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시스템 구성과 신뢰성 설계

클라이언트 서버나 3계층 구성 등의 시스템 구성, 듀얼 시스템·듀플렉스 시스템과 핫 스탠바이, RAID의 용량과 견딜 수 있는 고장, 전체·차등·증분 백업과 RPO·RTO, 페일 세이프·페일 소프트·풀 프루프, 클라우드와 가상화, SAN·NAS, PUE, 처리 능력의 산정을 객관식 문제로 학습합니다.

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시스템 구성과 신뢰성 설계: 핵심 정리

정보 시스템은 1대의 컴퓨터 성능뿐만 아니라, 기기를 어떻게 조합하고 고장 났을 때 어떻게 처리를 계속하는지에 따라 사용하기 쉬움과 잘 멈추지 않음이 크게 달라집니다. 반도체 공장의 제조 실행 시스템(MES)이나 장비 데이터를 수집하는 서버처럼, 멈추면 생산에 직접 영향을 주는 시스템에서는 이 설계가 특히 중요합니다.

클라이언트 서버, 3계층 클라이언트 서버, 피어 투 피어, 일괄 처리와 온라인 처리 등의 시스템 구성, 듀얼 시스템과 듀플렉스 시스템, 핫 스탠바이나 클러스터, 단일 장애점과 같은 이중화의 개념을 학습합니다. 나아가 RAID의 용량과 견딜 수 있는 고장 대수, 백업 복원 절차, RPO와 RTO, 페일 세이프 등의 신뢰성 설계, IaaS·PaaS·SaaS나 라이브 마이그레이션, SAN·NAS, PUE나 UPS, 필요한 서버 대수의 산정을 계산 문제를 섞어 다룹니다. IT 자격시험의 시스템 구성 요소 분야 학습에도 도움이 됩니다.

