웹도 컴퓨터 위에서 돌아간다

처음 웹개발을 하면 cpu, ram 등 컴퓨터 기초에 대해서 자세히 공부를 해야하나? 라고 생각했지만

프로젝트 규모가 커지고, 브라우저 성능 최적화를 공부하고, Next.js를 EC2에 배포하면서

컴퓨터구조나 기초적인 부분들도 다 알아야하는구나 라는 생각이 자연스럽게 든것 같다.

CPU는 생각보다 “직접적인 존재”

전부 CPU 작업이었다.

"브라우저가 느리네?" 라고 생각이들면

CPU가 레이아웃 계산을 엄청 많이 수행하기 때문일수 있다.

우리가 작성한 JavaScript 코드도 결국 CPU가 실행한다.

예를 들어 이런 코드가 있다고 해보자.

const result = 10 + 20;
console.log(result);

개발자는 이 코드를 JavaScript로 작성하지만, 컴퓨터 입장에서는 결국 명령어를 해석하고 계산해야 한다.

이때 CPU가 실제 연산을 수행한다.

단순하게 보면 흐름은 이렇다.

1. 프로그램 파일은 디스크에 저장되어 있다.
2. 실행하면 필요한 데이터가 RAM에 올라간다.
3. CPU가 RAM에 있는 명령어와 데이터를 읽는다.
4. CPU가 계산하고 실행한다.
5. 결과가 다시 RAM이나 디스크에 저장된다.

그래서 CPU는 혼자 일하지 않는다.

CPU가 일을 하려면 필요한 데이터가 있어야 하고,

그 데이터는 보통 RAM에서 가져온다.

이 부분은 진짜 체감이었다.

처음엔 RAM을 그냥 프로그램 실행 공간정도로만 생각했다.

근데 AWS 프리티어 EC2에 Next.js 프로젝트를 올리고 나서 생각이 완전히 달라졌다.

무료버전을 쓰다보니 자꾸

npm install 멈춤
next build 죽음
프로세스 kill

같은 상황이 생겼다. RAM 부족이었다.

OS가 메모리가 부족해지면 심하면 프로세스를 종료한다.

좋아. 지금 글의 방향은 괜찮아.
다만 바로 “RAM 부족이었다”로 끝내면 독자가 그래서 RAM이 정확히 무슨 역할을 하길래 빌드가 죽는 건데? 라는 궁금증을 가질 수 있어.

아래처럼 이어가면 자연스럽다.

RAM은 CPU가 작업할 때 필요한 데이터를 잠시 올려두는 공간이다.

프로그램은 결국 디스크에 저장되어 있다.
예를 들어 내 Next.js 프로젝트 코드, node_modules, 설정 파일, 빌드 결과물 등은 기본적으로 SSD 같은 저장장치에 있다.

하지만 CPU가 이 파일들을 직접 디스크에서 계속 읽으면서 작업하면 너무 느리다.

그래서 프로그램이 실행되면 필요한 데이터가 RAM 위로 올라온다.

디스크 SSD/HDD
→ 프로그램과 파일이 저장되어 있는 곳

RAM
→ 실행 중인 프로그램이 작업 데이터를 올려두는 곳

CPU
→ RAM에 올라온 데이터를 가지고 실제 연산하는 곳

즉, RAM은 CPU와 디스크 사이에서 작업 공간 역할을 한다.

RAM은 전원이 꺼지면 데이터가 사라진다.
반면 디스크는 전원이 꺼져도 데이터가 유지된다.

그래서 프로젝트 파일, 설치된 패키지, 빌드 결과물, 로그 파일 같은 것들은 디스크에 저장된다.

Next.js 프로젝트도 처음부터 RAM에 있는 게 아니다.

내 프로젝트 코드는 디스크에 저장되어 있다.

app/
components/
package.json
node_modules/
.next/

이런 파일들은 기본적으로 SSD 같은 디스크에 저장된다.

흐름을 단순하게 보면 이렇다.

1. 디스크에 프로젝트 파일이 저장되어 있다.
2. 명령어를 실행하면 필요한 파일을 디스크에서 읽는다.
3. 읽은 데이터가 RAM에 올라간다.
4. CPU가 RAM에 올라온 데이터를 처리한다.
5. 결과물이 다시 디스크에 저장된다.

예를 들어 Next.js에서 빌드를 하면 최종 결과물이 .next 폴더에 만들어진다.

npm run build

이 명령어가 실행되는 동안에는 많은 파일을 읽고, 분석하고, 변환하고, 다시 저장한다.

즉, 빌드는 CPU만 쓰는 작업도 아니고 RAM만 쓰는 작업도 아니다.
디스크에서 파일을 읽고 쓰는 과정도 계속 일어난다.