정보처리기사 실기 스터디[2022-10-12] - 응용 SW 기초 기술 활용

📌 Study

🔸 2022-10-12

[응용 SW 기초 기술 활용]

1. 운영체제의 특징

• 운영체제 : 컴퓨터의 하드웨어를 쉽게 사용할 수 있도록 인터페이스를 제공해주는 소프트웨어
  • 인터페이스(쉘) + 커널 구조

 

• 윈도우 운영체제
  • GUI 제공 : 키보드 없이 마우스로 아이콘이나 메뉴 선택하여 작업 수행 가능
  • 선점형 멀티태스킹 방식 : 동시에 여러 프로그램 실행하면서 작업의 CPU 이용시간 제어
  • 자동감지 기능 : 하드웨어 설치 시 자동으로 감지하여 구성
  • OLE : 개체를 현재 작성 중인 문서에 자유롭게 연결 및 편집 가능

 

• 워킹세트 : 주 기억 장치 상주, 빈번한 페이지 교체 현상 줄이는 기법
• 스레싱 : 메모리 경쟁으로 시스템 저하

 

• 리눅스 / 유닉스 명령어
  • uname -a : 시스템 모든 정보
  • uname -r : 배포 버전
  • cat : 파일 내용 화면 출력
  • last : 부팅부터 현재까지 모든 로그 기록
  • ls : 폴더 내 파일 표시
  • pwd : 작업 중인 디렉토리 절대 경로 출력
  • rm : 파일 삭제
  • cp : 파일 복사
  • mv : 파일 이동
  • kill : 프로세스 종료
  • chmod : 특정, 파일, 디렉토리 퍼미션 수정
  • chown : 파일, 디렉토리 소유 수정
  • tar : 여러 개 파일 하나로 묶거나 풀 때
  • grep : 특정 문자열 검색

 

• 접근 권한
  • User, Group, Other
  • Read(4), Write(2), Excute(1)
  • chmod 777 huni : 모든 사용자에 rwx 권한 설정
  • chmod 664 huni : user, group에 rw, other에 r권한 설정

 

• 메모리 관리 기법
  • 반입 기법
  • 배치 기법
  • 할당 기법
  • 교체 기법

 

• 메모리 배치 기법
  • 최초 적합 : 프로세스의 가용 공간에서 첫 번째 분할에 할당하는 방식
  • 최적 적합 : 가용 공간 중 가장 크기가 비슷한 공간 선택하여 프로세스 적재
  • 최악 적합 : 가용 공간 중 가장 큰 공간에 할당

 

• 프로세스 상태
  • 생성 : 사용자에 의해 프로세스 생성
  • 준비 : CPU 할당 받을 수 있는 상태
  • 실행 : CPU 할당 받아 동작 중인 상태
  • 대기 : 프로세스 실행 중 입출력 처리 등으로 CPU 양도하고 완료까지 대기
  • 완료 : CPU 할당받아 주어진 시간 내에 완전히 수행을 종료한 상태

 

• 프로세스 상태 전이 : 하나의 작업이 시스템이 입력되어 완료되기 까지 프로세스 상태 변화하는 활동
  • 디스패치 : 실행될 프로세스를 선정하여 CPU 할당(문맥교환 발생)
  • 타이머 런 아웃 : CPU 할당 받은 프로세스는 지정 시간이 초과되면 반납 후 준비 상태로 전이
  • 블록(입출력 발생) : 실행 상태 프로세스가 지정 할당시간 초과하기 전에 CPU를 스스로 반납하고 입출력이 완료될 때까지 대기 상태로 전이
  • 웨이크업 : 어느 순간에 입출력이 종료되면 대기 상태 프로세스에게 종료 사실을 알려주고, 준비 상태로 전이

 

• 프로세스 스케줄링 : CPU 사용하려고 하는 프로세스들 사이의 우선순위 관리하는 작업
  • 선점형 스케줄링 : 하나의 프로세스가 CPU 차지 시 우선순위 높은 프로세스가 중단시키고 CPU 점유
    • 빠른 응답(실시간)
    • 오버헤드 초래
    • SRT, 다단계 큐, 다단계 피드백 큐, 라운드 로빈
  • 비선점형 스케줄링 : 하나의 프로세스가 CPU 할당받으면 작업 종료 후 CPU 반환 시 까지 다른 프로세스가 CPU 점유 불가능
    • 응답시간 예상 가능
    • 프로세스 요구 공정하게 처리
    • 프로세스 긴 작업 종료시 까지 대기
    • 우선순위, 기한부, HRN, FCFS, SJF

