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정보처리기사 필기 | 4. 프로그래밍 언어 활용

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By Seoyoung Oh 79 min read

자격증 정보처리기사 필기의 “Chapter 4. 프로그래밍 언어 활용” 내용을 요약합니다.

1) 서버 프로그램 구현에서는 서버 프로그램 개발에 필요한 개발 환경, 도구, 프레임워크, 보안 취약성 식별, API 및 배치 프로그램 구현에 관한 내용을 다루고 있습니다.

2) 프로그래밍 언어 활용는 프로그래밍 언어의 기본 문법, 데이터 타입, 변수, 연산자, 그리고 객체지향 및 절차적 프로그래밍 언어의 특성과 예외 처리에 대한 내용을 다루며, 라이브러리 활용과 프로토타입 제작에 관한 정보를 제공합니다.

3) 응용 SW 기초 활용에서는 마이크로 오퍼레이션과 여러 동작 시간 모델, 네트워크의 기본 개념과 형태, 프로토콜, IPv4 및 IPv6에 대한 설명을 포함하고 있습니다.

     

1) 서버 프로그램 구현

개발환경 구축

개발 환경 구축

  • 개발 환경 구성 시 요구 사항 및 필요 제반 사항에 대한 이해가 필요

  • 서비스 개발에 필수적인 프로그램이 기술이 없어도 원하는 서비스 제작을 지원하는 프로그램

  • 개발 도구

    • 구현 도구: Visual Studio, Eclipse, Edit Plus

      • 프로그램의 소스 작성, 디버깅, 수정을 할 때 주로 사용

    • 빌드 도구: Gradle, Ant

      • 컴파일러는 특정 프로그래밍 언어로 쓰여 있는 문서를 다른 프로그래밍 언어로 옮기는 프로그램
      • 코드의 빌드 및 실행, 배포

    • 테스트 도구: Guitar, Coverity, Defensics

      • 프로그램 소스의 품질에 관한 정보를 제공/조사 도구
      • 소프트웨어 코드에 대한 객관적이고 독립적인 시각을 제공
      • 기능 검증 및 전체적인 품질을 높이기 위해 사용

    • 형상 관리 도구: CVS, SVN, Git

      • 소프트웨어 개발 단계의 각 과정에 만들어지는 프로그램, 문서, 데이터를 통칭
      • 소스 코드나 문서의 버전, 이력 관리, 추적 등 변경사항을 체계적으로 관리하는 기능을 제공
      • 프로젝트의 생명 주기 동안 제품의 무결성과 변경사항에 대한 추적을 확보
      • 절차
      1. 형상 식별: 형상 관리 대상 정의 및 식별, ID 및 관리번호 부여, 이슈 발생 시 추적
      2. 형상 통제: 형상 통제 위원회, 통제 지원, 베이스라인 관리
      3. 형상 감사: 베이스라인 무결성 평가, 요구사항과 일치 여부 검토
      4. 형상 기록: 수행 결과 기록, 보고서 작성

     

서버 개발 프레임워크

  • 프레임 워크
    • 복잡한 문제를 해결/서술 하는데 사용되는 기본 개념 구조
    • 소프트웨어 개발을 할 수 있는 환경에서 조성
    • 프레임 워크 종류로는 드로잉, 작곡, 의사결정 지원 시스템, 웹 프레임워크, 컴퓨터 비전 개발 프레임워크 등이 있음
    • 설계, 구현, 재사용 가능한 클래스 제공
  • 사내(자체) / 공개 프레임 워크
    • 사내 프레임 워크
      • 자유롭게 제어 가능, 쉬운 프레임워크 추가, 긴 개발 시간, 개발자를 뽑아서 따로 교육해야 함
    • 공개 프레임 워크
      • 제공해주는 틀 안에서 제어 가능, 개발이 프레임 워크에 종속 됨, 빠른 개발 시간, 문제 발생 시 구글링, 개발자 생산성이 높음
  • 프레임워크 특징
    • 모듈화: 구현을 감춰 모듈화 강화, 변경 영향 최소화
    • 재사용성: 반복적 사용 컴포넌트 정의
    • 확장성: 다형성을 통해 확장
    • 제어의 역행: 전체 어플 처리 제어, 메서드 수행 결정

     

