CERTIFICATION/IEIP
[1-1] 응용 SW 기초 기술 활용
써머레인
2024. 5. 16. 20:00
001 운영체제의 개념
운영체제의 성능 평가 기준
- 처리 능력(Throughout) : 일정 시간 내에 시스템이 처리하는 일의 양
- 사용 가능도(Availability) : 시스템의 자원을 사용할 필요가 있을 때 즉시 사용 가능한 정도
- 신뢰도(Reliability) : 시스템이 주어진 문제를 정확하게 해결하는 정도
- 반환 시간(Tum Around Time) : 시스템에 작업을 의뢰한 시간부터 처리가 완료될 때까지 걸린 시간
운영체제 운용 기법
- 일괄 처리(Batch Processing)
- 초기 컴퓨터 시스템에서 사용된 형태
- 일정량 or 일정 기간동안 데이터를 모아 한꺼번에 처리
- 실시간 처리(Real Time Processing)
- 데이터 발생 즉시 or 데이터 처리 요구가 있는 즉시 처리하여 결과 산출
- 다중 프로그래밍(Multi-Programming)
- 하나의 CPU와 주기억장치를 이용하여 여러 개의 프로그램을 동시에 처리
- 다중 처리(Multi-Processing)
- 여러 개의 CPU와 하나의 주기억장치를 이용하여 여러 개의 프로그램을 동시에 처리
- 시분할(Time Sharing)
- 여러 명의 사용자가 사용하는 시스템에서 컴퓨터가 사용자들의 프로그램을 번갈아가며 처리
- 각 사용자에게 독립된 컴퓨터를 사용하는 느낌을 줌
- = 라운드 로빈(Round Robin) 방식
운영체제 운용 기법의 발달 과정
세대 | 기법 |
---|---|
1세대 | 일괄 처리 시스템 |
2세대 | 다중 프로그래밍 시스템 다중 처리 시스템 시분할 시스템 실시간 처리 시스템 |
3세대 | 다중 모드 |
4세대 | 분산 처리 시스템 |
002 프로세스 관리
프로세스의 여러가지 정의
- 실행중인 프로그램
- PCB를 가진 프로그램
- 실기억장치(주기억장치)에 저장된 프로그램
- 프로세서가 할당되는 실체
- 프로시저가 활동중인 것
- 비동기적 행위를 일으키는 주체
- 지정된 결과를 얻기 위한 일련의 계통적 동작
- 목적 또는 결과에 따라 발생되는 사건들의 과정
- 운영체제가 관리하는 최소 실행 단위
- 프로세서 제어 블록의 존재로서 명시되는 것
프로세스 상태 전이 - 실행(Run)
- 준비상태 큐에 있는 프로세스가 프로세서를 할당받아 CPU를 점유하여 실행되는 상태
003 스케줄링
비선점(Non-preemptive) 스케줄링
- 이미 할당된 CPU를 다른 프로세스가 강제로 빼앗아 사용할 수 없는 스케줄링 기법
- 종류
- FCFS(FIFO), SJF, 우선순위, HRN, 기한부 등
비선점(Non-preemptive) 스케줄링 - FCFS(FIFO)
- 준비상태 큐에 도착한 순서에 따라 차례로 CPU를 할당
프로세서 번호 | P1 | P2 | P3 |
---|---|---|---|
실행시간 | 20 | 4 | 6 |
- 평균 실행 시간 : (20+4+6)/3 = 10
- 평균 대기 기간 : (0+20+24)/3 = 14.6
- 평균 반환 시간 : (20+24+30)/3 = 24.6
비선점(Non-preemptive) 스케줄링 - SJF
- 실행 시간이 가장 짧은 프로세스에 먼저 CPU를 할당
프로세서 번호 | P1 | P2 | P3 |
---|---|---|---|
실행시간 | 20 | 7 | 4 |
도착시간 | 0 | 1 | 2 |
- 평균 실행 시간 : (20+4+7)/3 = 10.3
- 평균 대기 기간 : (0+18+23)/3 = 13.6
- 평균 반환 시간 : (20+22+30)/3 = 24
HRN(Highest Response-ratio Next
- 실행 시간이 긴 프로세스에 불리한 SJF 기법을 보완
- 대기 시간과 서비스(실행) 시간을 이용
- 우선순위 계산식
대기 시간+서비스(실행) 시간
우선순위 계산식 = ---------------------------------------
서비스(실행) 시간
RR(Round Robin)
- 시분할 시스템(Time Sharing System)을 위해 고안된 방식
- FCFS 알고리즘을 선점(Preemptive) 형태로 변형한 기법
