[2021 정보처리기사 실기] 14. 응용 SW 기초 기술 활용

OS 특징

1) 운영체제

운영체제 특징

1) 사용자 편리성 제공: 한정된 자원 효과적 사용 관리

2) 인터페이스 기능 담당: 시스템과 사용자 연결

3) 스케줄링 담당: 다중프로그램 환경에서 자원분배

4) 자원 관리: CPU, 메모리공간 등 자원관리

5) 제어기능: 입출력장치와 사용자프로그램 제어

 

운영체제의 커널 기능

: OS는 크게 인터페이스(쉘)+커널의 구조임.

: 핵심기능은 커널에, 인터페이스(GUI)는 커널을 사용자가 보다 편리하게 사용할 수 있게 해줌.

커널은 HW 관련된 내부적인 역할을 담당함.

커널의 기능: 프로세스/기억장치/주변장치/파일관리

-윈도즈 운영체제

: GUI, 선점형 멀티태스킹방식 제공, 자동감지 기능 제공, OLE(개체를 작성중인 문서에 자유롭게 연결)

명령어	설명
ATTRIB	파일 속성 표시, 변경
CALL	일괄프로그램에서 다른일괄프로그램호출
CD	현재디렉터리 이름 보여주거나 바꿈
CHKDSK	디스크 검사, 상태보고서 표시
CLS	화면을 지움
CMD
COMP	두 개 이상 파일 비교
DISKPART	디스크 파티션 속성 표시하거나 구성
ECHO	메시지 표시하거나 ECHO 사용/미사용
ERASE	하나 이상의 파일을 지움
EXIT	CMD.EXE 마침

-유닉스 운영체제

: 멀티태스킹, 다중사용자 지원, 대화식 OS기능제공, 다중작업기능 제공, 다중사용자기능제공, 이식성제공, 계층적 트리구조 파일 시스템 제공

리눅스 운영체제

: 대화식 운영체제, 다중작업기능, 다중사용자기능, 이식성, 계층적 트리구조 파일 시스템을 갖음.

유닉스/리눅스 명령어

명령어	설명
uname -a	시스템 모든정보 확인
uname -r	os 배포버전 출력
uptime	시스템 가동시간, 현재사용자수, 평균부하량 등 확인
id	사용자 로그인명, id, 그룹 id 출력
last	부팅부터 현재까지 모든 사용자의 로그인과 로그아웃에 대한 정보 표시
who	현재 접속 사용자 정보 표시
ps	현재 실행중 프로세스 목록 출력
pwd	현재 작업중인 디렉토리 절대경로출력
pmap	pid 기준 메모리맵정보 출력
ifconfig	넽웤 인터페이스 설정/확인
host	도메인명은 아는데 ip주소모를 때
tar	여러 파일을 하나로 묶거나 풂. 압축X
gzip	압축담당. 파일 묶거나 풀지못함
grep	특정 문자열 찾기
find	특정 파일 찾기
rsync	로컬/원격에 파일과 디렉토리 복사
df	시스템에 마운틴된 하드디스크의 남은 용량 확인
du	파일사이즈 확인

리눅스/유닉스 파일 접근제어 메커니즘

chown, chgrp

User			Group			Other
R	W	X	R	W	X	R	W	X
4	2	1	4	2	1	4	2	1

X: 실행

chmod –r : 하위디렉토리, 파일권한까지 변경

permission: 기호나 8진수로 접근 권한 지정

u(user), g(group), o(other), a(all)

+(추가), -(제거), -(지정)

 

운영체제 핵심기능

1) 메모리관리

2) 프로세스관리(일시중지 및 재실행, 동기화, 통신, 교착상태 처리, 프로세스 생성 삭제)

 

-맥 운영체제

-안드로이드 운영체제

: 리눅스 기반, 자바와 코틀린 언어, 런타임 라이브러리, 안드로이드 소프트웨어 개발키트(SDK)

 

메모리 관리 기법

1) 반입기법: 주기억에 적재할 다음 프로세스 반입시기를 결정. 메모리로 적재 시기 결정(when). -> 요구반입기법, 예상반입기법

2) 배치기법: 디스크에있는 프로세스를 주기억 어느위치에 저장할 것인지 위치 결정(where).