공통 모듈 구현

재사용 Reuse

  • 이미 개발된 소프트웨어나 기능을 재구성하여 타 소프트웨어 개발에 사용
  • 1990년대 등장한 클래스, 객체 등의 요소는 소프트웨어 재 사용성을 크게 향상 시킴
  • 기존의 지식을 재구축, 프로그램 소스 코드에서 많이 사용
  • 장점
    • 개발시간 및 비용 감소, 생산성 향상
    • 검증된 코드이므로 프로젝트 실패 위험을 줄임, 기존의 소스 코드, 시스템 명세 등 문서 활용 가능

     

모듈화

  • 모듈 Module: 소프트웨어의 구조를 이루는 기본 단위
  • 모듈화 Modularity: 소프트웨어를 각 기능별로 분할
  • 개념
    • 프로그램을 개발할 때 효율적인 관리를 위해 기능 단위로 분할
    • 프로그램 작성 시 데이터와 함수를 묶어 모듈을 만드는 것
    • 소프트웨어를 구성하는 각 모듈이 독립되어 개발이 쉽고 재사용 가능
    • 모듈의 독립성을 높이려면 모듈의 결합도를 약하게, 응집도를 강하게 해야함

     

결합도

  • 두 모듈간의 상호 의존도 (외부 모듈이 아닌 내부 모듈) 을 나타내는 것
  • 한 모듈과 다른 모듈간의 상호 의존도 또는 두 모듈 사이의 연관 관계
  • 독립적인 모듈은 각 모듈간의 결합도가 약하고, 의존하는 모듈이 적음

     

응집도

  • 모듈의 독립성, 모듈 안의 요소들이 서로 관련되어 있는 정도
  • 모듈간의 연관 정도, 하나의 모듈은 하나의 기능을 수행

     

서버 프로그램 구현

보안 취약성 식별

  • 불법적인 사용자의 접근을 허용하는 위협, 정상적인 정보 서비스를 방해
  • 정보화 촉진 기본법 제 2조에서는 정보의 수집, 가공, 저장, 검색, 송신, 수신 중에 정보의 훼손, 변조, 유출 등을 방지하기 위한 관리적/기술적 수단을 강구하는 것으로 서술

  • 의도와 상관없이 인가 받지 않은 노출, 전송, 수정 그리고 파괴로부터 정보를 보호하는 것

  • 목표
    • 기밀성 Confidentiality: 정보가 허가되지 않은 사용자 (조직) 에게 노출되지 않는 것을 보장
    • 무결성 Integrity: 정보가 권한이 없는 사용자 (조직)의 악의적 또는 비 악의적인 접근에 의해 변경되지 않는 것을 보장
    • 가용성 Availability: 인가된 사용자 (조직)가 정보시스템의 데이터 또는 자원을 필요로 할 때 부당한 지체 없이 원하는 객체 또는 자원에 접근 가능 보장
  • 보안 공격 유형
    • 변조: 시스템에 불법적으로 접근하여 원래의 데이터를 다른 내용으로 바꿈
    • 가로채기: 비 인가된 사용자가 전송되고 있는 정보를 열람하여 기밀성 보장을 위협
    • 차단: 정보를 차단하는 것으로 정보의 송수신을 원활이 하지 못하게 막음
    • 위조: 불법적으로 다른 사람의 정보를 다른 정보로 바꾸는 것
    • 정보 보호 대책
      • 예방 통제 Preventive Controls: 오류 발생을 예방할 목적으로 행사, 능동적인 사전 예방
      • 탐지 통제 Detective Controls: 예방 통제를 우회하여 들어오는 악의적 행위를 예측, 로그 기록 이용, 에코 체크
      • 교정 통제 Corrective Controls: 적발된 문제점을 해결하기 위함, 문제 발생 원인 및 영향을 분석
        • 예기치 못한 상황에서의 시스템 중단, 중단 후 재실행, 백업과 복구 등에 관한 규정과 절차

     

