[실기] 초초초요약 - 11장 응용 SW 기초 기술 활용

썸네일 직접 만들어따 ㅋㅋ

 

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책 자체에서 A, B 이런 식으로 출제 정도를 표시하고, 출제된 년도 수도 나온다. 표시된 대로 한 번 이상 출제는 회색 배경,  두 번이상 및 직접 출제를 확인한 경우, 노랑 배경으로 표시할 예정이다. 또한 키워드 위주로 최대한 기억하기 쉽게 기록할 예정이다. 그래서 이해하기 힘들 수도있지만 최대한 쉽게 써볼 예정이다...

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여긴 필기로 주로 나와서 대충 정리하겠다!!!!! (당당함)

 

운영체제 OS ; Operating System 

컴퓨터 시스템의 자원들 효율적 관리, 효과적으로 사용할 수 있도록 환경 제공. 

 

UNIX

AT&T 벨 연구소, MIT, General Electric 이 공동 개발한 운영체제

대부분 C. Time Sharing System 대화식 운영체제. Tree 구조의 파일 시스템

• Kernel 
  하드웨어 보호. 프로그램-하드웨어 간 인터페이스 
  프로세스 관리, 기억장치 관리... 등
• Shell
  명령어 인식, 호출, 수행. 시스템-사용자 간 인터페이스. 

Android

구글 사에서 개발한 개방형 모바일 운영체제 

자바, 코틀린

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기억장치 관리 - 배치 전략

프로그램이나 데이터를 주기억장치의 어디에 위치시킬 것인지 결정. 

• 최초 적합 First Fit : 첫번째 분할 영역
• 최적 적합 Best Fit : 단편화를 가장 적게 남기는 분할 영역
• 최악 적합 Worst Fit : 단편화를 가장 많이 남기는 분할 영역

가상기억장치 구현 기법

• Paging 기법
  프로그램과 주기억장치의 영역을 동일한 크기로 나눈 후 주기억장치의 영역에 적재시켜 실행
  페이지 크기로 일정하게 나눠진
• Segmentation 기법
  프로그램을 다양한 크기의 논리적인 단위로 나눈 후 주기억장치에 적재시켜 실행

페이지 교체 알고리즘 

페이지 부재 Page Fault 가 발생하면 어떤 페이지 프레임을 선택해서 교체할 것 인지 결정

• FIFO ; First In First Out
  가장 먼저 들어와서 오래있던 놈 교체
• LRU ; Least Recently Used
  최근 가장 오랫동안 사용하지 않은 페이지 교체

Locality

프로세스가 실행되는 동안 주기억장치를 참조할 때 일부 페이지만 집중적으로 참조하는 성질이 있다. 

• 시간 구역성 Temporal Locality :하나의 페이지를 일정 시간동안 집중적으로 액세스
• 공간 구역성 Spatial Locality : 일정 위치의 페이지를 집중적으로 액세스

워킹 셋 ; Working Set

프로세스가 일정 시간 동안 자주 참조하는 페이지들의 집합 

스래싱 ; Thrashing

프로세스의 처리 시간보다 페이지 교체에 소요되는 시간이 더 많아지는 현상 

프로세스 상태 전이

프로세스가 시스템 내에 존재하는 동안 프로세스의 상태가 변하는 것을 의미

• Dispatch
  준비 상태에서 대기하고 있는 프로세스 중 하나가 할당 받아 실행 상태로 전이되는 과정
• Wake Up
  입출력 작업이 완료되어 프로세스가 대기 상태에서 준비 상태로 전이 되는 과정
• Spooling
  다중 프로그래밍 시스템의 성능 향상시키기 위해 나중에 한꺼번에 입출력하기 위해 디스크 저장 

스레드 ; Thread

시스템의 여러 자원을 할당받아 실행하는 프로그램의 단위 또는 작업 단위

경량 Light Weight 프로세스 

SJF ; Shortes Job First 단기 작업 우선

준비상태 큐에서 실행시간이 가장 짧은 프로세스에게 먼저 CPU 할당하는 기법

Q, 평균 실행 시간, 평균 대기 시간, 평균 반환 시간 구하시오.
프로세스 번호 | P1 | P2 | P3
실행 시간       | 20 | 4   |  6
- 짧은 P2부터 실행. 대기 P3, P1 
4-실행
4|6|대기-실행
10  | 20 대기-실행 
평 실 : (4+6+20)/3 = 10 ; 전체 range 평균
평 대 : (0+4+10)/3 = 4.6 ; real 대기시간만 
평 반 : (4+10+30)/3 = 14.6 ; 대기+실행 all 평균

HRN ; Highest Response-ratio Next

대기 시간과 서비스 시간을 이용하는 기법 

우선순위 계산식 = (대기 시간 + 서비스 시간)/서비스 시간
숫자가 높은 것부터 낮은 순으로 우선순위가 부여된다. 

