[정보처리기사 실기] 11. 응용 SW 기초 기술 활용 (★중요★)

★ 출제를 많이 하는 단원/꼼꼼히 보기 ★

11-1. 운영체제의 특징

◎ 운영체제 : 사용자가 컴퓨터 하드웨어를 쉽게 사용할 수 있도록 인터페이스를 제공해주는 소프트 웨어

◎ 운영체제의 종류 : 윈도즈/유닉스/리눅스/맥/안드로이드

◎ 리눅스/유닉스 계열의 기본명령어

• chmod : 특정 파일 또는 디렉토리의 퍼미션 수정 명령어 (체인지모드)
• chown : 파일이나 디렉토리의 소유자, 소유 그룹 명령어 (치인지원)

 

◎ 메모리 관리 기법

• 반입기법 : 메모리로 적재 시기 결정
• 배치기법 : 메모리 적재 위치 결정
• 할당기법 : 메머리 적재 방법 결정
• 교체기법 : 메모리 교체 대상 결정

 

◎ 메모리 배치 기법

• 최초적합(first-fit) : 가용 공간 중 첫 번째 분할에 할당
• 최적적합(best-fit) : 가장 크기가 비슷한 공간에 할당
• 최악적합(Worst-fit) : 가장 큰 공간에 할당

 

◎ 프로세스 상태 전이

• 실행-running/입출력발생-block/대기-wating
• 준비 -( 디스패치)-> 실행 -(입출력발생)-> 대기 -(웨이크 업)-> 준비
• 실행 -(타이머 런 아웃)-> 준비

 

◎ 프로세스 스케줄링 유형

-선점형 스케줄링(처리해야 할 일의 순서를 정하는 일)

• 라운드로빈 : 같은 크기의 CPU 시간 할당
• SRT  :  가장 짧은 시간이 소요되는 프로세스를 먼저 수행하고, 남은 처리 시간이 더 짧다고 판단되는 프로세스가 준비 큐에 생기면 언제라도 프로세스가 선점됨
• 다단계큐 : 작업들을 여러 종류 그룹 분할
• 다단계 피드백 큐 : 큐마다 서로 다른 cpu시간 할당량 부여/ fifo와 라운드로빈 스케줄 기법을 혼합한것

 

-비선점형 스케줄링(한번에 하나)

• 우선순위 : 프로세스별 우선순위가 주어지고, 우선순위에 따라 CPU할당
• 기한부 : 작업들이 명시된 시간이나 기한 내에 완료되도록 계획
• FCFS(First Come First Service) : 프로세스가 대기 큐에 도착한 순서에 따라 CPU 할당
• SJF(Shortest Job First) : 프로세스가 도착하는 시점에 따라 그 당시 가장 작은 서비스 시간을 갖는 프로세스가 종료 시 까지 자원 점유, 기아 현상 발생
• HRN(Highest Response Ratio Next): 대기 중인 프로세스 중 현재 응답률이 가장 높은 것을 선택, 기아 현상 최소화 기법

 

◎ 가상화 : 물리적인 리소스들을 사용자에게 하나로 보이게 하거나, 여러개로 보이게 하는 기술 이를 통해 서버의 가동률을 60~70% 이상으로 올릴 수 있다.

-> 가상화 기술 요소

• 컴퓨터 가상화 : 물리적으로 컴퓨터 리소스를 가상화해 논리적 단위로 리소스를 활용할 수 있도록 하는 기술
• 스토리지 가상화 : 스토리지와 서버 사이에 소프트 웨어/하드웨어 계층을 추가, 스토리지를 논리적으로 제어 및 활용할 수 있도록 하는 기술
• I/O 가상화 : 서버와 I/O 디바이스 사이에 위치하는 미들웨어 계층으로, 서버의 I/O 자원을 물리적으로 분리하고 케이블과 스위치 구성을 단순화해 효율적인 연결 지원
• 컨테이너 : 컨테이너화된 애플리케이션들이 단일 운영체제상에서 실행되도록 해주는 기술
• 분산처리기술 : 여러 대의 컴퓨터 계산 및 저장능력을 이용해 커다란 계산문제나 대용량의 데이터를 처리하고 저장하는 기술
• 네트워크 가상화 기술 : 물리적으로 떨어져 있는 다양한 장비들을 연결하기 위한 수단

 

◎ 클라우드 컴퓨팅 : 인터넷 서버를 통해 IT 관련 서비스를 한 번에 사용할 수 있는 컴퓨팅 환경

-> 클라우드 컴퓨팅 유형

• 인프라형 서비스(IaaS) : 서버, 스토리지 같은 시스템 자원을 클라우드로 제공하는 서비스
• 플랫폼형 서비스(PaaS) : 애플리케이션을 개발, 실행, 관리할 수 있게 하는 플랫폼을 제공하는 서비스
• 소프트웨어형 서비스(SaaS) : 클라이언트를 통해 접속하여 소프트웨어를 서비스 형태로 이용하는 서비스

 

11-2. 네트워크 기초 활용하기

◎ 프로토콜 : 서로 다른 시스템이 있는 두 개체 간의 데이터 교환을 원활히 하기 위한 일련의 통신규약 기술적 은어

 

◎ 프로토콜 기본 3요소 (구문/의미/타이밍 )

• 구문(Syntax) : 시스템 간의 정보 전송을 위한 데이터 형식/ 코딩/신호레벨 등의 규정
• 의미(Semantic) : 시스템 간의 정보 전송을 위한 제어 정보로 조정과 에러 처리를 위한 규정
• 타이밍(Timing) : 시스템 간의 정보 전송을 위한 속도 조절과 순서 관리 규정

 