API

API Application Programming Interface

  • 응용 프로그램에서 사용할 수 있도록, 운영 체제나 프로그래밍 언어가 제공하는 소프트웨어를 구축하고 통합하기 위한 정의 및 프로토콜 세트로 기능을 제어가능한 인터페이스
  • 애플리케이션 제작을 위한 하위 함수, 프로토콜, 도구들의 집합으로 명확하게 정의 된 다양한 컴포넌트 간의 통신 방법
  • 응용 프로그램이 운영체제나 DB 관리 시스템처럼 시스템 프로그램과 통신할 때 사용되는 언어로 프로그램 내에서 실행되기 위한 특정 서브루틴에 연결을 제공하는 함수를 호출
  • 응용프로그램은 API를 사용하여 운영체제가 가진 다양한 기능을 이용 가능, 새 프로그램의 사용법을 배우기 쉬움
  • 특정 데이터를 공유할 경우 어떠한 방식으로 정보를 요청해야 하는지, 어떤 데이터를 제공 받을 수 있는지에 대한 규격

     

인터페이스 개념

  • 컴퓨터 시스템, 사용자 간 정보를 교환하는 수단이나 방법
  • 키보드, 마우스, 마이크 같은 장치들은 시스템에 데이터를 전송만 하는 인터페이스 제공
  • 터치 스크린과 같은 일부 컴퓨터 하드웨어 장치들은 인터페이스를 통해 데이터를 송수신 가능

API 유형

  • 비공개 API (Close API)
    • 권한이 있는 일부 사용자들에게만 주어진 API
    • 일반적으로 사내에서 개발됨
  • 공개 API (Open API)
    • 누구나 사용할 수 있도록 공개된 API ㅣ ex. Open-CV, 기상청 API, 버스 API

     

배치 프로그램 구현

배치 프로그램 Batch Processing

  • 컴퓨터 프로그램 흐름에 따라 순차적으로 자료를 처리하는 방식
  • 요청이 있을 때 마다 처리를 하는 것이 아니라, 모아둔 일을 일괄적으로 대량 처리 하는 것
  • 배치는 보통 정해진 시간 (트리거)에 실행되는 경우도 다수
  • 특정 시간대에 몰아서 처리되는 일에 사용 ㅣ ex. 세금, 급여, 전화 요금, 전기 요금, 성적 처리
  • 배치 프로그램 스케줄링 만들기 (DDOS)
  1. auto.bat: 배치 파일 만들기
  2. echo: 출력 명령어
  3. aa.exe: 파일 실행
  4. pause: 프로그램을 종료시키지 않고 대기
  5. 배치 파일 끝내기
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1. C:\> copy con auto.bat
2. @echo off
3. aa.exe
4. pause
5. ^Z
  • 장점
    • 작업 시간을 컴퓨터 리소스가 덜 사용되는 시간대로 이동 시킴
    • 전반적인 컴퓨터의 이용률을 높임
  • 유형
    • 정기 배치: 정해진 시간에 처리됨, 주료 야간이나 컴퓨터가 쉬는 시점
    • 이벤트 배치: 사전에 정의한 조건이 충족되면 자동으로 실행 (트리거)
    • On-Demand 배치: 사용자의 명시적인 요구가 있을 때마다 실행

     

2) 프로그래밍 언어 활용

기본 문법 활용

데이터 타입

  • 데이터는 일반적으로 문자형, 숫자형 타입으로 구분
  • 여러 종류의 데이터 유형을 정의함 ㅣ ex. 문자 타입, 정수 타입, 실수 타입
  • 데이터 (변수)는 입출력 함수들을 통해 입출력이 가능할 수 있도록 되어있음
  • 2진 데이터를 다양한 형태의 타입으로 메모리 공간에 사용
  • 유형
    • Boolean, bool: 조건 참/거짓
    • Character, char: 문자, 1byte
    • Integer, int: 정수, 4byte
    • Float, float: 실수, 4byte
    • Double, double: 실수, 8byte
    • String, string: 문자열
    • Array, void: 배열, 한가지 형태의 여러 데이터를 하나로 묶어 저장

     

변수

  • 여러 타입의 데이터 값을 저장, 변수의 값은 프로그램이 진행되는 동안 갱신 가능
  • 주기억장치에 기억 공간 (메모리)를 할당하여 값을 저장
  • 선언
    • 데이터 타입과 데이터를 저장할 수 있는 데이터 명으로 구성
    • 선언 형식: data_type variable_name
    • 숫자는 처음에 올 수 없음
    • 특수 기호는 사용할 수 없음 (‘_‘는 허용)
    • 변수가 선언되면 변수 타입에 따라 메모리가 할당 됨
    • 변수를 하나 씩 또는 여러 개를 동시에 선언 가능

     