- 할당되는 시간이 클 경우 = FCFS 기법
- 할당되는 시간이 작을 경우 = 문맥 교환 및 오버헤드 자주 발생
004 병행 프로세스와 상호 배제
세마포어(Semaphore)
- Semaphore : '신호기', '깃발'
- 각 프로세스에 제어 신호를 전달하여 순서대로 작업을 수행하도록 하는 기법
- 다익스트라(E. J. Dijkstra)가 제안
- P와 V라는 두 개의 연산에 의해서 동기화를 유지시키고 상호 배제의 원리를 보장
- S : P와 V 연산으로만 접근 가능한 세마포어 변수
- 공유 자원의 개수
- '0과 1' or '0과 양의 값'
- 세마포어에 대한 연산은 처리중에 인터럽트되어서는 안됨
교착 상태(Deadlock)
- 둘 이상의 프로세스들이 자원을 점유한 상태에서 서로 다른 프로세스가 점유하고 있는 자원을 요구하며 무한정 기다리는 현상
- 필요 충분 조건
- 상호 배제(Mutual Exclusion)
한 번에 한 개의 프로세스만이 공유 자원을 사용할 수 있어야 함 - 점유와 대기(Hold & Wait)
최소한 하나의 자원을 점유하고 있으면서 다른 프로세스에 할당되어 사용되고 있는 자원을
추가로 점유하기 위해 대기하는 프로세스가 있어야 함 - 비선점(Non-preemptive)
다른 프로세스에 할당된 자원은 사용이 끝날 때까지 강제로 빼앗을 수 없어야 함 - 환형 대기(Circular Wait)
공유 자원과 공유 자원을 사용하기 위해 대기하는 프로세스들이 원형으로 구성되어있어
자신에게 할당된 자원을 점유하면서 앞이나 뒤에 있는 프로세스의 자원을 요구해야 함
- 상호 배제(Mutual Exclusion)
005 기억장치 관리
배치(Placement) 전략
- 새로 반입되는 프로그램이나 데이터를 주기억장치의 어디에 위치시킬 것인지를 결정하는 전략
영역번호 | 영역크기 | 상태 |
---|---|---|
1 | 5K | 공백 |
2 | 14K | 공백 |
3 | 10K | 사용중 |
4 | 12K | 공백 |
5 | 16K | 공백 |
[First Fit, Best Fit, Worst Fit 방법에 대해야 10K 프로그램이 할당받게 되는 영역 번호]
1. 먼저 10K가 적재될 수 있는지 각 영역 크기 확인
2. First Fit
: 빈 영역 중에서 10K의 프로그램이 들어갈 수 있는 첫번째 영역은 2번
3. Best Fit
: 10K 프로그램이 들어가고 단편화를 가장 작게 남기는 영역은 4번
4. Worst Fit
: 10K 프로그램이 들어가고 단편화를 가장 많이 남기는 영역은 5번
가상 기억장치(Virtual Memory)
- 보조기억장치(하드디스크)의 일부를 주기억장치처럼 사용하는 것
- 주기억장치의 용량보다 큰 프로그램을 실행하기 위해 사용
- 주기억장치의 이용률과 다중 프로그래밍의 효율 상승
페이징 기법
- 가상 기억장치에 보관되어 있는 프로그램과 주기억장치의 영역을 동일한 크기로 나눈 후 나눠진 프로그램(페이지)을 동일하게 나눠진 주기억장치의 영역에 적재시켜 실행하는 기법
- 페이지(Page) : 프로그램을 일정한 크기로 나눈 단위
- 주소 변환을 위해서 페이지의 위치 정보를 가지고 있는 페이지 맵 테이블(Page Map Table) 필요
세그먼테이션 기법
- 가상 기억장치에 보관되어 있는 프로그램을 다양한 크기의 논리적인 단위로 나눈 후 주기억장치에 적재시켜 실행시키는 기법
- 주소 변환을 위해서 세그먼트가 존재하는 위치 정보를 가지고 있는 세그먼트 맵 테이블(Segment Map Table) 필요
페이지 교체 알고리즘 - FIFO
- 각 페이지가 주기억잗ㅇ치에 적재될 때마다 그때의 시간을 기억시켜 가장 먼저 들어와서 가장 오래 있었던 페이지를 교체하는 기법
- 벨레이디의 모순(Belady's Anomaly) 현상 발생
006 디스크 스케줄링
주요 디스크 스케줄링
디스크 대기 큐 : 98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67
Q. 초기 헤드 위치가 53번 트랙이고, 디스크 대기 큐에 위와 같은 순서의 액세스 요청이 대기 중일 때
    디스크 스케줄링별 헤드의 이동 순서와 총 이동거리?