-> 최초적합(first-fit): 가용가능한 공간의 첫 번째에 적재

-> 최적적합(best-fit): 가용공간중 크기비슷한공간 선택(공백 최소화 장점)

-> 최악적합(worst-fit): 가장 큰 공간에 할당시킴.

3) 할당기법: 실행할 프로세스르 주기억에 어떤 방법으로 할당할건지 결정(how) -> 연속할당기법, 분산할당기법

4) 교체기법: 재배치 기법으로 주기억에 있는 프로세스중 어떤 애를 교체대상으로 제거할지 결정(who) -> 프로세스의 swap in/out, FIFO, optimal, LRU, LFU, 시계알고리즘, MFU

 

프로세스 관리(상태)

1) 생성상태: 사용자에 의해 프로세스 생성된 상태

2) 준비상태: CPU할당받을 수 있는상태. 준비리스트에.

3) 실행상태: CPU할당받아 동작중 상태

4) 대기상태: 프로세스 실행중 I/O땜에 대기리스트에.

5) 완료상태: CPU할당받아 주어진 시간 내 완전수행종료

*준비리스트는 우선순위가 있으나 대기리스트는 우선순위 없음.

 

프로세스 상태 전이

1) 디스패치: 준비상태에 있는 준비리스트 프로세스중 실행될 애 선정해 CPU할당 -> 문맥교환 발생

준비->실행 상태로 전이

2) 타이머런아웃(할당시간초과): PCB저장, CPU 반납

실행->준비 상태로 전이

3) 블록(입출력발생): 실행중 프로세스가 할당시간 초과 전 I/O 발생시 스스로 CPU 반납하고 대기상태로 전이

실행->대기 상태로 전이

4) 웨이크업(깨움): I/O종료되면 대기상태 프로세스에게 알림.

대기-> 준비 상태로 전이

 

프로세스 스케줄링 (우선순위 관리)

: 처리율, CPU 이용률 증가, 오버헤드/응답시간 등 최소화 시키기 위함.

- 스케줄링 용어

서비스시간: 프로세스가 결과 산출하기까지 소요시간

응답(반환)시간: 프로세스들이 입력되어 수행하고 결과 산출하기까지 소요되는 시간. 응답시간=대기+수행시간

평균 응답시간: 대기큐의 프로세스가 결과산출하기 소요되는 시간 평균

대기시간: 할당대기까지 큐에 대기하는 시간

시간할당량: 한 프로세스가 독점방지위해 서비스되는 시간할당량

응답률: (대기시간+서비스시간)/서비스시간. HRN 스케줄링에서 사용.

 

프로세스 스케쥴링 유형

1) 선점형 스케줄링 (우선순위 중심)

: 비교적 빠른 응답, 대화식 시분할 시스템에 적합

: 높은 우선순위 프로세스들이 들어오면 오버헤드 초래

: 실시간 응답환경, 데드라인 응답환경

라운드로빈	할당시간내 완료모하면 준비큐리스트 가장뒤로 보내짐. 균등한 cpu점유시간 시분할시스템 사용
SRT	단시간 프로세스 먼저 수행. (단시간프로세스 먼저선점)
다단계큐(멀티레벨큐)	작업을 여러 그룹으로 분할, 여러 큐를 이용해 하위단계 작업이 선점. 독립적 스케줄링 큐
다단계 피드백 큐(멀티레벨 피드백 큐)	큐마다 서로다른 CPU 시간할당량 부여. FCFS(FIFO)와 라운드로빈 혼합함. 높으우선순위, 프로세스 실행시간 길어질수록 낮은 우선순위 큐로 이동하고, 마지막단계는 라운드로빈방식적용.

2) 비선점형 스케줄링

: 응답시간 예상 용이. 모든 프로세스에 대한 요구 공정하게 처리.