연산자

  • 산술 연산자, +, -, *, /: 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 나눗셈
  • 관계 연산자, <, >, =, <=, >=, ==, !=: 두 개의 데이터 값의 데이터 크기 연산
  • 시프트 연산자, <<, >>: 비트만큼 이동 연산
  • 비트 연산자, &, |, ^: 두 개의 데이터 값을 비트로 연산
  • 논리 연산자, &&, ||: 두 개의 데이터 값을 논리 연산 (참/거짓)
  • 증감 연산자, ++, --: 연산자 값을 1씩 증가/감소
  • 나머지 연산자, %: 나머지를 구하는 연산자

     

언어 특성 활용

절차적 프로그래밍 언어

  • 절차를 중요시 함, 자연어에 가까운 언어
  • 하드웨어 제어에 많이 사용 (C언어), 명령형 프로그래밍, 프로시저 호출 개념을 가짐
  • 종류
    • C언어: 1972년 켐 톰슨과 데니스 리치가 벨 연구소에서 새로 개발 된 유닉스 운영 체제에 사용하기 위해 개발
    • 베이직 Basic: 1975년 빌 게이츠와 폴 앨런이 MITS Altair 8800에서 교육용으로 제작
    • 알골 ALGOL: 컴퓨터 프로그래밍을 위한 제 3세대 프로그래밍 언어로 수치 계산 절차를 표준화된 형태로 정확히 나타냄
    • 코볼 Cobol: 사무 처리를 위해 고안
    • 포트란 Fortran: 1956년에 개발된 과학 기술 계산용 프로그래밍 언어

     

객체지향 프로그래밍 언어

  • 소프트웨어 시스템을 구성하는 요소를 인터페이스와 데이터를 포함한 객체의 단위로 나누고, 객체 간의 메세지 전달을 통해 문제 해결

  • 실제 세계의 문제를 직접 묘사할 수 있는 장점 및 재사용성에 의한 빠른 소프트웨어 개발

  • 객체 지향 프로그램에서는 객체의 구성 및 객체 간의 통신을 정의하는 것이 중요

  • 키워드

    • 객체 Object: 실세계에 존재하는 모든 사물

      • 사물을 관찰 후 데이터를 추상화
      • 현실 세계의 사물을 데이터적인 측면과 기능적인 측면을 통해 정의
      • 상태 (멤버 변수)와 행동 (멤버 함수)로 이루어짐

    • 클래스 Class: 객체를 프로그램으로 표현할 수 있도록 만든 언어적 도구

      • 자료를 추상화해서 사용자 정의 자료형으로 구현할 수 있게 하는 C++의 도구
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      class 클래스명 {
				멤버변수: 현재상태
				멤버함수: 행동
};

    • 인스턴스 Instance: 프로그램에서 클래스를 통해 만든 실제의 실행 객체

     

  • 고려 사항
    • 객체의 정의 및 객체간의 통신에 대해 정의한 것
    • 핵심 개념
      • 캡슐화 Encapsulation: 데이터와 함수 등 객체와 관련된 것을 하나로 묶는 것
        • 정보 은닉과 함께 연관 지어 사용, 외부에서 알 필요 없는 데이터와 연산을 외부에서 보이지 않게 숨겨 자세한 실행 흐름을 드러내지 않음
      • 추상화 Abstraction: 인터페이스와 구현을 분리하는 것
        • 객체가 가진 특성 중 필수 속성만으로 객체를 묘사하고 유사성을 표현하며 세부적인 사항은 각 객체에 따라 다르게 구현
        • C++ 언어는 가상 함수를 통한 클래스의 상속을 통해 추상화 제공
      • 상속 Inheritance: 기존에 정의된 클래스를 이용하여 새 클래스를 정의 할 수 있음
        • 클래스에 상하 관계를 맺을 수 있도록 하위 클래스는 상위 클래스에서 정의한 모든 내용을 수정 없이 사용 가능
        • 상위 클래스, 기본 클래스, 부모 클래스, 하위 클래스, 유도 클래스, 자식 클래스로 구성
      • 다형성 Polymorphism: 서로 다른 타입에 대해 동일한 방식으로 접근 가능하도록 하는 하나의 인터페이스
        • 같은 방식으로 접근 하지만 서로 다른 표현을 가짐

     

