[정보처리기사]11단원

XI 응용 SW 기초 기술 활용

제일 중요함!!!!!!!!!

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01 운영체제의 특징

1. 운영체제 종류

(1) 운영체제의 개념

1. 쉘과 커널

• 쉘: 명령어 해석기
• 커널: 핵심 기능 컴퓨터 프로그램

(2) 운영체제의 종류

1. 윈도즈

• GUI 제공: 마우스
• 선점형 멀티태스킹 방식
• 자동감지 기능 제공: 설치 후 환경 구성
• OLE 사용: 문서 자유롭게 편집

2. 유닉스

• 대화식 운영체제 기능 제공
• 다중 작업 기능 제공: 공용 자원 나움
• 다중 사용자 기능 제공: 여러 사람
• 이식성 제공: C언어, 모듈화, 이식 쉬움
• 계층적 트리 구조 파일 시스템 제공

2. 운영체제 기본 명령어 활용

(1) 운영체제 제어

• CLI: 명령어
• GUI: 마우스

3. 운영체제 핵심 기능 파악

1. 메모리 관리 기법

1) 반입 기법: 반입 시기 결정(When)

2) 배치 기법: 어디에 저장(Where)

• 최초 적합: 첫 번째 공간
• 최적 적합: 크기 비슷한 공간
• 최악 적합: 가장 큰 공간

3) 할당 기법: 적재 방법 결정(How)

• 연속 할당 기법: 연속으로 할당
• 분산 할당 기법: 여러개 조각, 분산
  • 페이징 기법: 일정한 크기
  • 세그먼테이션 기법: 가변적인 크기
  • 페이징/세그먼테이션 기법

4) 교체 기법: 어떤 프로세스 제거(Who)

• FIFO: 선입선출
• LRU: 오랫동안 사용되지 않은 것
• LFU: 사용 횟수 가장 적은 것
• OPT: 앞으로 가장 오랫동안 사용하지 않을 페이지
• NUR: 최근에 사용하지 않은 페이지
• SCR: FIFO 단점 보완

6) 메모리 단편화

• 내부 단편화: 적제 후 남은 공간(고정 분할 할당, 페이징 기법)
• 외부 단편화: 크기 작아서 사용하지 못 하는 공간(가변 분할 할당, 세그먼테이션 기법)

7) 페이징 기법 문제 및 해결방안

• 스레싱: 계속적인 페이지 부재, 페이지 교체 시간 많아짐
• 워킹 세트: 많이 참조하는 페이지는 주기억장치에 상주
• 페이지 부재 빈도: 페이지 부재율 예측, 조절

8) 지역성: 집중적으로 사용하는 페이지 알아내는 방법

• 시간 지역성: 최근 사용
• 공간 지여성: 일전 위치의 페이지 집중
• 순차 지역성: 순차적

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2. 프로세스 관리

1) 개념: 실행 중인 프로그램

2) 상태

• 생성 상태: 사용자에 의해 생성된 상태
• 준비 상태: CPU 할당받을 수 있는 상태
• 실행 상태: 동작 중인 상태
• 대기 상태: 대기 리스트에서 기다리는 상태
• 완료 상태: 완전히 수행 종료한 상태

3) 상태 전이

• 디스패치: 준비 → 실행, 문맥교환
• 타이머 런 아웃: 시간 초과되면 실행 → 준비
• 블록: 실행 → 대기
• 웨이크 업: 대기 → 준비

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3. 프로세스 스케줄링

• 도착 시간
• 서비스 시간
• 종료 시간
• 반환 시간: 종료 시간 - 도착 시간
• 대기 시간: 반환 시간 - 서비스 시간

1) 선점형 스케줄링 알고리즘

• 라운드 로빈: 일정하게 분할
• SRT: 도착한 서비스 중 가장 짧은거
• 다단계 큐
• 다단계 피드백 큐

2) 비선점형 스케줄링 알고리즘

• 우선순위
• 기한부
• FCFS(FIFO): 선입선출
• SJF: 도착한 서비스 중 가장 짧은거
• HRN

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4. 프로세스 관리- 교착상태

1) 교착상태 발생 조건

• 상호 배제
• 점유와 대기
• 비선점
• 환형 대기: 점유와 대기가 원형

2) 교착상태 해결 방법

• 예방
• 회피: 은행가 알고리즘
• 발견
• 복구: Kill, 기아 상태

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5. 디스크 스케줄링

• FCFS: 선입선출
• SSTF: 탐색거리 짧은 트랙
• SCAN: 한 방향 끝까지
• C-SCAN: 바깥쪽 → 안쪽, 반대 끝에서 다시 시작
• LOOK: 요청까지 간 후 방향 바꿈
• N-STEP SCAN: 요청들만 한 진행 방향
• SLTF: 회전지연시간

(2) 가상화, 클라우드

1. 가상화 개념

1) 가상화의 종류

• 플랫폼 가상화: 하드웨어 플랫폼
• 리소스 가상화: 게스트 소프트웨어

2) 가상화 기술요소

• 컴퓨팅 가상화: 물리적 컴퓨터를 논리적으로 나눔
• 스토리지 가상화: 스토리지와 서버 사이
• I/O 가상화: 서버와 I/O 디바이스 사이
• 컨테이너: 컨테이너화된 앱
• 분산처리 기술: 여러 대 컴퓨터
• 네트워크 가상화 기술: 가상 네트워크

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2. 클라우드 컴퓨팅

1) 분류

• 사설 클라우드: 기업, 조직 내부
• 공용 클라우드: 클라우드 서비스 제공 업체
• 하이브리드 클라우드: 모두 사용

2) 유형

• 인프라형 서비스(IaaS): 자원 제공
• 플랫폼형 서비스(PaaS): 애플리케이션 개발, 실행, 관리
• 소프트웨어형 서비스(SaaS): 호스팅