[FCFS]
- 가장 간단한 스케줄링
- 디스크 대기 큐에 가장 먼저 들어온 트랙에 대한 요청을 먼저 서비스하는 기법
- 이동 순서 : 53 → 98 → 183 → 37 → 122 → 14 → 124 → 65 → 67
- 총 이동 거리 : 45+85+146+85+108+110+59+2 = 640
[SSTF]
- 가탐색 거리가 가장 짧은 트랙에 대한 요청을 먼저 서비스하는 기법
- 이동 순서 : 53 → 65 → 67 → 37 → 14 → 98 → 122 → 124 → 183
- 총 이동 거리 : 12+2+30+23+84+24+2+59 = 236
007 정보 관리
직접 파일(Direct File)
- 파일을 구성하는 레코드를 임의로 물리적 저장공간에 기록하는 것
- 레코드에 특정 기준으로 키가 할당. 해싱 함수(Hashing Function)을 이용해 이 키에 대한 보조기억장치의 물리적 상대주소를 계산한 후 해당하는 주소에 레코드를 저장
디렉터리 구조
- 1단계 디렉터리
- 가장 간단
- 모든 파일이 하나의 디렉터리 내에 위치하여 관리되는 구조
- 2단계 디렉터리
- 중앙에 마스터 파일 디렉터리
- 그 아래 사용자별로 서로 다른 파일 디렉터리가 있는 2계층 구조
- 트리 디렉터리
- 하나의 루트 디렉터리와 여러 개의 종속(서브) 디렉터리로 구성된 구조
- 비순환 그래프 디렉터리
- 하위 파일이나 하위 디렉터리를 공동으로 사용할 수 있는 것
- 사이클 허용 X
- 일반적인 그래프 디렉터리
- 트리 구조에 링크(Link)를 첨가시켜 순환을 허용하는 그래프 구조
자원 보호 기법
- 접근 제어 행렬(Access Control Matrix)
- 자원 보호의 일반적인 모델
- 객체에 대한 접근 권한을 행렬로써 표시한 기법
- 행(Row)은 영역(사용자, 프로세스), 열(Column)은 객체, 각 항은 접근 권한의 집합으로 구성
- 접근 제어 리스트(Access Control List)
- 접근 제어 행렬에 있는 각 열(객체)을 중심으로 접근 리스트를 구성한 기법
- 권한(자격) 리스트(Capability List)
- 접근 제어 행렬에 있는 각 행(영역)을 중심으로 권한 리스트를 구성한 기법
008 분산 운영체제
주/종처리기
- 하나의 프로세서를 Master(주프로세서)로 지정, 나머지는 Slave(종프로세서)로 지정
- 주프로세서가 고장나면 전체 시스템 다운
- 주프로세서만 입출력을 수행하는 비대칭 구조
- 주프로세서 : 입출력&연산 담당, 운영체제 수행
- 종프로세서 : 연산만 담당
분산 처리 시스템
- 약결합 시스템
- 독립적인 처리 능력을 가진 컴퓨터 시스템을 통신망으로 연결한 시스템
- 서로 다른 장소에 위치한 컴퓨터 시스템에 기능과 자원을 분산시켜 상호 협력할 수 있는 시스템
- 시스템을 구성하는 소형 컴퓨터들의 자율성 보장
- 전체 시스템의 통합적 제어 기능 필요
- 목적
- 자원 공유
- 연산 속도 향상
- 신뢰도 향상
- 컴퓨터 통신
- 처리량 증가
- 장점
- 통신 용이
- 장치 공유
- 데이터 공유
- 컴퓨터의 위치를 몰라도 자원 사용 가능
- 시스템의 점진적 확장 가능
- 단점
- 중앙 집중형 시스템에 비해 소프트웨어의 개발이 어려움
- 보안 문제 발생으로 보안 정책 복잡
위상에 따른 분류 - 성형(Star)형
- 모든 사이트가 하나의 중앙 사이트에 Point-to-Point 형태로 연결
- 그 외 다른 사이트와는 연결 X
- 구조가 간단하고, 보수 및 관리 용이
- 중앙 사이트를 제외한 사이트의 고장이 다른 사이트에 영향을 미치지 않음