  • 접근 지정자
    • private
      • 해당 멤버가 속한 클래스의 멤버함수에서만 사용 가능하며, 캡슐화됨
      • 클래스는 접근 지정자가 생략되면 디폴트로 private가 적용됨
      • 일반적으로 멤버 변수를 private로 설정하여 외부에서 직접 변수 데이터에 접근하는 것을 막음, 데이터 은닉
    • public
      • 객체를 사용할 수 있는 범위라면 어디서나 접근 가능한 공개 멤버
      • private 멤버를 해당 클래스 외부에서 사용하도록 하기 위한 멤버 함수를 정의할 때 사용
      • public 멤버로 지정하기 위해서는 public: 을 명시적으로 기술
    • protected
      • 상황에 따른 가변적인 접근 지정자
      • 상속받은 클래스는 public 처럼, 상속 받지 않는 클래스는 private처럼 사용 가능
  • 클래스 제작 예시
  1. 클래스 선언 키워드 class는 클래스 정의를 의미
  2. 접근 지정자 클래스 외부에서 접근 불가
  3. 멤버 변수 선언
  4. 접근 지정자 클래스 외부에서 접근 가능
  5. 멤버 변수 선언
  6. 클래스 선언의 마침 세미콜론 “;”
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1. class Car {
2. private:
3. 			bool key:
			int speed;
			string color;
4. public:
5. 			onSwitch() {...}
			offSwitch() {...}
			speedUp() {...}
			speedDown() {,,,}
			setColor() {...}
6. };

     

스크립트 언어

  • 컴파일 하지 않고 변수 타입을 선언하지 않으며 바로 실행 가능
  • 종류
    • Java Script: 객체 기반의 스크립트 프로그래밍 언어로 웹 브라우저 내에서 주로 사용, 타 응용 프로그램의 내장 객체에도 접근 가능
    • Perl: 래리 월이 만든 인터프리터 방식의 언어로 고급 언어, 범용 언어, 인터프리터 언어, 동적 언어 범주에 속함
    • Python: 귀도 반 로섬이 1991년에 발표한 고급 프로그래밍 언어, 플랫폼에 독립적이며 인터프리터, 객체지향적, 동적 타이핑 대화형 언어
    • Tcl/Tk: 모든 것은 명령어이며 전위 표기법으로 표현하는 언어, 쉽고 빠른 프로토타이밍, 스크립트 프로그램, GUI 및 테스팅

     

선언형 언어

  • 해법을 정의하기보다는 문제를 설명하는 고급 언어
  • 어떤 방법으로 프로그래밍 할 것인가가 아닌 무엇을 할 것인지 중점을 둠
  • 선언형 언어로는 ABSET, Lustre, MetaPost, OpenLaszlo, 프롤로그, SQL, XSL Transformation

     

라이브러리 활용

라이브러리

  • 다른 프로그램들과 링크되기 위하여 존재하는 하나 이상의 서브 루틴이나 함수들이 저장된 파일들의 모음
  • 컴퓨터 프로그램의 조직화된 집합, 특별한 용도로 function이나 class 형태로 설계될 수 있음
  • 동작하는 프로그램과 같이 링크될 수 있도록 일반적으로 컴파일 된 형태로 존재
  • 프로그램이 작성되고 실행에 이르기까지 소스 형태, 목적 형태, 적재 형태의 세가지 타입이 있음
  • Windows에서의 런타임 라이브러리 확장자는 일반적으로 .dll임, Java의 경우 .jar 형태로 배포
  • 종류
    • 표준 라이브러리
      • 특정 언어의 개발 환경에 기본적으로 포함된 것
      • 기본적인 기능 수행과 더불어 디버깅, 성능 측정 등을 위한 별도의 API가 존재
    • 런타임 라이브러리
      • 프로그램이 실제 환경에서 실행되기 위해 필요한 모듈
      • 표준 라이브러리에서 기능 수행에 필요한 것들이 제공
  • Visual C++ 라이브러리 DLL 제작
  1. 함수 선언
  2. 실행 프로그램
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1. extern "C" __declspec(dllexport) int print() {
2. AfxMessageBox(_T("DLL을 제작 합니다."));
...
}

     