: 짧은 작업을 수행하는 프로세스가 긴 작업 종료까지대기

: 처리시간 편차가 적은 특정 프로세스 환경

우선순위	동일순위는 FCFS
데드라인	기한내 완료되도록
FCFS	대기큐 도착한 순서대로 CPU할당. =FIFO
HRN	대기리스트중 응답률이 가장 높은 것 선택. SJF약점인 기아현상 보완해 긴작업/짧작업 불평등 완화
SJF	프로세스 도착시점에 따라 가장 작은 서비스 시간을 갖는 프로세스가 점유. 준비큐 작업중 짧작업부터 수행. cpu요구시간긴작업/짧작업별 불평등심해 CPU요구긴프로세스는 기아현상 발생.

 

가상화, 클라우드

: 가상화는 물리저 리소스를 사용자에게 하나로 보이게 하거나, 한 물리적 리소스를 여러개 보이게 하는 기술.

: 대부분의 서버는 용량 20%만 사용하는데, 가상하ㅗ를 통해 가동률을 60~70% 이상으로 올릴 수 있음.

1) 플랫폼 가상화: HW플랫폼 위에서 실행되는 호스트 프로그램이 게스트프로그램을 만들어 독립된 환경 만들어낸것처럼 보여주는 기법

2) 리소스 가상화: 게스트SW위에서 독립된 HW에서 SW가 실행되는 것처럼 활용하는 기법.

 

가상화 기술요소

1) 컴퓨팅 가상화

: 컴퓨터리소스를 가상화하여 논리적단위로 리소스활용. 서버이용률 향상. ex) 하이퍼바이저

2) 스토리지 가상화

: 스토리지와 서버 사이에 SW/HW 계층 추가하여 스토리지를 논리적으로 제어 및 활용 ex) 분산파일시스템

3) I/O 가상화

: 서버의 IO자원을 물리적 분리하고 케이블과 스위치 구성을 단순화하여 효율적 연결을 지원. ex) 가상 넽웤 인터페이스 카드

4) 컨테이너

: 컨테이너화된 앱들이 단일 OS상에서 실행되도록함. 하이퍼바이저없이 OS가 격리된 프로세스로 동작하기에 오버헤드 낮음. ex) 도커

5) 분산처리 기술: 여러 컴퓨터 계산 및 저장능력을 이용해 커다란 문제, 대용량 데이터 처리하고 저장함.

6) 네트워크 가상화 기술

: 물리적으로 떨어진 장비 연결수단. 중계장치(라우터, 스위치 등)의 가상화를 통한 가상네트워크 지원 ex) SDN, NFV

 

클라우드 컴퓨팅

: 인터넷동해 가상화된 컴퓨터 시스템 리소스 제공, 클라우드(인터넷)에 연결된 다른 컴퓨터로 처리하는 기술.

1) 사설 클라우드: 기업/조직 내부보유해 운영. 직접 통제 가능해 보안성 높일 수 있음

2) 공용 클라우드: 제공업체에서 다중사용자 위한 서비스제공. 확장성, 유연성 뛰어남

3) 하이브리드 클라우드: 사설+공용. 사설의약점인 구축비용문제와 공용의 약점인 보안성 확보문제 해결.

 

클라우드 컴퓨팅 유형

1) 인프라형 서비스(IaaS): 시스템자원을 클라우드로 제공. 하위 클라우드 인프라를 제어하거나 관리하지 않지만 스토리지, 앱에 대해서는 제어권을 가짐.

2) 플랫폼형 서비스(Paas): 인프라 생성, 관리 복잡함 없이 앱을 개발, 관리할 수 있는 플랫폼을 제공. Saas를 프랫폼에도 확장한 개념으로, 개발위한 플랫폼 구축할 필요 없이, 필요개발요소를 웹에서 빌려 쓸 수 있음. OS, 앱과 앱 호스팅 환경 구성의 제어권을 가짐

3) SW형 서비스(Saas): SW데이터는 중앙에 호스팅되고 사용자는 웹브라우저 등 클라이언트 통해 접속해 SW를 서비스형태로 이용. 주문형 소프트웨어라고도 함.

 

넽웤 기초 활용하기

-넽웤: 원하는 정보를 수신자/기기에 정확전송위한 기반인프라.