시스템 구성과 신뢰성 설계 전체 문제 (40)
  1. 클라이언트 서버 시스템에 대한 설명으로 적절한 것은?
  2. 3계층 클라이언트 서버 시스템에서 업무 처리(비즈니스 로직)를 담당하는 계층은?
  3. 씬 클라이언트에 대한 설명으로 적절한 것은?
  4. 피어 투 피어(P2P)형 시스템의 특징으로 적절한 것은?
  5. 집중 처리와 비교한 분산 처리의 특징으로 적절한 것은?
  6. 일괄 처리(배치 처리)로 수행하기에 적합한 처리는?
  7. 온라인 처리 시스템의 성능을 평가하는 지표 중 응답 시간(response time)에 대한 설명으로 적절한 것은?
  8. 이용자의 요청을 웹 서버 계층, 애플리케이션 서버 계층, 데이터베이스 서버 계층의 순서로 처리하는 시스템이 있다. 각 요청은 3개 계층을 각각 1번씩 통과하며, 각 계층이 처리할 수 있는 최대 건수는 웹 서버 계층이 초당 1,200건, 애플리케이션 서버 계층이 초당 1,000건, 데이터베이스 서버 계층이 초당 900건이다. 데이터베이스 서버 계층을 증강하여 초당 1,500건을 처리할 수 있게 했을 때, 시스템 전체에서 처리할 수 있는 최대 건수로 올바른 것은?
  9. 듀얼 시스템에 대한 설명으로 적절한 것은?
  10. 반도체 공장의 제조 실행 시스템(MES) 서버를 주 시스템(운용계)과 대기 시스템으로 이루어진 듀플렉스 시스템으로 구성한다. 대기 시스템을 핫 스탠바이로 했을 때의 특징으로 적절한 것은?
  11. 2대의 로드 밸런서(부하 분산 장치)를 이중화하고, 그 아래에 웹 서버를 3대 두며, 모든 웹 서버가 1대의 데이터베이스 서버를 사용하는 시스템이 있다. 여기에 든 기기 중 단일 장애점(그곳이 멈추면 시스템 전체가 멈추는 곳)이 되는 것은?
  12. 5대의 서버가 처리를 균등하게 나누어 맡는 액티브/액티브 구성의 클러스터가 있다. 사용률은 처리의 양에 비례한다고 한다. 1대가 고장 났을 때 나머지 4대가 처리를 균등하게 인계하더라도 각 서버의 사용률을 80% 이하로 유지하고 싶다. 평상시(5대 모두 동작 중) 각 서버의 사용률 상한으로 올바른 것은?
  13. 가동률 0.95인 서버를 3대 준비하고, 그중 2대 이상이 동작하고 있으면 필요한 처리 능력을 확보할 수 있는 시스템이 있다. 서버는 서로 독립적으로 고장 나며, 서버 이외의 기기 고장은 고려하지 않는다. 이 시스템의 가동률로 올바른 것은?
  14. 페일 소프트의 개념에 기반한 설계의 예로 적절한 것은?
  15. 반도체 제조 장비에서 공기압으로 열리는 상시 닫힘(노멀 클로즈)형 가스 공급 밸브를 사용하여, 정전이나 압축 공기 상실이 일어났을 때는 밸브가 닫혀 위험한 가스의 공급이 멈추도록 하고 있다. 이 설계의 개념은?
  16. 풀 프루프의 개념에 기반한 설계의 예로 적절한 것은?
  17. 시스템의 신뢰성을 높이는 개념 중 폴트 어보이던스에 해당하는 것은?
  18. RAID1에 대한 설명으로 적절한 것은?
  19. 용량 4 TB의 디스크 4대로 RAID5를 구성했다. 데이터를 기록할 수 있는 용량으로 올바른 것은?
  20. 용량 8 TB의 디스크 6대로 RAID6을 구성했다. 데이터를 기록할 수 있는 용량과, 데이터를 잃지 않고 견딜 수 있는 동시 고장 디스크 대수의 조합으로 올바른 것은?
  21. 4대의 디스크로 구성한 RAID10(2대씩 묶은 미러 쌍을 2개 만들고, 그 2쌍에 스트라이핑한다)에서 4대 중 2대가 동시에 고장 났다. 어느 2대가 고장 날지는 같은 확률로 일어날 때, 데이터를 잃을 확률로 올바른 것은?
  22. 1대당 초당 200회의 랜덤 입출력(IOPS)이 가능한 디스크 4대로 RAID5를 구성했다. 작은 데이터의 랜덤 쓰기를 1회 수행할 때마다 이전 데이터와 이전 패리티의 읽기, 새 데이터와 새 패리티의 쓰기를 합쳐 4회의 입출력이 필요하다고 하고, 캐시의 효과는 고려하지 않는다. 쓰기만 수행할 때 RAID5 전체에서 처리할 수 있는 쓰기 횟수로 올바른 것은?
  23. 차등 백업에 대한 설명으로 적절한 것은?
  24. 매주 일요일 밤에 전체 백업을 받고, 월요일부터 토요일까지는 매일 밤 증분 백업을 받고 있다. 목요일 낮에 장애가 일어나, 수요일 밤의 백업 시점까지 데이터를 되돌리기로 했다. 복원에 사용하는 백업의 개수로 올바른 것은?
  25. 데이터 전체가 500 GB인 시스템에서 매주 일요일에 전체 백업을 받고, 월요일부터 토요일까지는 매일 밤 차등 백업을 받는다. 매일 그때까지 변경되지 않았던 다른 데이터가 20 GB씩 변경된다고 한다. 월요일부터 토요일까지 6회의 차등 백업 용량의 합계로 올바른 것은?
  26. 사업 연속성 계획에서 말하는 RPO(목표 복구 시점)에 대한 설명으로 적절한 것은?
  27. 어떤 시스템에서 RPO(목표 복구 시점)를 4시간, RTO(목표 복구 시간)를 2시간으로 정했다. 장애는 언제든 일어날 수 있다고 하고, 백업 취득에 걸리는 시간은 무시할 수 있다고 한다. 이 목표를 만족하는 데이터 보호 방식으로 적절한 것은?
  28. 1,000 km 떨어진 2곳의 데이터 센터 사이에서 데이터베이스 갱신을 동기 레플리케이션한다. 갱신할 때마다 다른 쪽으로의 전송과 쓰기 완료 통지의 1왕복 통신을 기다린다고 한다. 광섬유 안의 빛의 속도를 약 200,000 km/s로 하고, 광섬유 경로의 길이는 직선거리와 같다고 볼 때, 통신의 전파만으로 1회 갱신의 응답 시간이 늘어나는 양에 가장 가까운 것은?
  29. 클라우드 서비스의 IaaS에서 일반적으로 이용자가 직접 관리하는 것은?
  30. 시스템의 처리 능력을 높이는 방법 중 스케일 아웃에 해당하는 것은?
  31. 부하에 따라 서버 대수를 자동으로 늘리고 줄이는 오토 스케일링을 사용하는 시스템의 설계로 일반적으로 바람직한 것은?
  32. 가상화 환경에서의 라이브 마이그레이션에 대한 설명으로 적절한 것은?
  33. CDN(콘텐츠 전송 네트워크)에 대한 설명으로 적절한 것은?
  34. 반도체 공장에서 다수의 제조 장비로부터 높은 빈도로 모이는 센서 데이터를 사용하여 이상을 즉시 감지하고 싶다. 데이터를 모두 먼 클라우드로 보내 처리하는 것이 아니라, 장비 가까이에 둔 컴퓨터로 처리하는 엣지 컴퓨팅을 사용하는 주된 이점으로 적절한 것은?
  35. 스토리지 접속 방식 중 SAN(스토리지 영역 네트워크)에 대한 설명으로 적절한 것은?
  36. 물리 용량이 100 TB인 스토리지 풀에서 씬 프로비저닝으로 논리 용량 5 TB의 볼륨을 30개 만들었다. 현재 각 볼륨에는 평균하여 논리 용량의 40%의 데이터가 기록되어 있고, 데이터는 매주 합계 2 TB씩 늘고 있다. 데이터의 삭제나 압축은 고려하지 않을 때, 풀의 사용률이 80%에 도달하는 시기로 올바른 것은?
  37. IT 기기의 소비 전력이 800 kW, 냉각 설비의 소비 전력이 280 kW, 전원 설비의 손실과 조명 등이 120 kW인 데이터 센터가 있다. 냉각 방식을 개선하여 냉각 설비의 소비 전력만 절반으로 했을 때, PUE로 올바른 것은?
  38. 데이터 센터에서 UPS(무정전 전원 장치)와 자가 발전 설비를 조합하여 사용하는 이유로 적절한 것은?
  39. 데이터 센터의 서버 랙 배치에서 사용되는 핫 아일/콜드 아일의 개념으로 적절한 것은?
  40. 피크 시에 초당 1,800건의 요청을 처리해야 하는 웹 시스템을 설계한다. 서버 1대가 처리할 수 있는 것은 최대 초당 250건이며, 각 서버의 사용률은 70% 이하로 억제하고 싶다. 또한 서버가 1대 고장 나도 나머지 서버로 이 조건을 만족하도록 한다(N+1 구성). 부하가 균등하게 분산될 때, 필요한 서버의 최소 대수로 올바른 것은?

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