◎ 네트워크 프로토콜 : 컴퓨터나 원거리 통신 장비 사이에서 메시지를 주고받는 양식과 규칙 체계

 

◎ OSI 7 계층 

- 물리계층 : 0과 1 비트 정보를 회선에 보내기 위한 전기적 신호 변환 (전송단위 : 비트)

-> 장비 : 허브/리피터

허브: 여러 대의 컴퓨터를 연결해 네트워크로 보내거나 여러대의 컴퓨터로 송신하기 위한 장비

리피터: 디지털 신호를 증폭시켜 주는 역할

 

- 데이터링크계층 : 링크의 설정과 유지 및 종료 담당, 노드 간의 오류제어, 회선제어, 흐름제어 (전송단위 : 프레임)

-> 장비 : 브리지, 스위치

브리지: 두개의 근거리 통신망(LAN)을 서로 연결해 주는 통신망 연결 장치

L2 스위치 : 느린 전송속도의 브리지, 허브의 단점 개선, MAC 주소 기반으로 빠르게 전송

-> 프로토콜 : HDLC/PPP/프레임 릴레이/ATM

HDLC(HIGH-LEVEL DATA LINK CONTROL) : 점대점 방식이나 다중방식의 통신에 사용, 동기식 비트 중심

PPP(POINT-TO-POINT PROTOCOL) : 두 통신 노드 간의 직접적인 연결

프레임 릴레이 : 프로토콜 처리를 간략화해 데이터 처리속도의 향상 및 전송지연을 감소시킨 고속 데이터 전송 기술

ATM : 53 바이트 셀 단위로 전달, 비동기식 시분할 다중화 방식의 패킷형 전송 기술

 

- 네트워크계층 : 다양한 길이의 패킷 전송, 단말기 간 데이터 전송을 위한 최적화된 경로 제공 (전송단위 : 패킷)

-> 장비 : 라우터/게이트웨이/스위치/백본 스위칭 허브

라우터 : LAN과 LAN/ LAN과 WAN 연결, 최적의 경로 지정

게이트 웨이 : 프로토콜을 서로 다른 통신망에 접속할 수 있게 해줌

-> 프로토콜 : IP/ARP/RAPR/ICMP/IGMP/라우팅 프로토콜

IP(Internet Protocol) : 송수신 간의 패킷 단위로 데이터 교환, 네트워크에서 정보를 주고받는 데 사용

ARP(Address Resolution Protocol) : IP네트워크상에서 IP주소를 MAC주소(물리 주소)로 변환

RAPR(Reverse Address Resolution Protocol)  : 호스트가 자신의 MAC주소는 알지만 IP주소를 모르는 경우, 서버로부터 IP주소를 요청하기 위해 사용

 ICMP(Internet Control Message Protocol) : IP패킷을 처리할 때 발생되는 문제를 알려주는 메시지 형식 프로토콜

IGMP(Internet Group Management Protocol) : 인터넷 그룹 관리, 호스트 컴퓨터와 인접 라우터가 멀티캐스트 그룹 멤버십을 구성하는 데 사용

라우팅 프로토콜 : 데이터 전송을 위해 목적지까지 갈 수 있는 최적의 경로를 설정해주는 라우터 간의 상호 통신 프로토콜

 

- 전송계층 : 종단 간의 사용자들에게 신뢰성 있는 데이터 전달, 송수신 프레스 간의 연결 (전송단위 : 세그먼트)

- 세션계층 : 프로세스들의 논리적인연결, 응용 프로그램간의 대화를 유지하기 위한 구조 제공 (전송단위 : 데이터)

- 표현계층 :  통신에 알맞은 형태로 만듦, 사용자가 이해할 수 있는 형태로 만듦. 부호교환, 암복호화 (전송단위 : 데이터)

- 응용계층 : 사용자와 네트워크 간 응용 서비스 연결 (전송단위 :데이터)

 

◎ 서킷 스위칭 : 네트워크 리소스를 특정 사용 층이 독점하도록 하는 통신 방식

 

◎ 패킷 스위칭 : 작은 블록의 패킷으로 데이터를 전송하며, 데이터를 전송하는 동안만 네트워크 자원을 사용하도록 하는 통신 방식

 

◎ 패킷 스위칭 관련 기술

X.25 : 통신을 원하는 두 단말장치가 패킷 교환망을 통해 패킷을 원활히 전달하기 위한 통신 프로토콜

프레임 릴레이 : ISDN을 사용하기 위한 프로토콜, ITU-T에 위해 표준으로 작성됨

ATM : 비동기 전송모드/ 광대역 전송에 쓰이는 스위칭 기법

 

◎ IPv4 전송 방식 : 유니캐스트 멀티캐스트 브로드캐스트 / 32BIT

◎ IPV6 전송 방식 : 유니캐스트 멀티캐스트 애니캐스트 /128BIT/주소확장/이동성/인증 및 보안 개선

• 유니캐스트 : 1 대 1
• 애니캐스트 : 가장 가까운 노드로 1 대 1
• 멀티캐스트 : 1 대 다
• 브로드캐스트 : 다 대 다

 

11-3. 기본 개발 환경 구축하기

◎ 개발환경 인프라 구성방식

• 온프레미스 방식 : 외부 인터넷망이 차단된 상태에서 인트라넷(=인터넷 기술과 통신규약을 이용하여 조직내부의 업무를 통합하는 정보시스템) 망만을 활용하여 개발환경을 구축하는 방식 
• 클라우드 방식 : 아마존, 구글, 마이크로소프트 등 클라우드 공급 서비스를 하는 회사들의 서비스를 임대하여 개발환경을 구축하는 방식
• 하이브리드 방식 : 온프레미스 + 클라우드