WAN(광대역넽웤): 라우팅 알고리즘필요. 에러율높고 전송지연 큼

LAN(근거리넽웤): 작은 지역, 건물단위 커버하는 넽웤

 

1) OSI 7 LAYER 특징

계층	설명	프로토콜	전송단위	장비
응용(application)	사용자와 넽웤간 응용서비스 연결, 데이터생성	http ftp	data	host
표현(presentation)	데이터형식설정, 부호교환 암/복호화	jpeg mpeg
세션	송수신간 논리적 연결 연결접속, 동기제어	RPC NetBIOS
전송(transport)	송수신 프로세스간연결 신뢰성있는 통신보장 데이터분할, 재조립, 흐름제어, 오류제어, 혼잡제어	TCP UDF	세그먼트	L4 스위치
넽웤	단말기간 데이터전송, 전송오류 제어. 다양한 길이의 패킷을 넽웤통해 전달. 전송계층이 요구하는 서비스품질(QoS)위한 수단 제공 라우팅, 패킷포워딩, 인터 네트워킹 등 수행	IP CMP	패킷	라우터
데이터링크	인접 시스템간 데이터 전송, 전송오류제어 동기화, 오류제어, 흐름제어, 회선제어	HDLC PPP	프레임	브리지, 스위치
물리(physical)	0,1비트정보를 회선에 보내기 위한 전기적 신호변환	RS-232C	Bit	허브, 리피터

2) 넽웤 장비

-1계층 장비

허브: 여러 컴 연결해 넽웤으로 보내거나, 한 넽웤으로 수신된 정보를 여러 대 컴퓨터로 송신하기 위한 장비

리피터: 디지털신호 증폭역할. 신호약해지지않게.

-2계층 장비

브리지: 두 LAN 서로 연결하는 통신망 연결장치

L2스위치: 느린 전송속ㄷ 브리지, 허브 단점 개선위해 출발지에서 들어온 프레임을 목적지 MAC 주소 기반으로 빠르게 전송시키는 통신장치.

- Store and Forwarding: 데이터 전부받은 후 다음처리

- Cut Through: 데이터 목적지 주소만 확인 후 바로 전송처리

- Fragment Free: 프레임의 앞 64bit만 읽어 에러처리하고 목적지 포트로 전송.

NIC: 외부넽웤과 접속해 가장 빠른 속도로 데이터를 주고받을 수 있게 컴퓨터 내에 설치되는 장치

스위칭허브: 스위치 기능가진 허브. 사용되는 대부분 허브

-3계층 장비

라우터: LAN-LAN연결하거나, LAN-WAN을 연결하기 위한 인터넷 네트워킹 장비. 패킷위치에 대한 최적의 겨올 지정. 경로에 따라 데이터패킷을 다음 장치로 전송시키는 장비. 경로설정해 목적지까지 데이터 안전전달되도록 함.

게이트웨이: 프로토콜을 서로 다른 통신망에 접속할 수 있게 해주는 장치. LAN에서 다른 넽웤에 데이터를 보내거나 다른 넽웤으로부터 데이터받아들이는 출입구.

L3 스위치: 넽웤단위들을 연결하는 통신장비. IP레이어에서의 스위칭을 수행해 외부로 전송.

유무선 인터넷 공유기: 외부로들어오는 인터넷 라인 연결해 유선으로 여러대 연결하거나 무선으로 여러컴이 한 인터넷 라인 공유하도록하는 넽웤 장비

망(백본) 스위칭허브: 광역넽웤 커버하는 스위칭 허브.

-4계층 장비

L4 스위치: 넽웤단위 연결통신장비. TCP/UDP 등 스위치 수행. FTP, HTTP 등을 구분하여 스위칭하는 로드 밸런싱 가능. 앱 레이어에서 파악 가능한 이메일 내용 등 정교한 로드밸런싱 수행불가. 4계층 정보인 TCP/UDP 포트번호 분석해 포워딩 결정하고 QoS와 GLB/SLB 기능을 제공.