데이터 입출력

  • 데이터 입출력
    • 메모리 맵에 의한 입출력: 전체 메모리 공간 이용
    • I/O 맵에 의한 입출력 (격리형): 메모리의 일부 공간을 I/O 포트에 할당
  • 데이터 전송
    • 직렬 데이터 전송: 한 개의 선을 이용하여 한 번에 한 비트씩 전송
    • 병렬 데이터 전송: 여러 개의 선을 이용하여 여러 개의 비트를 동시에 전송
  • 데이터 전송 방법
    • 프로그램 제어 하에 데이터 전송, 인터럽트에 의한 데이터 전송, DMA에 의한 데이터 전송

     

예외 처리

  • 예외: 잘못된 코드, 부정확한 데이터, 예외적인 상황에 의하여 발생하는 오류
    • 0으로 나누는 것과 같은 잘못된 연산이나 배열의 인덱스가 한계를 넘는 경우, 디스크에서의 하드웨어 오류
    • 오류가 발생하더라도 계속 실행할 수 있게 하는 프로그래밍 기법
  • 예외 처리
  1. try 예외 처리 발생 블록
  2. 예외 조건
  3. 정상적이지 않을 경우 throw 예외를 던짐
  4. 예외가 발생하였을 때 catch로 점프
  5. 예외 처리
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1. try {
2. 		if (예외조건)
3. 			throw;
}
4. catch {
5. 		예외 처리;
}
  • 다중 catch 문일 경우
    • 하나의 try 블록에서는 여러 개의 throw 문장을 가질 수 있음
    • 여러 타입의 값을 처리하기 위해서는 여러 개의 catch 블록을 두어야 함
    • 구체적인 예외를 먼저 선언

     

프로토타입

  • 시스템의 일부 또는 모형을 만드는 과정, 프로그램의 일부를 구현하여, 추후 구현 단계에서 사용될 골격 코드가 되는 모형을 제작
  • 개발 순서
    • 요구사항 🠊 설계 🠊 프로토 타입 제작 🠊 고객 평가 🠊 조정 및 개선 🠊 구현
  • 장점
    • 사용자 요구사항의 반영 및 결과를 미리 가늠 가능
    • 고객 평가나 자체 평가 후 조정이나 개선이 용이
    • 제시하는 사항에 대한 불확실성을 줄임

     

3) 응용 SW 기초 기술 활용

운영체제 기초 활용

운영체제

  • 컴퓨터 시스템 자원을 효율적으로 관리, 사용자와 컴퓨터 간의 인터페이스 제공
  • 자원의 효율적인 운영 및 자원 스케줄링을 함, 데이터 공유 및 주변 장치를 관리
  • 응답 (반응) 시간 단축, 반환 시간 단축, 성능을 향상
  • 기능
    • 초기 환경작업 설정, 프로세스 관리, 시스템의 각종 하드웨어 및 네트워크 관리/제어
    • 사용자와 시스템 간의 편리한 인터페이스 제공, 시스템의 오류 검사 및 복구, 데이터 관리, 데이터 및 자원 공유
  • 특징
    • 신뢰성, 효율성, 용이성
  • 성능 평가 기준
    • 처리 능력 Throughout 향상, 응답 시간 Turnaround Time 단축, 신뢰도 Reliability 단축, 사용 가능도 Availability 증대
  • 구성
    • 제어 프로그램: 감시 프로그램, 작업 관리 프로그램, 데이터 관리 프로그램
    • 처리 프로그램: 언어 변역 프로그램, 문제 처리 프로그램, 서비스 프로그램
  • 발전과 종류
    • 일괄 처리 시스템 Batch Processing: 일정 기간이나 일정량을 모아 두었다가 일괄적으로 처리하는 오프라인 방식
    • 다중 프로그래밍 시스템 Multi-Programming: 여러 개의 프로그램이 동시에 기억장치에 적재되고 이것을 동시에 처리
    • 실시간 시스템 Real-time Processing: 데이터가 발생하는 즉시 처리하여 결과를 얻는 온라인 방식
    • 시분할 시스템 TSS, Time Saring System: 시간을 분할하여 여러 사용자에게 제어권을 할당시키면서 한 대의 컴퓨터를 여러 명의 사용자가 공유
    • 다중 처리 시스템 Multi-Processing System: CPU를 두 개 이상 두고 각각 그 업무를 완전히 병렬적으로 동시 수행이 가능한 방식
    • 분산 처리 시스템 Distributed Processing: 네트워크를 이용하여 각 시스템의 여러 기능을 공유하며 상호 작용과 공동 연산의 장점을 살려서 효율을 극대화시킨 운영 방식