02 네트워크 기초 활용하기

1. 네트워크 계층 구조 파악

(2) OSI 7계층

7. 응용 계층: 사용자, 네트워크(데이터) 6. 표현 계층: 데이터 형식, 암/복호화(데이터) 5. 세션 계층: 송수신 논리적 연결(데이터) 4. 전송 계층: 송수신 프로세스(세그먼트) 3. 네트워크 계층: 단말기 간 데이터 전송(패킷) 2. 데이터링크 계층: 인접 시스템 간 데이터 전송(프레임) 1. 물리 계층: 0과 1(비트)

(4) 네트워크 장비

1. 1계층 장비

• 허브
• 리피터: 디지털 신호 증폭

2. 2계층 장비

• 브리지: 두개의 LAN 연결
• L2 스위치: MAC 주소 기반
• NIC: 외부 네트워크와 접속
• 스위칭 허브: 스위치 기능을 가진 허브

3. 3계층 장비

• 라우터: LAN, WAN 연결
• 게이트웨이
• L3 스위치
• 유무선 인터넷 공유기

4. 4계층 장비

• L4 스위치

2. 네트워크 프로토콜 파악

중요!!

(1) 프로토콜

1. 프로토콜 개념
서로 다른 시스템이나 기기들 간의 데이터 교환을 원활히 하기 위한 표준화된 통신규약

2. 프로토콜 기본 3요소

• 구문: 데이터 형식, 코딩, 신호 레벨
• 의미: 제어 정보, 조정과 에러 처리
• 타이밍: 속도 조절, 순서 관리

(2) 네트워크 프로토콜

1. 네트워크 프로토콜 개념
컴퓨터나 원거리 통신 장비 사이에서 메세지를 주고받는 양식과 규칙의 체계

2. 네트워크 프로토콜 특징

• 단편화: 작은 블록으로 나누어지는 기법
• 재조립: 단편화 조각들을 원래 데이터로 복원
• 캡슐화: 상위 계층 → 하위 계층
• 연결 제어: 전송량, 속도 제어
• 오류 제어: 오류 검증
• 동기화: 송신과 수진 시점 맞춤
• 다중화: 하나 회선에 여러 기기 접속
• 주소 지정: 정확한 데이터 전송 보장

(3) 데이터 링크 계층(2)

1. 데이터 링크 계층 개념
링크의 설정, 유지, 종료 담당

(4) 네트워크 계층(3)

2. 네트워크 계층 프로토콜

• IP: 송수신 간의 패킷 단위
• ARP: MAC 주소로 변환
• RARP: 역순
• ICMP: 메세지 형식
• IGMP: 인터넷 그룹 관리 프로토콜, 화상회의
• 라우팅 프로토콜: 최적의 경로

1) 내부 라우팅 프로토콜: 동일한 AS 내

• RIP: 거리 벡터 알고리즘(벨만-포드)
• OSPF: 최단 경로(Shortest Path)(다익스트라)

2) 외부 라우팅 프로토콜:AS 간

• BGP: 짧은 경로

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3. IPv4: 32비트

4) 서브네팅: IP 주소 고갈문제 해결, 원본 네트워크를 여러 개의 네트워크로 분리

• FLSM: 고정된 크기로 나눔
• VLSM: 다양한 크기로 나눔

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4. IPv6: 128비트

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5. IPv4와 IPv6 특징

구분	IPv4	IPv6
주소 길이	32Bit	128Bit
헤더 크기	가변 길이	고정된 길이
전송 방식	유니, 멀티, 브로드	유니, 멀티, 애니

(5) 전송 계층(4)

1. TCP

• 특징: 신뢰성 보장, 연결 지향적 특징, 흐름 제어, 혼잡 제어

2. UDP

• 특징: 비신뢰성, 순서화되지 않은 데이터그램 서비스 제공, 실시간 응용 및 멀티캐스팅 가능, 단순 헤더

(6) 세션 계층(5)

• RPC
• NetBIOS

(7) 표현 계층(6)

• JPEG
• MPEG

(8) 응용 계층(7)

• HTTP(80): 하이퍼텍스트
• FTP(21): TCP/IP
• SMTP(25)
• POP3(110)
• IMAP(143)
• Telnet(23)
• SSH(22)
• SNMP(161)

3. 네트워크 전달 방식

(3) 패킷 교환 방식 vs 서킷 교환 방식

구분	패킷 교환 방식	서킷 교환 방식
의미	패킷 단위	전송 경로
장점	회선 효율, 비동기	매우 빠름, 제약x
단점	실시간x	회선 독점
활용	이메일, 메시지	영상, 비디오

+) 패킷 교환 방식 종류

• 데이터그램 방식: 연결 경로x
• 가상 회선 방식: 통신 경로 미리 설정

4. 네트워크 구조

(1) 애드 혹 네트워크

노드들에 의해 자율적으로 구성되는 기반 구조가 없는 네트워크

(2) 네트워크 설치 구조

1. 버스형 구조: 하나 네트워크에 여러 대 노드

2. 트리형 구조: 계층적으로 연결

3. 링형 구조: 모든 노드가 링에 순차적으로 연결

4. 성형 구조: 허브에 점 대 점으로 연결

03 기본 개발환경 구축하기

3. 응용 시스템 개발 인프라 구축

1. 개발환경 인프라 구성 방식

• 온프레미스: 외부 인터넷망 차단
• 클라우드 방식: 클라우드 공급 서비스 임대
• 하이브리드 방식: 온프레미스+클라우드

2. 개발환경 인프라 구성 장비

1) 스토리지 시스템

• DAS
• NAS
• SAN

2) RAID: 다수의 저용량 저장 장치를 배열로 구성