 

3) 넽웤 프로토콜 파악

프로토콜: 메시지도착확인, 재전송 등 통신규약

프로토콜기능: 데이터처리기능, 제어기능, 관리적 기능

-프로토콜 기본 3요소

1) 구문: 시스템간 정보전송위한 데이터형식 등 규정

2) 의미: 시스템간 정보전송위한 제어정보 규정

3) 타이밍: 시스템간 정보전송위한 속도조절,순서 관리

 

-네트워크 프로토콜 개념

: 컴, 원거리 통신장비에서 메시지 주고받는 양식, 규칙

 

-프로토콜 특징

1) 단편화: 전송가능한 작은블록으로 나눔

2) 재조립: 단편화된 조각을 원래 데이터로 복원

3) 캡슐화: 상위계층데이터에 각종정보 추가해 하위계층으로 보냄

4) 연결제어: 데이터 전송량, 속도제어

5) 오류제어: 전송중 데이터오류 등 검증

6) 동기화: 송수신측 시점을 맞춤

7) 다중화: 한 통신회선에 여러 기기 접속

8) 주소지정: 송수신지 주소부여해 정확한 데이터전송보장

 

4) 데이터 링크 계층(2계층) 프로토콜

1) HDLC: 점대점방식, 다중방식 통신에 사용되는 ISO에서 표준화한 동기식 비트중심

2) PPP: 넽웤분야에서 두통신 노드간 직접적 연결

3) 프레임릴레이: 프로토콜 처리 간략화. 데이터 프레임들의 중계기능과 다중화기능만 수행함으로써 데이터 처리속도 향상, 전송지연 감소시킨 고속전송기술

4) ATM: 정보전달 기본단위를 53bite 셀단위로 전달하는 비동기식 시분할 다중화 방식의 패킷형 전송기술

 

5) 넽웤 계층(3계층) 프로토콜

(1) IP: 송수신간 패킷단위로 데이터교환하는 넽웤에서 정보를 주고받는데 사용

(2) ARP: IP넽웤상에서 IP주소를 MAC주소(물리주소)로 변환

(3) RARP: IP호스트가 자신의 물리넽웤주소(MAC)는 알지만 IP주소는 모를 때, 서버로부터 IP주소 요청시 사용

(4) ICMP: IP패킷 처리시 발생문제를 알려주는 프로토콜 메시지 형식은 8byte 헤더와 가변길이 데이터영역으로 분리. 수신지 도달 불가메시지는 수신지 또는 서비스를 도달할 수 없는 호스트를 통지하는데 사용. ping 유틸리티 구현을 통해 오류가 발생했음을 알림.

(5) IGMP: 인터넷 그룹 관리 프로토콜. 호스트 컴퓨터와 인접 라우터가 멀티캐스트 그룹 멤버십을 구성하는데 사용. 화상회의, IPTV에서 활용됨. 멤버쉽, 그룹이 있음

(6) 라우팅프로토콜: 데이터 전송위해 목적지까지 갈 수 있는 경로 중 최적경로 설정해줌.

 

IPv4

: 인터넷에서 사용되는 패킷 교환 넽웤상에서 데이터를 교환하기 위한 32bit 주소체계를 갖는 넽웤계층프로토콜

IPv4 헤더: 앞부분에 주소 등 각종 제어정보를 담고있음

IPv4 주소체계는 10진수로 총 12자리이며, 네부분으로 나뉨.

각 부분은 0~255까지 3자리수로 표현됨

인터넷 사용자 증가로 인해 주소공간 공갈로 1Pv6등장

32bit IP주소는 넽웤과 호스트를 나타내는부분으로 구성됨. 구분하는 것은 서브넷마스크임.

IPv4 클래스 분류

: A~E클래스까지있고, A가 가장 높은클래스임.

D클래스: 멀티캐스트 용도로 예약된 주소

E클래스: 연구를 위해 예야된 주소

 

-IPv6

: 인터넷 프로토콜 스택 중 넽웤 계층의 프로토콜로서 버전 6 인터넷 프로토콜로 제정된 차세대 인터넷프로토콜.