Q, 평균 실행 시간, 평균 대기 시간, 평균 반환 시간 구하시오.
프로세스 번호 | P1 | P2 | P3
실행 시간       | 20 | 4   |  6
대기 시간       | 10  | 20 | 10

우선 순위 계산
P1 : (20+10)/20 = 1.5
P2 : (4+20)/4 = 6
P3 : (6+10)/6 = 2.6
P2 -> P3 -> P1

RR ; Round Robin

시간 할당량 Time Slice, Quantum 동안만 실행, 완료되지 않으면 다음 프로세스에게 CPU 넘겨주기

Time Sharing System 시분할 시스템을 위해 고안.

할당 시간 크면 FCFS, 할당 시간 작으면 오버헤드 발생되어 신속히 처리할 수 없다. 

SRT ; Shortest Remaining Time

현재 실행중인 프로세스 남은 시간, 새로 도착한 프로세스 실행 시간 비교 -> 가장 짧은 실행 시간 요구 프로세스에게 할당

시분할 시스템에 유용. 

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환경 변수 ; Environment Variable

시스템 소프트웨어의 동작에 영향을 미치는 동적인 값들의 모임

변수명 : 값

모든 환경 변수와 값 표시

Windows - set

UINIX, LINUX - set, env, printenv, setenv 

UNIX/LINUX 기본 명령어 

• cat : 표시
• cd : 이동
• chown : 소유자와 그룹 변경
• cp : 카피
• rm : 지우기
• find : 찾기
• kill : PID 프로세스 종료
• fork : 새로운 프로세스 생성
• ls : 파일 목록
• mkdir : 폴더 생성
• rmdir : 폴더 제거 
• mv : 파일 이동
• ps : 현재 실행 중인 프로세스
• pwd : 현재 작업중인 디렉 경로
• who : 현재 접속 사용자 
• chmod : 파일 사용 허가. 8진법 표현 r(read), w(write), x(실행), -(권한없음)
  unix - 1: directory, file / 2~4: Owner / 5~7: Group / 8~10: Other
  
  -(파일) rwx(모두) rwx(모두) r-x(기타사용자 읽기, 실행만 가능)
  (- 는 0, 나머지는 1로 변환)
  111 111 101
  7    7    5 
  chmod 775 batch.sh

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IP 주소 

인터넷에 연결된 모든 컴퓨터 자원 구분하기 위한 고유 주소 

• IPv4 ; Internet Protocol version 4
  8bit * 4, 32bit
  A~E 까지 총 다섯 단계 구성
• IPv6 ; Internet Protocol version 6 
  주소 부족 문제 해결위해 개발. 
  16bit * 8, 128bit
  16진수로 표시, : 으로 구분. 
  인증성, 기밀성, 데이터 무결성 으로 보안문제 해결 
  
  • Unicast : 단일 송신자 - 단일 수신자 간 (1:1)
  • Multicast : 단일 송신자 - 다중 수신자 간 (1:다)
  • Anycast : 단일 송신자와 가까운 수신자 (1:1)

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OSI 참조 모델 

ISO 국제 표준화 기구에서 제안한 통신 규약 protocol

• 물리 계층 Physical Layer 
  두 장치 간 실제 기계, 전기, 기능적 특성에 대한 규칙을 정의
• 데이터 링크 계층 Data Link Layer
  두 개 인접한 시스템들간 신뢰성 정보 전송할 수 있도록 시스템 간 연결 설정 
• 네트워크 계층 Network Layer, 망계층
  네트워크 연결 관리 기능, 데이터 교환 및 중계 기능
• 전송 계층 Transport Layer
  논리적 안정과 전송 서비스 제공, 종단 시스템 End to End 간 투명한 데이터 전송 가능
• 세션 계층 Session Layer
  송수신 측 간의 관련성 유지, 대화 제어를 담당
• 표현 계층 Presentation Layer
  서로 다른 데이터 표현 형태 갖는 시스템간 접속. 코드 변환, 데이터 암호, 데이터 압축 등..
• 응용 계층 Application Layer
  사용자가 OSI 환경에 접근할 수 있도록 서비스 제공