 

• 선점형 스케줄링 알고리즘
  • SRT : 가장 짧은 시간 프로세스 우선
  • 다단계 큐 : 여러 개의 큐를 이용하여 상위단계 작업에 의한 하위단계 작업 선점 당함
  • 라운드 로빈 : 균등한 CPU 점유, 시분할 시스템

 

• 비선점형 스케줄링 알고리즘
  • 우선순위 : 우선순위에 따라 CPU 점유
  • 기한부 : 작업들이 명시된 기한 내에 완료하도록 계획
  • HRN : 대기 중인 프로세스 현재 응답률 높은 것 선택(기아 현상 최소화)
  • FCFS : 도착한 순서대로 CPU 할당(FIFO)
  • SJF : 가장 짧은 작업부터 수행

 

• 프로세스 스케줄링 알고리즘 계산
  • 반환 시간 = (종료시간 - 도착시간)
  • 대기 시간 = (반환시간 - 서비스 시간)

 

• 가상화 : 물리적인 리소스들을 사용자에게 하나로 혹은 여러 개로 보이게 하는 기술
  • 플랫폼 가상화
  • 리소스 가상화

 

• 가상화 기술 요소
  • 컴퓨팅 가상화 : 물리적으로 컴퓨터 리소스를 가상화하여 논리적 단위로 활용
  • 스토리지 가상화 : 이기종, 분산 파일 통합
  • I/O 가상화 : 미들웨어 계층, 서버 I/O 자원을 물리적으로 분리하고 케이블, 스위치 구성 단순화
  • 컨테이너 : 단순 운영체제 상에서 실행할 수 있도록 함(도커)
  • 네트워크 가상화 기술 : 물리적으로 떨어져 있는 다양한 장비 연결 수단으로 중계장치 가상화(SDN, NFV)

 

• 클라우드 컴퓨팅 : 정보를 자신의 PC가 아닌 클라우드에 연결된 다른 PC로 처리하는 기술
  • 사설 클라우드 : 기업 또는 조직 내부에서 보유하고 있는 컴퓨팅 자원을 사용하여 내부 구축되어 운영되는 클라우드
  • 공용 클라우드 : 다중 사용자를 위한 컴퓨팅 자원 서비스 제공해주는 클라우드
  • 하이브리드 클라우드 : 사설 클라우드 + 공용 클라우드

 

• 클라우드 컴퓨팅 유형
  • 인프라형 서비스(IaaS) : 서버, 스토리지 같은 시스템 자원을 클라우드로 제공하는 서비스
  • 플랫폼형 서비스(PaaS) : 인프라 관리하는 복잡함 없이 애플리케이션을 개발, 관리 해주는 플랫폼 제공하는 서비스
  • 소프트웨어형 서비스(SaaS) : 소프트웨어 및 관련 데이터는 중앙에 호스팅, 주문형 소프트웨어

 

• OSI 7 계층
  • 물리 계층 : (비트), 허브, 리피터, 0과 1 비트 정보를 보내기 위한 전기적 신호 변환
  • 데이터링크 계층 : (프레임), 브리지, 스위치, 인접 시스템 간 데이터 전송, 오류 제어
  • 네트워크 계층 : (패킷), 라우터, IP, 단말기 간 데이터 전송 최적화 경로 제공
  • 전송 계층 : (세그먼트), TCP, UDP, 신뢰성 있는 통신 보장
  • 세션 계층 : (데이터), 송수신간 논리적 연결
  • 표현 계층 : (데이터), 데이터 형식 설정, 부호교환
  • 응용 계층 : (데이터), HTTP, FTP, 사용자-네트워크 간 응용서비스 연결

 

• 프로토콜 : 서로 다른 시스템 간 데이터 교환을 원활하게 하기 위한 통신 규약
  • 구문
  • 의미
  • 타이밍

 

• 프로토콜 특징
  • 단편화 : 작은 블록으로 나뉘어짐
  • 재조립 : 단편화 조각 복원
  • 캡슐화 : 하위계층으로 정보 보냄
  • 동기화 : 송/수신 시점 맞춤