- 중앙 사이트가 고장난 경우 모든 통신 단절
- 사이트의 증가에 따라 통신 회선 증가
009 운영체제의 실제
커널(Kernel)
- UNIX의 가장 핵심적인 부분
- 주기억장치에 적재된 후 상주하면서 실행
- 하드웨어 보호
- 프로그램들과 하드웨어 간의 인터페이스 역할
- 프로세스 관리, 기억장치 관리, 파일 관리, 입출력 관리, 프로세스 간 통신, 데이터 전송 및 변환 등 수행
쉘(Shell)
- 사용자의 명령어를 인식하여 프로그램을 호출하고, 명령을 수행하는 명령어 해석기
- 시스템과 사용자 간의 인터페이스 역할
- 주기억장치에 상주X
- 명령어가 포함된 파일 형태로 존재
- 보조기억장치에서 교체 처리 가능
- 공용 쉘(Bourne Shell, C Shell, Korn Shell)이나 자신이 만든 쉘 사용 가능
UNIX의 주요 명령어
- fork : 새로운 프로세스 생성
- & : 백그라운드 처리를 위해 명령의 끝에 입력
- cat : 파일 내용을 화면에 표시
- kill : 프로세스 제거
- chmod : 파일의 보호 모드 설정 → 파일의 사용 허가 지정
- mkfs : 파일 시스템 생성
- ls : 현재 디렉터리 내의 파일 목록 확인
- ps : 현재 작업중인 프로세스의 상태 정보 확인
010 정보 통신의 기본
정보 통신 시스템의 기본 구성
- 데이터 전송계
- 단말장치, 데이터 전송회선(신호 변환장치, 통신회선), 통신 제어장치
- 데이터 처리계
- 컴퓨터(하드웨어, 소프트웨어)
모뎀(MODEM)
- 컴퓨터나 단말장치로부터 전송되는 디지털 데이터를 아날로그 회선에 적합한 아날로그 신호로 변환하는 변조(MOdulation) 과정과 그 반대의 복조(DEModulation) 과정 수행
DSU(Digital Service Unit)
- 컴퓨터나 단말장치로부터 전송되는 디지털 데이터를 디지털 회선에 적합한 디지털 신호로 변환하는 과정과 그 반대의 과정 수행
코덱(CODEC)
- 아날로그 데이터를 디지털 통신 회선에 적합한 디지털 신호로 변환하는 변조 과정과 그 반대의 복조 과정 수행
주파수 분할 다중화기(FDM)
- 통신 회선의 주파수를 여러 개로 분할하여 여러 대의 단말장치가 동시에 사용할 수 있도록 한 것
- 대역폭을 나누어 사용하는 각 채널들 간의 상호 간섭을 방지하기 위한 보호 대역(Guard Band) 필요
- 보호 대역(Guard Band)
- 각각의 채널들이 겹치지 않도록 채널들 사이에 사용하지 않고 남겨두는 부분
시분할 다중화기(TDM)
- 통신 회선의 대역폭을 일정한 시간 폭(Time Slot)으로 나누어 여러 대의 단말장치가 동시에 사용할 수 있도록 한 것
- 동기식 시분할 다중화기(STDM)
- 모든 단말장치에 균등한(고정된) 시간폭(Time Slot) 제공
- 비동기식 시분할 다중화기(ATDM)
- 전송할 데이터가 있는 단말장치에만 시간폭(Time Slot) 제공
011 정보 전송 기술
광섬유 케이블(Optical Fiber Cable)
- 유리를 원료로 하여 제작된 가느다란 광섬유를 여러가닥 묶어서 케이블의 형태로 만든 것
- 데이터를 빛으로 바꾸어 빛의 반사(전반사) 우너리를 이용하여 전송
- 유선 매체 중 가장 빠른 속도와 높은 주파수 대역폭 제공
- 대용량, 장거리 전송 가능
- 도청이 어려워 보안성 뛰어남
- 저손실성, 무유도, 무누화의 성질
- 코어(Core)
- 빛이 전파되는 영역
- 클래드(Clad)