IPv6 의 특징

1) IP주소의 확장 (4는 32비트였는데 6은 126bit)

2) 이동성: 물리적위치에 제한받지 않음

3) 인증 및 보안 기능: 패킷출처 인증과 데이터 무결성 및 비밀보장기능을 IP프로토콜체계에 반영. IPSec 기능적용 및 보안성 강화

4) 개선된 QoS 지원: 흐름레이블 도입. 특정 트래픽은 별도 처리로 높은 품질 서비스 제공

5) Plug&Play 지원: 넽웤에 접속하는 순간 자동적으로 넽웤 주소 부여받음. 멀티미디어의 실시간처리가능

6) Ad-hoc 넽웤지원: 자동네트워킹 및 인터넷 연결지원

7) 단순헤더적용

7) 실시간패킷추적가능: 흐름레이블 사용해 패킷흐름실시간제공.

 

구분	IPv4	IPv6
주소길이	32bit	128bit
표시방법	8비트씩 4부분으로 나뉜 10진수	16비트씩 8부분으로나뉜 16진수
주소개수	43억개	3.4*10^38
주소할당	클래스단위 비순차적할당(비효율적)	넽웤 규모 및 단말기 수에 따른 순차적 할당(효율적)
품질제어	품질보장 곤란	등급/서비스별 패킷구분 가능해 품질보장용이(QoS)
헤더크기	가변	고정
QoS	best effort방식, 보장곤란	등급/서비스별 패킷구분가능
보안기능	IPSec프로토콜별도설치	확장기능에서기본제공
Plug&Play	지원안함	지원
모바일IP	곤란	용이
웹캐스팅	곤란	용이
전송방식	유니캐스트, 멀티캐스트, 브로드캐스트	유니캐스트, 멀티캐스트, 애니캐스트

-IPv4 -> IPv6 변환방법

1) 듀얼스택

: 두 개다 탑재. 통신상대방에 따라 스택선택. 단점: 비용

 

2) 터널링

: 인접한 IPv4망에 터널을 만들고 사용하는 프로토콜. 캡슐화하여 전송하는 방법.

장점: 여러 표준화활동 존재. 다양한 기술표준 제안됨

단점: 구현 어려우며 복잡한 동작 과정 가짐

 

3) 주소변환 (=게이트웨어 관점)

주소변환기를 사용해 패킷 변환시킴.

장점: 스택 수정필요없고, 변환방식 투명함

단점: 고가의 주소 변환기 필요

 

-멀티캐스트 프로토콜 (= 멀티캐스트 라우팅프로토콜+그룹관리 프로토콜(ICMP))

: 인터넷에서 공통 데이터를 여러 수신자에 동시전송

멀티캐스트라우팅프로토콜: IP주소로 구분되는 넽웤상 모든 사용자에 동일한 메시지 전송

그룹관리프로토콜: 멀티캐스트그룹에 가입한 호스트 관리

 

-유니캐스트 프로토콜

: 고유주소로 식별된 한 넽웤목적지에 1:1로 트래픽 또는 메시지 전송.

 

-브로드캐스트 프로토콜

: 하나의 송신자가 같은 서브 넽웤상의 모든 수신자에게 데이터를 전송하는 프로토콜.

전체에 트래픽 전달하는 all-to-all 통신은 각 송신자가 그룹 내 모든 수신자에 메시지 전송.

 

-애니캐스트 프로토콜

: 단일 송신자로부터 데이터그램을 토폴로지상 잠재적인 수신자 그룹 안에서 가장 가까운 노드로 연결시키는 전송 프로토콜.

: 하나의 수신주소로 식별되는 다수의 노드로 데이터그램의 전송 가능.

 

라우팅 프로토콜

: 목적지까지 가는 여러 최적의 경로 설정해주는 라우터간 상호 통신규약

-> RIP

: AS(자치시스템, 자율시스템) 내에서 사용하는 거리벡터 알고리즘에 기초해 개발된 내부 라우팅 프로토콜.

벨만–포드 알고리즘사용: 거리벡터 라우팅 기반 메트릭 정보를 인정 라우터와 주기적 교환하여 라우팅 테이블 갱신하고 구성, 계산

15홉 제한: 최대 홉수를 15개로 제한

UDP 사용: UDP 포트 번호 520사용

30초마다 정보공유

-> OSPF

: 대규모, TCP/IP 넽웤에서 RIP 단점개선위해 링크상태 알고리즘 적용해 최단경로 찾음.