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네트워크 관련 장비

• Router - 전송 최적 경로 설정
• Repeater - 장거리 전송 위해 전압 높이기
• Hub - 가까움 거리 컴퓨터 연결 . repeater 포함
• Bridge - LAN LAN 연결, 안에서 그룹. 
• Gateway - 전 계층 프로토콜 구조가 다른 네트워크 연결

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Protocol

기기 간 데이터교환을 원할하게 수행할 수 있도록 표준화시켜 놓은 통신 규약

• 구문 Syntax
  전송하고자 하는 데이터의 형식, 부호화, 신호 레벨 등을 규정 
• 의미 Semantics
  두 기기 간 효율적 정확한 정보 전송을 위한 협조 사항과 오류 관리를 위한 제어 정보 
• 시간 Timing
  두 기기 간의 통신 속도, 메시지 순서 제어 

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패킷 교환 방식 Packet Switching

메시지를 일정한 길이의 패킷으로 잘라 전송

• 가상 회선 방식
  단말기 상호 간 논리적 가상통신회선 미리 설정. 송신지-수신지 연결 확립, 
  순서적으로 운반. 같은 경로로 발생 순서대로 전송. 송수신 순서가 같음
• 데이터그램 방식
  경로 설정하지 않고 인접 트래픽 상황 감안, 순서 없이 독립적으로 운반
  패킷은 목적지의 완전한 주소를 가져야 함. 도착하면 수신 측에서 순서 재정리. 

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TCP/IP

서로 다른 기종의 컴퓨터들이 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 표준 프로토콜

• TCP Transmission Control Protocol 
  가상회선 - 양방향 연결 서비스
  OSI 7계층의 전송 계층
  패킷의 다중화, 순서, 오류 흐름 제어
• IP Internet Protocol
  데이터그램 - 비연결형 서비스
  OSI 7계층의 네트워크 계층 
  패킷의 분해 조립, 주소, 경로 제공

UDP ; User Datagram Protocol

데이터 전송 전에 연결을 설정하지 않는 비연결형 서비스를 제공하는 프로토콜

TCP에 비해 상대적으로 단순 헤더 구조. 

실시간 전송에 유리, 신뢰성 보다 속도. 

L2TP

PPTP : PPP 패킷을 IP 패킷에 캡슐화 통과. 터널링 프로토콜

와

L2F : 인터넷 통한 VPN 연결 위해 개발된 터널링 프로토콜

의 기술적 장점들을 결합, 만들어진 터널링 프로토콜

데이터 링크 계층. 다른 보안 프로토콜과 함께 사용됨.

ICMP ; Internet Control Message Protocol

IP와 조합하여 통신 중 발생하는 제어 메시지 관리

헤더 - 8byte

ARP ; Address Resolution Protocol

IP주소를 호스트와 연결된 물리 MAC 주소로 변환하는 기능. 주소 분석 프로토콜

RARP ; Reverse Address Resolution Protocol 

역순. 역순 주소 결정 프로토콜

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네트워크 관련 신기술

• 메시 네트워크 Mesh Network
  차세대 이동통신. 대규모 디바이스의 네트워크 생성에 최적화
• 피코넷 PICONET
  독립 통신장치가 블루투스, UWB이용, 통신망 형성 무선 네트워크 기술
• 애드 혹 네트워크 Ad-hoc Network
  고정 유선망 X, 모바일 호스트만을 이용. 단기간
• 파장 분할 다중화 WDM ; Wavelength Division Multiplexing
  광섬유 이용. 파장 다른 복수 신호 보내 여러 대 단말기 동시에 통신
• 소프트웨어 정의 데이터센터 SDDC ; Software Defined Data Center
  데이터 센터 모든 자원 가상화. 컴퓨팅, 네트워킹, 스토리지 등 모두 SW로 정의
• 개방형 링크드 데이터 LOD ; Linked Open Data
  누구나 사용할 수 있는 웹상 공개된 연계 데이터 
  개별 URI(식별자)로 식별, 정보 부여
• Iot ; Internet Of Things
• Cloud Computing
  각종 컴퓨팅 중앙, 인터넷 가져 어디서든 이용
• USN ; Ubiquitous Sensor Network
  각종 센서 무선 수집. RFID 태그 부착. 주변 환경정보까지 탐지
• SSO ; Single Sign On 
  한번 로그인으로 모두 이용. 기업에서 회원 통합관리