 

• 데이터 링크 계층 프로토콜
  • HDLC : 동기식 비트 중심
  • PPP : 두 통신 노드간 직접 연결
  • 프레임 릴레이 : 고속 데이터
  • ATM : 53바이트 쉘 단위 비동기식 시분할 다중화 방식

 

• 네트워크 계층 프로토콜
  • IP : 송수신 간 패킷단위로 데이터 교환
  • ARP : IP주소를 MAC 주소로 변환
  • RARP : IP주소를 모르고, MAC 주소를 알 경우
  • ICMP :8바이트 헤더와 가변 길이 데이터로 분리
  • IGMP : 멀티 캐스트 구성, 화상회의, 멤버십
  • 라우팅 프로토콜 : 최적의 경로 설정

 

• IPv4 : 32비트 주소체계를 갖는 데이터 교환 목적의 네트워크 계층 프로토콜
  • 유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트
• IPv6 : 128비트 주소체계 갖는 차세대 인터넷 프로토콜
  • 유니캐스트, 멀티캐스트, 애니캐스트

 

• IPv4에서 IPv6 전환
  • 듀얼 스택 : IPv4에서 IPv6로 전환하기 위해 주소와 헤더 변환 수행
  • 터널링 : IPv4에서 사용하는 프로토콜로 캡슐화하여 IPv6 전송
  • 주소변환

 

• 유니캐스트 프로토콜 : 고유 주소로 식별된 하나의 네트워크 목적지로 1:1 전송
• 멀티캐스트 프로토콜 : 같은 내용의 데이터를 여러 명의 특정 그룹원들에게 동시에 전송
• 브로드캐스트 프로토콜 : 하나의 송신자가 같은 네트워크상 모든 수신자에게 데이터 전송
• 애니캐스트 : 그룹 내 가장 가까운 곳에 있는 수신자에게 데이터 전송

 

• 라우팅 프로토콜 : 데이터 전송을 위해 최적의 경로를 설정해주는 라우터 간 상호 통신 규약
  • RIP : 거리벡터 알고리즘 기초하여 내부 라우팅 프로토콜, 15홉 제한, 30초마다 정보 공유
  • OSPF : 최단 경로 찾는 프로토콜, 규모 크고 복잡한 TCP/IP 환경, 링크 상태 알고리즘, 다익스트라 알고리즘 적용, 멀티캐스트
  • BGP : 경로 정보 교환
  • 거리 벡터 알고리즘 : 벨만-포드, 인접 라우터와 정보 공유
  • 링크 상태 알고리즘 : 다익스트라 알고리즘, 광범위

 

• UDP : 비연결성, 신뢰성 없으며 순서화되지 않은 테이터그램 서비스 제공, 4계층 프로토콜

 

• 세션 계층 : 프로세스 간 논리적 연결
  • RPC : 원격 프로시저 호출, 다른 주소 공간에서 함수나 프로시저 실행

 

• 표현 계층 : 사용자가 이해할 수 있는 형태로 만드는 역할
  • JPEG : 이미지
  • MPEG : 멀티미디어(비디오, 오디오)

 

• 응용 계층 : 응용 프로세스와 직접 관계하여 일반적인 응용 서비스를 수행
  • HTTP : 하이퍼텍스트를 빠르게 교환
  • FTP : TCP/IP 프로토콜 가지고 서버-클라이언트 파인 전송
  • SMTP : 이메일 전송
  • POP3 : 원격서버로부터 TCP/IP 연결 통해 이메일 가져오는데 사용
  • Telnet : 인터넷이나 로컬에서 네트워크 연결
  • SSH : Telnet보다 강력한 보안 제공
  • SNMP : TCP/IP 네트워크 관리

 

• 패킷 교환 방식 / 서킷 교환 방식
  • 패킷 교환 : 데이터를 패킷 단위로 전송, 회선 효율 우수, 비동기 전송 가능, (이메일, 메시지)
  • 서킷 교환 : 전송 경로 설정한 뒤 데이터 송수신, 경로 접속시간 매우 빠름, 전송 제어 제약 받지 않음, (영상, 비디오)

 

• 애드 혹 네트워크 : 노드들에 의해 자율적으로 구성되는 기반 구조가 없는 네트워크