- 코어보다 약간 낮은 굴절률 → 코어의 빛을 반사시켜 외부로 빠져나가지 못하게 함 → 코어를 외부의 압력으로부터 보호
변조 속도
- 1초 동안 몇 개의 신호 변화가 있었는가를 나타내는 것(단위: Baud)
- 1개의 신호가 변조되는 시간을 T초라고 할 때 변조 속도 baud = 1 / T
신호 속도
- 1초 동안 전송 가능한 비트의 수(단위: Bps(Bit/Sec))
- 데이터 신호 속도(Bps) = 변조 속도(Baud) * 변조시 상태 변화 수
- 변조 속도(Baud) = 데이터 신호 속도(Bps) / 변조시 상태 변화 수
샤논의 정의
S
C = W * log₂(1 + ----- )[bps]
N
C : 통신 용량, W : 대역폭, S : 신호 전력. N : 잡음 전력
통신 용량을 늘리는 방법
- 주파수 대역폭을 늘림
- 신호 세력을 높임
- 잡음 세력을 줄임
신호 변환 방식 - 디지털 변조
- 진폭 편이 변조(ASK)
- 2진수 0과 1을 서로 다른 진폭의 신호로 변조
- 주파수 편이 변조(FSK)
- 2진수 0과 1을 서로 다른 주파수로 변조
- 위상 편이 변조(PSK)
- 2진수 0과 1을 서로 다른 위상을 갖는 신호로 변조
- 직교 진폭 변조(QAM)
- 반송파의 진폭과 위상을 상호 변환하여 신호를 얻는 변조 방식
펄스 코드 변조 순서
송신측(표본화 → 양자화 → 부호화) → 수신측(복호화 → 여과화)
표본화(Sampling)
- 음성, 영상 등의 연속적인 신호 파형을 일정 시간 간격으로 검출하는 단계
샤논(Nyquist Shanon)의 표본화 이론
- 어떤 신호 f(t)가 의미를 지니는 최고 주파수보다 2배 이상의 주파수로 균일한 시간 간격동안 채집된다면, 이 채집된 데이터는 원래의 신호가 가진 모든 정보를 포함
- 표본화 횟수 = 2배 * 최고 주파수
- 표본화 간격 = 1 / 표본화 횟수
012 전송 방식 / 전송 제어
통신 방식
- 단방향(Simplex) 통신
- 한쪽 방향으로만 전송이 가능한 방식
- ex) 라디오, TV
- 반이중(Half-Duplex) 통신
- 양방향 전송이 가능하지만 동시에 양쪽 방향에서 전송할 수 없는 방식
- ex) 무전기, 모뎀을 이용한 데이터 통신
- 전이중(Full-Duplex) 통신
- 동시에 양방향 전송이 가능한 방식
- ex) 전화, 전용선을 이용한 데이터 통신
비동기 전송
- 한 문자를 나타내는 부호(문자 코드) 앞뒤에 시작 비트(Start Bit)와 정지 비트(Stop Bit)를 붙여서 바이트(Byte)와 바이트(Byte)를 구별하여 전송하는 방식
- 동기화가 단순하고 가격이 저렴
- 문자마다 시작과 정지를 알리기 위한 비트가 2~3비트씩 추가 → 전송 효율 떨어짐
HDLC
- 비트(Bit) 위주의 프로토콜
- 각 프레임에 데이터 흐름을 제어하고 오류를 보정할 수 있는 비트 열을 삽입하여 전송
- 프레임 구조
- 플래그(Flag) : 프레임의 시작과 끝을 나타내는 고유한 비트 패턴
- 주소부(Address Field) : 송수신국을 식별하기 위해 사용
- 제어부(Vontrol Field) : 프레임의 종류를 식별하기 위해 사용(정보 프레임, 감독 프레임, 비(무)번호 프레임)
- 정보부(Information Field) : 실제 정보 메시지가 들어있는 부분
- FCS(프레임 검사 순서 필드) : 프레임 내용에 대한 오류 검출을 위해 사용되는 부분
- 데이터 전송 모드
- 표준(정규) 응답 모드(NRM)
- 비동기 응답 모드(ARM)
- 비동기 균형(평형) 모드(ABM)
자동 반복 요청(ARQ)