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네트워크 구축

두 대 이상의 컴퓨터를 연결하여 자원 공유

어디서 갖구옴..ㅎㅎ

성형 Star, 중앙 집중	링형 Ring, 루프형	버스형 bus	계층형 tree, 분산형	망형 Mesh
중앙 컴퓨터, 연결	point-to-point	한 대 통신, 여러대 단말	중앙, 이웃은 지역 내 일정	모두연결. n(n-1)/2개 회선, 노드당 n-1개 포트

NAT ; Network Address Translation 

한개의 정식 IP 주소에 대량의 가상 사설 IP 주소 할당 및 연결 

IP Masquerade 마스커레이드를 이용하여 해결. 

IGP ; Interior Gateway Protocol

하나의 자율 시스템 AS 내의 라우팅에 사용되는 프로토콜 

• RIP ; Routing Information Protocol
  거리 벡터 라우팅 프로토콜
  최단 경로 탐색에 Bellman-Ford 알고리즘
  소규모 동종 네트워크 (AS) 내 효율적.
• OSPF ; Open Shortest Path First protocol
  RIP 단점 해결. 대규모 네트워크
  최단 경로 탐색에 Dijkstra 알고리즘

EGP / BGP

• EGP ; Exterior Gateway Protocol
  자율시스템 AS 간의 라우팅. gateway 간의 라우팅에 사용되는 
• BGP ; Border Gateway Protocol 
  AS 간의 라우팅 + EGP 단점 보완. 교환 + 변화된거만 교환 

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흐름 제어 ; Flow Control 

송수신측 사이에 전송되는 패킷 양이나 속도 규제 

• 정지-대기 Stop-and-Wait
  수신 측 확인 정보 ACK 받은 후 다음 패킷 전송 
  한 번에 한놈씩..
• 슬라이딩 윈도우 Sliding Window
  수신 통지를 이용하여 송신 데이터 양 조절
  신호 안받아도 정해진만큼 전송. 한번에 여러놈
  그 최대치가 Window size

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SW 관련 신기술 

BlockChain	P2P (Peer to Peer) 이용, 금융정보 참여자 (Peer)의 디지털 장비에 분산 저장
Mashup	웹 정보로 새로운 서비스, DB 만들기
서비스 지향 아키텍처 SOA ; Service Oriented Architecture	기업 정보시스템을 재사용 가능하게 구축. Presentation-BizProcess-Service Intermediary-Application-Persistency 계층. (표현, 업무, 서비스 중간, 앱, 데이터 저장)
Digital Twin	현실 사물 소프트웨어로 가상화
Grayware	사용자 입장에선 유용 or 악의. 애드웨어, 트랙웨어, 기타 악성 코드, 공유웨어
양자 암호키 분배  QKD ; Quantum Key Distribution	비밀키를 분배하여 관리. 두 시스템이 만들어 운용
서비스형 소프트웨어 SaaS ; Software as a Service	사용자가 필요로 하는 서비스만 이용할 수 있도록 한 소프트웨어
시맨틱 웹 ; Semantic Web	컴퓨터가 사람 대신해서 읽고 가공. 차세대 지능형 웹
RIA ; Rich Internet Application	플래시 애니메이션 + 웹 = 역동, 인터랙티브 웹 페이지 제공

 

HW 관련 신기술 

앤-스크린 ; N-Screen	N개 단말기에서 이용
신 클라이언트 PC ; Thin Client PC	기본 메모리만 갖고 서버, 네트웤으로 운용. 서버기반 컴퓨팅
엠디스크 ; M-DISC	한 번 기록으로 자료 영구 보관 광저장장치
멤스 ; MEMS ; Micro-Electro Mechanical Systems	초정밀 반도체 제조 기술. Actuator 등 전기기계적 동작. 초미세 장치
멤리스터 ; Memristor	Memory + Resister
트러스트존 기술 ; TrustZone Technology	Processor 내에 Normal World + Secure World 하드웨어 보안 기술

 

