[실기핵심요약] - 응용 SW 기초 기술 활용
운영체제(OS, Operation System)
: 하드웨어를 보다 쉽게 사용할 수 있도록 인터페이스를 제공해 주는 소프트웨어, 사용자 편의성을 위한 인터페이스인 동시에 다양한 자원을 관리하는 자원 관리자
목적)
처리능력, 신뢰도, 사용 가능도, 응답시간, 반환시간
기능)
- 자원의 효율적인 스케줄링 및 관리
- 데이터 공유 및 주변장치 관리
- 입/출력 장치와 사용자 프로그램 제어
- 스스로 어떤 유용한 기능도 수행하지 않고 다른 응용 프로그램이 유용한 작업을 할 수 있도록 환경 마련
- 오류 검사 및 복구 기능
- 운영체제 이외의 프로그램들은 운영체제가 제공한 기능에 의존하여 컴퓨터 시스템 자원에 접근
자원관리 과정)
자원들 상태 파악 -> 분배 정책 수립 -> 자원 배당 -> 자원 회수
종류)
MS-DOS, Windows, MacOS, Windows NT, UNIX, Linux
프로세스 스케줄링
: 컴퓨터 시스템의 성능을 높이기 위해 프로세스 사용 순서 결정하기 위한 정책
1. 비선점 스케줄링 : FIFO, SJF, HRN
2. 선점 스케줄링 : RR, SRT
네트워크
: 정보를 수신자 또는 기기에 정확하게 전송하기 위한 기반 인프라
프로토콜
: 통신 시스템이 데이터를 교환하기 위해 사용하는 통신 규칙
기본요소) 구문(데이터 형식), 의미(오류, 제어 정보), 타이밍
거리에 따른 네트워크 분류
1. LAN(Local Area Network) : 근거리 네트워크
- 구내나 동일 건물 내
2. WAN(Wide Area Network) : 광대역 네트워크, 인터넷
- 각기 다른 LAN 통합, 광역 통신망
- LAN보다 속도가 느리고 에러율 높다. LAN에 비해 전송 거리 넓다, 라우팅 알고리즘 필요
회선 방식) 전용회선방식, 교환회선방식
인터넷
- 미국 방성의 ARPANET에서 시작
- TCP/IP 프로토콜 기반
- 백본 : 다른 네트워크 또는 같은 네트워크 연결하여 중추 역할 하는 네트워크
- 장비 : 브리지, 라우터, 게이트웨이 등
서비스) WWW, E-Mail, FTP, Telnet
전용회선, 교환회선
1. 전용회선 (직접)
: 통신회선이 항상 고정, 전송 속도 빠름, 전송 오류 적음, 사용 방법 간단, 업무 적용 쉬움, 데이터 양 많고 회선의 사용 시간 많을 때 효율적, 고장 발생 시 유지 및 보수 유리
2. 교환회선 (간접, 인터넷망)
: 교환기에 의해서 연결, 전송 속도 느림, 보안 문제 발생, 효용도 높음, 회선 비용 절감, 데이터 양 적고 회선 사용시간 적을 때 효율적
- 회선 교환 방식 - 공간분할 교환방식 / 시분할 교환방식
: 물리적 전용선 활용, 경로가 정해진 후 동일 경로로만 전달
-> 대역폭 고정, 안정적인 전송률
- 축적 교환 방식 - 메시지 교환방식 / 패킷 교환방식 - 가상회선방식, 데이터그램 방식
* 패킷 교환 방식 : 패킷이라는 단위를 사용
- 메시지 교환 방식의 단점 보환 ->대화형
- 회선 공유 -> 회선 이용률 증가
- 데이터 전송에 적합
패킷 교환망 기능) 다중화, 논리채널, 오류 제어, 트래픽 제어, 경로 선택 제어, 순서 제어, flow control
| OSI 7계층 |
기능 | TCP / IP | |
| 응용계층(data) | PC | HTTP, TELNET, FTP, SMTP, SNMP, DNS | 응용계층 |
| 표현계층(data) | |||
| 세션계층(data) | |||
| 전송계층(segment) | 게이트웨이 | TCP, UDP | 전송계층 |
| 네트워크계층(packet) | 라우터 | IP, ICMP, IGMP, ARP, RARP | 인터넷 계층 |
| 데이터링크계층(frame) | 브리지, 스위치, 랜카드 | IEEE802, Ethernet, HDLC, X.25, RS-232C, ARQ |
네트워크 액세스 계층 |
| 물리계층(bit) | 리피터, 허브 | ||
라우팅 알고리즘
1. 거리벡터 알고리즘 : 거리, 방향 정보를 이용
2. 링크상태 알고리즘 : 모든 경로 파악한 뒤 대체 경로 마련
라우팅 프로토콜 종류
1. RIP : 경로 선택 정보 프로토콜, 최초의 라우팅 프로토콜
2. IGRP : RIP 문제점 개선, 중규모 네트워크에 적합
3. OSPF : 최단 경로 우선 프로토콜, Link state 방식 사용, 변화된 정보만 네트워크 내의 모든 라우터에게 알리는 방식, 대규모 네트워크에 사용
- 노트 간의 거리정보, 링크상태 정보 실시간으로 조합하여 최단 경로로 라우팅 지원
4. BGP : 자율 시스템간 라우팅, 규모가 큰 네트워크 상호 연결
트랜잭션 특성
1. 원자성(Atomicity) : 모두 반영되거나 아니면 전혀 반영되지 않아야 한다.