다익스트라 알고리즘사용: 링크 상태 라우팅 기반 메트릭 정보를 한 지역 내 모든 라우터에 변경이 발생했을 때만 보냄

라우팅 메트릭 지정: 최소지연, 최대처리량 등 관리자가 라우팅 메트릭 지정

AS 분할 사용: 자치시스템을 지역으로 나누어 라우팅을 효과적으로 관리

홉 카운트 무제한: 홉 카운트에 제한없음.

-> BGP

: AS 상호간 경로정보를 교환하기 위한 라우팅 프로토콜.

변경발생 시 대상까지의 가장 짧은 경로 벡터 알고리즘을 통해 선정하고 TCP 연결을 통해 자치시스템(AS)으로 라우팅 정보르 신뢰성 있게 전달한다.

ISP 사업자들 상호 간 주로 사용됨.

순한을 피할 수 있도록 목적지까지의 경로를 제공

라우팅 비용(CPU부하)이 많고, 라우팅테이블 크기 커서 메모리 사용량이 많음.

-> 라우팅 알고리즘

: 데이터는 송신->수신측까지 데이터전달과정에서 다양한 물리적 장치를 거침.

: 목적지까지 최적경로산출.

거리벡터알고리즘: 인접라우터와 정보공유해 목적지까지의 거리, 방향 결정.

벨만-포드 알고리즘 사용

각 라우터 업데이트될때마다 라우팅 테이블 보내라고 요청. 수신된 경로 비용정보는 이웃라우터에게만 보내짐

링크상태알고리즘: 링크상태정보를 모든 라우터에 전달해 최단경로 트리를 구성. 다익스트라 알고리즘 사용.

 

6) 전송계층(4계층): TCP, UDP가 있음.

: 상위계층이 데이터전달 유효성, 효율성 생각않도록 해주며 종단간 사용자들에게 신뢰성있는 데이터 전달하는 계층.

: 순차번호 기반의 오류제어방식 사용. 종단간 통신 다루는 최화위 계층으로 종단간 신뢰성있고 효율적인 데이터 전송.

1) TCP

: 근거리통신망, 인트라넷, 인터넷에 연결된 컴에서 실행되는 프로그램간 옥텟을 안정적으로, 순서대로, 에러없이 교환할 수 있게 해줌.

특징:　신뢰성보장,연결지향적특징,흐름제어,혼잡제어

TCP 헤더구조

sequence Number: 바이트단위 순서화되는 번호. 이를통해 신뢰성 및 흐름제어기능 제공

Ack Number: 확인응답/승인번호. 수신하기 기대하는 다음바이트 번호.

HLEN: TCP 헤더길이를 4바이트 단위로 표시

FLAG Bit

URG(Urgent): 긴급포인터 필드의 값 유효한지 여부

ACK: ACK 필드값 유효한지

PSH(Push): 수신앱에 버퍼링된 데이터를 사우이계층으로 푸시해줄지 여부를 질의

PST(Reset): 강제 연결 초기화

SYN(Synchronize): 동기화 시퀀스 번호

FIN(Finish): 남은 송신 측 데이터 없음

Window Size: 세그먼트 송신측이 현재 수신하고자하는 윈도크기

Checksum: 헤더 및 데이터 에러 확인

Urgent Pointer: URG 프래그가 설정된 경우, 시퀀스로부터의 오프셋을 나타냄.

Options and Padding: 옵션데이터 포함 가능

2) UDP

: 비연결성, 신뢰성없음. 비순서화

 

7) 세션계층(5계층)

: 응용프로그램간 대화유지위한 구조 제공. 통신 중 연결 끊어지지않도록 유지시켜주는 역할 수행. TCP/IP세션 연결의 설정과 해제, 세션 메시지 전송 등의 기능 수행.

RPC: =원격프로시저 호출. 별도 원격제어위한 코딩없이 다른 주소공간에서 함수나 프로시저 실행할 수 있는 프로세스간 통신에 사용됨

NetBIOS: 응용계층의 앱 프로그램에게 API제공하여 상호통신할 수 있도록 해줌.

 

8) 표현계층(6계층)

: 앱이 다루는 정보를 통신에 맞는 형태로 만들거나, 하위계층에서 온 데이터를 사용자가 이해할 수 있는 형태로 만듦.