DB 관련 신기술 

하둡 ; Hadoop	오픈소스, 분산 컴퓨팅 플랫폼. 대형 스토리지 안에서 데이터 세트 병렬 처리. 자바
맵리듀스 ; MapReduce	대용량 분산처리. 연관성 Map 작업, 중복 제거, 추출하는 Reduce 직업 수행
데이터 마이닝 ; Data Mining	대량 데이터 분석. 패턴 찾아가기
타조 ; Tajo	아파치 하둡 기반. 분산 데이터 웨어하우스 프로젝트
OLAP ; Online Analytical Processing	다차원 데이터 통계적 요약 분석, 의사결정. Roll-up, Drill-down, Drill-Through, Drillacross, Pivoting, Slicing, Dicing
브로드 데이터 ; Broad Data	소비자와 상호작용 -> 기존 데이터 + 새로운 가치가 더해진

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RAID ; Redundant Array of Independent Disk

2개 이상 하드디스크로 배열 구성. 

데이터 블록들을 다른 디스크에 분산 저장, 다중화 하는 저장 기술. 

• RAID 0 
  Striping. 병렬 연결. 배로 증가. 하나망가져도 전체
• 1
  Mirroring. 같은 데이터 동일 복사
• 2~4
  오류 정정 부호를 2/3/4 단위. 나머지는 0으로 활용. 최소 3개 디스크 필요
• 5
  블록 단위로 오류 정정 부호 분산. 최소 3개
• 6
  5와 같으나 오류 정정 부호 2개 저장. 두 개 손상되어도 가능. 최소 4개 디스크

Secure OS

보안 기능을 갖춘 Kernel 이식, 외부의 침입으로부터 시스템 자원 보호하는 운영체제

TCB(Trusted Computing Base)기반. 

식별 및 인증, 접근통제, 객체 재사용 보호, 조정, 신뢰경로, 감사 축소 등

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회복 

DB 손상되었을 때 손상 되기 이전에 정상 상태로 복구하는 방법

연기 갱신, 즉각 갱신, 그림자 페이지 대체, 검사점 기법...

REDO / UNDO

• REDO
  로그 분석, 트랜잭션의 시작start 과 commit을 재작업. 
  start -> commit 으로 돌리기
• UNDO
  로그 분석, 트랙잭션 시작 start O, commit X 일때 
  start -> start . 이후 값을 이전으로 변경

즉각 갱신 기법 ; Immediate Update

부분 완료되기 전이라도 실제 db에 반영. 갱신된 내용은 Log에 보관
REDO, UNDO 모두 가능

로킹 ; Locking 

액세스하기 전에 Lock 요청, 허락되어야만 로킹 단위를 액세스할 수 있도록. 

• 로킹 단위 ; Locking Granularity
  한꺼번에 로킹할 수 있는 객체의 크기 
  데베, 파일, 레코드, 필드 등. 
  크면 로크 수가 작아 관리 쉽, 병행성 수준이 낮아진다. 

타임 스탬프 순서 ; Time Stamp Ordering

시간표를 부여하여 부여 시간에 따라 트랜잭션 작업을 수행

교착상태 ; Dead Lock 

서로 다른 프로세스가 점유하고 있는 자원 요구하며 무한정 기다리는 

- 교착상태 발생의 필요 충분 조건

상호 배제 ; Mutual Exclusion	한 번에 한 개 프로세스
점유와 대기 ; Hold and Wait	최소 하나, 추가는 대기
비선점 ; Non-Preemption	끝날 때 까지 뺏을 수 없음
환형 대기 ; Circular Wait	원형으로 구성, 앞이나 뒤 자원 요구

• 해결방법 

예방 Prevention	사전에 제어. 위에 네 개 조건 중 어느 하나 제거
회피 Avoidance	적절히.. 피해가기. 주로 은행원 알고리즘 banker's Algorithm 사용
발견 Detection	뭐가 교착인가? 발견 ㅇㅇ
회복 Recovery	그래서 종료하거나 선점하여 회복

 

 

 

중요 키워드 순 재정리 

UNIX/Linux 명령어 !! (chmod 그거 wrx 진법), OSI 참조모델, 패킷 교환 방식 (가상회선, 데이터 그램), ICMP (header-8. 메시지관리), 네트워크 관련 신기술, NAT(한개 ip에 여러개), IGP(AS내 라우팅에 사용되는 프로토콜, RIP, OSPF)