     

  • 유닉스 특징
    • 대화식 시스템, Multi-user System, Multi-tasking System
    • 타 기종간의 호환성, 간결하고 유연성이 뛰어남, 강력한 통신 기능
    • CUI 환경, 높은 확장성, 90% 이상이 C언어로 구성
    • 계층적 파일 시스템 (트리 구조), 가상 메모리 시스템
    • 파일 접근 제어 (사용 권한), 유틸리티, 병행 처리 (분산 처리)
    • 구성
      • 커널 Kernel: 시스템의 하드웨어를 직접 제어, 도스의 MSDOS.SYS, IO.SYS와 비슷한 기능 담당, 유닉스 시스템의 핵심
        • 시스템 자원들 (프로세서, 메모리, 파일, 프로세스, 주변 장치) 등을 관리
      • 셸 Shell: 명령어 해석기 (COMMAND.COM), 시스템과 사용자간의 중간 매개 역할
        • 자체 프로그래밍 언어 기능 ㅣ C Shell, Broun Shell, Korn Shell
      • 유틸리티 Utility: 사용자 편의 제공
        • 문서 편집기 (vi, ed), 언어 번역기 (C언어), 전자 우편, /bin 디렉토리에 보관
    • 명령어
      • ls: 현재 디렉토리의 파일 목록 표시
      • cat: 텍스트 파일 내용 화면 출력
      • cp: 파일 복사
      • mv: 파일 이름 변경
      • rm: 파일 삭제
      • pwd: 작업 중인 디렉토리의 경로 표시
      • cd: 디렉토리 이동
      • mkdir: 디렉토리 생성
      • rmdir: 디렉토리 삭제
      • more: 파일 내용을 한 페이지씩 출력
      • chmod: 파일이나 디렉토리의 사용 권한 속성 변경

     

메모리 관리

  • 메모리: 컴퓨터 내 저장 장치, CPU로 부터 가까운 순서로 레지스터, 캐시, RAM, ROM, 하드 디스크가 있음
    • ROM Read Only Memory: 읽을 수만 있는 기억장치로 일반적으로 쓰기는 불가능
      • 전원이 꺼져도 기억된 내용이 지워지지 않는 비휘발성 메모리
      • 주 기억장치로 사용하기 보다는 주로 기본 입/출력 시스템 (BIOS) 에 사용됨
      • 자가 진단 프로그램 (POST) 같은 시스템 소프트웨어를 기억시키는데 이용
      • 종류
        • Mask ROM: 제조 공장에서 프로그램 화하여 생산, 사용자가 내용 변경 불가능
        • PROM Programmable ROM: PROM 프로그램 장치라는 ROM Write를 이용하여 사용자가 한번만 내용을 기입 가능, 이후는 읽기만 가능
        • EPROM Erasable PROM: 자외선을 쏘여서 기입한 내용을 삭제 가능, ROM Write로 내용을 기입 가능
        • EEPROM Electronic EPROM: 전기적인 방법을 이용하여 기록된 내용을 여러 번 수정 가능, 새 내용을 기록 가능
          • 바이오스 업데이트, 펌웨어 업데이트
    • RAM Random Access Memory
      • 자유롭게 읽고 쓸 수 있는 기억장치, Read Write Memory
      • RAM에는 현재 사용 중인 프로그램이나 데이터가 저장됨, 전원이 꺼지면 기억된 내용이 모두 사라지는 휘발성
      • 주기억장치, 정보가 저장된 위치는 주소로 구분
      • 종류
        • DRAM: 동적 램, 콘덴서, 전원이 공급되어도 일정 시간이 지나면 전하가 방전되므로 주기적인 재충전 필요
          • 적은 전력 소모, 접근 속도 느림, 집적도 높음, 저가, 일반적인 주기억장치
        • SRAM: 정적 랩, 플립플롭, 전원이 공급되는 동안에는 기억 내용이 유지, 전력 소모 많음, 접근 속도 빠름, 집적도 낮음, 고가, 캐시 메모리

     