: 수신자 장치에서 적합한 앱을 사용해 응용계층 데이터의 부호화 및 변환수행을 통해 송신장치로부터 온 데이터를 해석함.

표현계층의 프로토콜

1) JPEG: 이미지 위해 만들어진 표준 규격

2) MPEG: 멀티미디어위해 만들어진 표준 규격

 

9) 응용계층(7계층)

: 응용프로세스와 직접 관계해 일반 응용서비스 수행하는 역할을 담당함.

-응용계층의 프로토콜

1) HTTP: 텍스트 기반 통신규약. 하이퍼텍스트 교환

2) FTP: TCP/IP 프로토콜 가지고 서버/클라이언트 사이 파일 전송.

3) SMTP: TCP Port 25번 사용해 이메일 보냄

4) POP3: 원격서버로부터 TCP/IP연결통해 이메일 가져오는데 사용

5) IMAP: 원격서버로부터 TCP/IP연결통해 이메일 가져오는데 사용

6) Telnet: 인터넷/로컬영역에서 네트워크 연결에 사용

 

- 네트워크 전달방식

1) 패킷 스위칭

: 컴넽웤와 통신의 방식중 하나. 작은 블록의 패킷으로 데이터를 전송하며 데이터 전송하는 동안만 넽웤 자원을 사용하도록 하는 통신방식.

WAN 통해 데이터를 원격지로 송부하기 위해 X.25, 프레임릴레이 및 ATM같은 기술을 사용.

1) X.25

: 통신하는 두 단말장치가 패킷교환망 통해 패킷 원활전달

특징: 고정된 대역폭, 패킷사용, 1~3계층 담당, 소우신 신뢰성, 성능저하

2) 프레임릴레이

: ISDN 사용위한 프로토콜. ITU-T에 의해 표준으로 작성됨.

특징: 유연한 대역폭, 기능 단순화, 1~2계층담당, 저렴

3) ATM

: 비동기전송모드라고 하는 광대역 전송에 쓰이는 스위칭 기법. 동기화 맞추지 않아 보낼 데이터가 없는 사용자슬롯은 타인이 사용할 수 있도록 효율높임.

: 연결형 회선이기에 1패킷 보내 연결설정함.

 

-ATM 계층

1) AAL: 패킷을 작은 조각인 셀로 전송한 후 다시 조립해 원래의 데이터로 복원하는 역할 담당

2) ATM계층: 셀과 셀 전송역할 담당. 셀의 레이아웃 정의하고 헤더필드가 의미하는 것을 알려줌. 가상 회선의 연결 및 해제, 혼잡제어 처리

3) 물리계층: 물리저 전송 매체를 처리하는 역할을 담당

 

2) 서킷 스위칭

:넽웤 리소스를 특정 사용층이 독점하도록 하는 통신방식

1) 전송보장(독점하므로)

2) 서킷확보작업

 

3) 패킷스위칭과 서킷스위칭의 차이

구분	서킷교환방식	패킷교환방식
의미	전송경로 설정,데이터송수신	데이터를 패킷단위로 보냄
장점	경로접속시간 매우빠름 전송제어 절차,형식제약없음	회선효율우수 비동기전송가능 연결설정필요없고 다중전달용이
단점	송수신측 모두 데이터교환완료 되어야함. 회선 독점!	실시간전송에 부적합 넽웤지연 발생
활용	영상, 비디오	이메일, 메시지

 

 

 기본 개발환경 구축하기

1) 운영체제 선택

2) 개발도구 설치 및 운용

프로그래밍 언어

-언어타입(정적, 동적)

-시스템특징: 일반시스템, 도메인 특화시스템

-언어특징: 객체지향, 명령형, 순차적, 선언형

-지원: 관리도구 지원형, 언어독립형

3) 응용시스템개발환경 인프라 구축

1) 온프레미스 방식: 외부인터넷망 차단상태에서 인트라넷망만 활용해 개발환경 구축. 데이터 외부유출민감시 해당장비를 자체 구매하고 특정 공간에 개발환경 구축

2) 클라우드방식: aws 등 임대해 개발환경 구축

3) 하이브리드방식 온프로미스+클라우드방식