측면에서 유리하기 때문이다.

 

(총 2코어라도 별도의 1코어 CPU를 2개 다는것 보다 당연히 하나의 CPU로 2코어로 만드는게 성능이 더 좋죠. 캐시공유를 한다던가, 또 별도의 싱글코어 2개가 연계되는 외부 버스보다 CPU 내부의 버스가 대역폭도 클테고, 레이턴시도 짧을테니 말이죠.)

가상화

 

 

Hypervisor에 의한 가상화를 실현할 때의 Longhorn Server의 구조.

왼쪽의 Parent Partition 부분에서 Longhorn Server 커널이 동작한다.

 

 가상화 기능은 Longhorn Server의 첫 번째 릴리스에 맞출 수 없지만, 나중에 업데이트로 제공 될 예정이다. 이 가상화기구는 OS와 깊이 결합되어 OS 측의 HyperVisor라는 가상 머신 관리자에서 실행된다. 현재의 Virtual PC 등은 OS에서 보면 하나의 응용 프로그램이며, 예를 들어, I / O 처리등은 특정 하드웨어를 에뮬레이션하고, OS의 API를 사용해 이를 실현하고 있다. 즉 낮은 수준의 I / O 처리 등을 API 방식으로 변환해 실행하는 것이다.

 

 이것으로는 효율이 나빠서, 가상 환경내의 OS 실행 이미지를 일부 고쳐 API 호출을 가로채는 수법을 사용한다. 예를 들어, 게스트 OS (가상 환경에서 동작하는 OS)가 Windows XP라면 게스트 OS에서 실행되는 애플리케이션의 API 호출을 가로채서 그것을 그대로 호스트 OS (가상 환경을 실현하고있는 측의 OS) 에서 실행 가능하다. (무조건하는 것은 아니지만). 그러나 이 방법은 실행되는 바이너리 이미지에 의존하기 때문에 예를 들어, OS 자체의 버전업 등으로 사용할 수 없게 될 가능성도 나온다.

 하지만 OS가 가상화기구를 지원하면 I / O 에뮬레이션을 API를 통하지 않고 하드웨어에 가까운 곳에서 행할 수 있기 때문에 보다 고속으로 실행 가능하다. 그 결과 동일한 하드웨어라면 더 가상 환경을 실행 가능하고, 가상 환경에서 처리량이 향상된다는 메리트가 나온다.

 구체적으로는 Longhorn Server는 Hypervisor에 탄 하나의 가상 실행 환경에서 동작한다. 다만 여기에서는 다른 가상 환경에서의 I / O 처리 요청 등을 받아 Hypervisor와의 중개 등을 행하기 때문에 Hypervisor 및 Longhorn Server는 일체가 되어 가상화 환경을 실현하고 있는 것이다.

 Longhorn Server에 대한 세션을 들은 느낌으로는 서버 OS입장에서 큰 전환기를 맞았다는 느낌이다. 왜냐하면 Windows XP가 등장 할 때까지 Microsoft는 NT 계와 95 계의 2개의 OS 커널 개발을 계속했다. 이 때문에 서버 OS와 클라이언트 OS를 별도의 계열로 하는 것이 곤란했던 것이다. Windows XP에서 간신히 NT 계열 커널로만 통합했기 때문에 이번에는 서버 시스템과 클라이언트 시스템을 분리해서 개발하는 것이 가능하게 된 것이다.

 

2006년 5월 26일 기사

 

 

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