- 정지-대기(Stop and Wait) ARQ
- 송신 측에서 한 개의 블록을 전송한 후 수신측으로부터 응답을 기다리는 방식
- Go-Back-N ARQ
- 오류가 발생한 블록 이후의 모든 블록을 재전송하는 방식
- 선택적 재전송(Selective Repeat) ARQ
- 오류가 발생한 블록만을 재전송하는 방식
- 적응적(Adaptive) ARQ
- 데이터 블록 길이를 채널의 상태에 따라 그때그때 동적으로 변경하는 방식
해밍 코드 - 수신 측에서 오류가 발생한 비트를 검출한 후 직접 수정하는 전진(순방향) 오류 수정 방식
013 통신 프로토콜
통신 프로토콜
- 서로 다른 기기들 간의 데이터 교환을 원활하게 수행할 수 있도록 표준화시켜 놓은 통신 규약
통신 프로토콜의 기본 요소
- 구문(Syntax)
- 전송하고자 하는 데이터의 형식, 부호화, 신호 레벨 등을 규정
- 의미(Semantics)
- 두 기기간의 효율적이고 정확한 정보 전송을 위한 협조 사항과 오류 관리를 위한 제어 정보 규정
- 시간(Timing)
- 두 기기간의 통신 속도, 메시지의 순서 제어 등을 규정
X.25
- DTE와 DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜
- ITU-T에서 제정(1976년 승인)한 국제 표준 프로토콜
- 우수한 호환성
- 물리 계층, 프레임(데이터 링크) 계층, 패킷 계층으로 구성
TCP/IP 계층 구조
- 응용 계층
- 응용 프로그램 간의 데이터 송수신 제공
- TELNET, FTP, SMTP, SNMP, E-Mail 등
- 전송 계층
- 호스트들 간의 통신 제공
- TCP, UDP
- 인터넷 계층
- 데이터 전송을 위한 주소 지정, 경로 배정 제공
- IP, IGMP, ICMP, ARP, RARP 등
- 네트워크 액세스 계층
- 실제 데이터(프레임)를 송수신하는 역할
- Ethernet, IEEE 802, HDLC, X.25, RS-232C 등
UDP(User Datagram Protocol)
- 데이터 전송 전에 연결을 설정하지 않는 비연결형 서비스
- 실시간 전송에 유리
- 신뢰성보다는 속도가 중요한 네트워크에 사용
014 OSI 참조 모델
데이터 링크 계층(Data Link Layer)
- 두 개의 인접한 개방 시스템들 간에 신뢰성 있고 효율적인 정보 전송을 할 수 있도록 시스템 간 연결 설정과 유지 및 종료를 담당
- HDLC, LAPB, LLC, MAC, LAPD, PPP 등
네트워크 계층(Network Layer, 망 계층)
- 개방 시스템들 간의 네트워크 연결을 관리하는 기능과 데이터의 교환 및 중계 기능
- 경로 설정(Routing), 데이터 교환 및 중계, 트래픽 제어, 패킷 정보 전송 수행
- X.25, IP 등
전송 계층(Transport Layer)
- 논리적 안정과 균일한 데이터 전송 서비스를 제공함으로써 종단 시스템(End-to-End) 간에 투명한 데이터 전송 가능
- 종단 시스템(End-to-End) 간의 전송 연결 설정, 데이터 전송, 연결 해제 기능
- 주소 설정, 다중화(분할 및 재조립), 오류 제어, 흐름 제어 수행
- TCP, UDP 등
표현 계층(Presentation Layer)
- 응용 계층으로부터 받은 데이터를 세션 계층에 보내기 전에 통신에 적당한 형태로 변환
- 세션 계층에서 받은 데이터는 응용 계층에 맞게 변환
- 코드 변환, 데이터 암호화, 데이터 압축, 구문 검색, 정보 형식(포맷) 변환, 문맥 관리 기능