2. 일관성(Consistency) : 트랜잭션이 그 실행을 성공적으로 완료하면 언제나 일관성 있게 DB 상태로 유지
3. 독립성, 격리성(Isolation) : 둘 이상의 트랜잭션이 동시에 병행 실행되고 있을 때 또 다른 하나의 트랜잭션의 연산이 끼어들 수 었다.
4. 영속성, 지속성(Durability) : 트랜잭션의 결과는 영구적으로 반영
동시성 제어 필요성
1. 갱신 내용 손실
2. 모순성
3. 연쇄적인 복귀
동시성 제어 기법
1. 로킹 기법 : 트랜잭션들이 사용하는 자원에 대하여 사호 배제 기능을 제공
- 잠금 설정하면 잠금을 해제할 때까지 데이터 항목을 독점적으로 사용 가능
종류)
- 공유 잠금(Shared-lock) : read 연산 실행 O, write 연산 실행 X
- 전용 잠금(Exclusive-lock) : read 연산 실행 O, write 연산 실행 O
로킹 단위)
- 로킹 최소 단위 : 필드
- 로킹 단위가 클 경우 동시성 제어 기법 구현 용이, 동시성 정도 떨어짐
- 로킹 단위가 작을 경우 동시성 제어 기법 구현 복잡, 동시성 정도 향상
2단계 로킹 프로토콜)
- 확장단계 : 잠금 연산만 수행
- 축소단계 : 해제 연산만 수행
2. 시간 스탬프 순서 기법 : 고유 번호인 시간 스탬프를 트랜잭션에 부여하는 것
- 시스템에 들어오는 트랜잭션의 순서대로 시간 스탬프 지정하여 동시성 제어의 기준으로 사용
트랜잭션 스케줄
- 직렬 스케줄, 비직렬 스케줄, 직렬가능 스케줄
장애
: 시스템이 제대로 동작하지 않는 상태
종류) 트랜잭션 장애, 시스템 장애, 미디어 장애
회복
-> DBMS의 회복 관리자가 담당
- 덤프 : 데이터베이스 전체를 다른 저장 장치에 주기적으로 복사하는 작업
- 로그 : 데이터베이스에서 데이터를 변경하기 이전 값과 변경한 이후의 값을 기록한 정보
덤프, 로그 이용한 회복 방법)
- redo, undo
회복 기법
1. 즉시갱신
: 데이터 변경 생기면 즉시 데이터베이스에 해당 변경 사항 반영
2. 연기갱신
: 트랜잭션이 성공적으로 완료되기 전까지 실제 데이터베이스에 적용을 연기
3. 검사점 기법
: 트랜잭션 실행중 주기적으로 변경 내용이나 시스템 상황 등에 관한 정보와 함께 검사점을 로그에 보관
로그 전체 분석하여 redo, undo 적용해야 하므로 회복에 시간 걸림
4. 미디어 회복 기법
: 전체 데이터베이스의 내용을 일정 주기마다 다른 안전한 저장 장치에 복사해두는 덤프 이용
5. 그림자 페이징 기법
: 데이터베이스를 일정 크기의 페이지로 나누어 각 페이지마다 복사하여 그림자 페이지를 보관하는 기법