015 경로 제어 프로토콜
경로 제어(Routing) 프로토콜의 개요
- 효율적인 경로 제어를 위해 네트워크 정보를 생성, 교환, 제어하는 프로토콜을 총칭
- RIP, OSPF, EGP, BGP, EIGRP 등
- 거리 벡터 방식 : RIP, EIGRP, BGP 등
- 링크 상태 방식 : OSPF
016 정보 통신망 기술
패킷 교환 방식
- 메시지를 일정한 길이의 패킷으로 잘라서 전송하는 방식
- 대량의 데이터 전송시 전송 지연 많아짐
- 전송시 교환기, 회선 등에 장애가 발생하여도 다른 정상적인 경로를 선택하여 우회 가능
가상 회선 방식
- 단말기 상호간에 논리적인 가상 통신 회선을 미리 설정
- 송신지와 수신지 사이의 연결 확립
- 설정된 경로를 따라 패킷들을 순서적으로 운반
- 패킷의 송수신 순서 같음
데이터그램 방식
- 연결 경로를 설정하지 않고 인접한 노드들의 트래픽(전송량) 상황을 감안하여 각각의 패킷들을 순서에 상관없이 독립적으로 운반
- 패킷의 송수신 순서가 다를 수 있음
LAN(근거리 통신망, Local Area Network)
- 광대역 통신망과는 달리 학교, 회사, 연구소 등 한 건물이나 일정 지역 내에서 컴퓨터나 단말장치들을 고속 전송 회선으로 연결하여 프로그램 파일 또는 주변장치를 공휴할 수 있도록 한 네트워크 형태
- 망의 구성 형태
- 스타형, 버스형, 링형, 트리형, 망형
고속 이더넷
- 100 BASE T 라고도 불리는 이더넷의 고속 버전
- CSMA/CD 사용
- UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블을 이용해 100Mbps 속도로 전송
네트워크 관련 장비
- 허브(Hub)
- 한 사무실이나 가까운 거리의 컴퓨터들을 연결하는 장치
- 각 회선을 통합적으로 관리
- 신호 증폭 기능을 하는 리피터 역할
- 리피터(Repeater)
- 물리 계층 장비
- 전송되는 신호 재생
- 브리지(Bridge)
- 데이터 링크 계층 장비
- LAN과 LAN 연결 or LAN 안에서의 컴퓨터 그룹 연결
- 라우터(Router)
- 네트워크 계층 장비
- 동종의 LAN과 LAB의 연결 및 경로 선택, 서로 다른 LAN이나 LAN과 WAN 연결
- 게이트웨어(Gateway)
- 프로토콜 구조가 전혀 다른 네트워크(망)의 연결 수행 장비
- 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층 간을 연결 → 데이터 형식 변환, 주소 변환, 프로토콜 변환 등을 수행
IP 주소(Internet Protocol Address)
- 인터넷에 연결된 모든 컴퓨터의 자원을 구분하기 위한 고유한 주소
- 숫자로 8비트씩 4부분, 총 32비트롤 구성
- IP 주소의 클래스별 서브넷 마스크
- A 클래스 : 255.0.0.0
- B 클래스 : 255.255.0.0
- C 클래스 : 255.255.255.0
IPv6 주소
- 16비트씩 8부분, 총 128비트의 긴 주소를 사용하여 주소 부족 문제 해결
- 인증성, 기밀성, 데이터 무경성의 지원으로 보안 문제 해결
- 주소의 확장성, 융통성, 연동성 뛰어남
- 실시간 흐름 제어로 향상된 멀티미디어 기능 지원
- IPv6 주소 구성
- 유니캐스트 : 단일 송신자와 단일 수신자 간의 통신(1:1 통신에 사용)
- 멀티캐스트 : 단일 송신자와 다중 수신자 간의 통신(1:다 통신에 사용)
- 애니캐스트 : 단일 송신자와 가장 가까이 있는 단일 수신자 간의 통신(1:1 통신에 사용)