  • 보조 기억 장치
    • 주 기억장치의 한정된 기억 용량을 보조, 전원이 차단되어도 내용이 유지
    • 종류
      • 자기 테이프 Magnetic Tape: 순차처리만 할 수 있는 대용량 저장 매체, 저렴하고 큰 용량, 백업용으로 많이 사용
        • 자성 물질이 코팅된 얆은 플라스틱테이프를 동그란 릴에 감아 놓은 형태
      • 자기 디스크 Magnetic Disk: 자성 물질을 입힌 금속 원판을 여러 장 겹쳐서 만든 기억매체, 큰 용량, 빠른 접근 속도
        • 순차, 비순차 처리가 모두 가능한 DASD (Direct Access Storage Device) 방식으로 데이터 처리
        • 트랙: 디스크 표면에서 회전 축을 중심으로 데이터가 기록되는 동심원
        • 섹터: 트랙들을 일정한 크기로 구분한 부분이며 정보 기록의 기본 단위
        • 실린더: 서로 다른 면들에 있는 동일 위치의 트랙들의 모임, 실린더의 수는 한 면의 트랙 수와 동일
        • 클러스터: 서로 떨어져 있는 하나의 파일 집합
      • 자기 드럼 Magnetic Drum: 원통 표면에 트랙과 섹터를 구성하고 각 트랙별로 구성된 R/W Head를 두고 있어 자기 디스크에 비해 속도가 빠름
        • 순차, 비순차 처리가 모두 가능한 DASD (Direct Access Storage Device) 방식으로 데이터 처리
        • 크기에 비해 용량이 적어 현재는 거의 사용 안함
      • SSD Solid State Drive: 반도체를 이용하여 정보 저장
        • 하드디스크 드라이브에 비해 속도가 빠르고, 기계적 지연이나 실패율, 발열/소음도 적으며 소형화/경량화 가능

     

  • 주소 지정 방식
    • 연산자 Operation Code: 명령어는 크게 연산자 (operation, 동작 부분), 자료 (operand, 주소 부분)으로 구성
    • 주소 지정 명령어 형식
      • 0 주소 방식: OP CODE, Stack에 저장
      • 1 주소 방식: OP CODE ㅣ Operand1, 누산기에 저장
      • 2 주소 방식: OP CODE ㅣ Operand1 ㅣ Operand2, 범용레지스터 이용
      • 3 주소 방식: OP CODE ㅣ Operand1 ㅣ Operand2 ㅣ Operand3, 범용레지스터 이용
    • 주소 지정 방식
      • 암시적 (묵시적) 주소 지정 방식 Implied Mode: 주소를 지정하는 필드가 없는 0번지 명령어에서 Stack의 SP가 가리키는 Operand를 암시하여 이용
      • 즉치 (즉시) 적 주소 지정 방식 Immediate Mode: 명령어 자체에 오퍼랜드(실제 데이터)를 내포하고 있는 방식, 별도의 기억장소를 액세스하지 않고 CPU에서 곧바로 자료를 이용할 수 있기에 빠른 속도
        • 명령어 길이의 영향을 받아 표현 가능한 데이터 값 범위가 제한적
      • 직접 주소 지정 방식 Direct Mode: 명령의 주소부 Operand 가 사용할 자료의 번지를 표현하고 있는 방식, 실제 데이터가 기억된 기억 장소에 직접 사상 가능
        • 기억 용량이 2n개의 Word인 메모리 시스템에서 주소를 표현하려면 n비트의 Operand 부가 필요함
      • 간접 주소 지정 방식 Indirect Mode: 명령어에 나타낼 주소가 명령어 내에서 할당된 비트 수로 나타낼 수 없을 때 사용, 명령 길이가 짧고 제한되었으니 긴 주소에 접근 가능
        • 최소한 주 기억장치를 두 번 이상 접근하여 데이터가 있는 기억 장소에 도달
      • 계산에 의한 (상대) 주소 지정 방식
        • 상대 주소 지정 방식: 명령어의 주소 부분 + PC
        • Base Register Mode: 명령어의 주소 부분 + Base Register
        • Index Register Mode: 명령어의 주소 부분 + Index Register
  • 기억 장치 관리 기법
    • FIFO: 가장 처음에 기록된 페이지를 교체
    • LRU: 가장 오랫동안 참조되지 않은 페이지를 교체
    • LFU: 사용 횟수가 가장 적은 페이지를 교체
    • MRU: 사용 빈도가 가장 많은 페이지를 교체

     

프로세스 스케줄링

  • 프로세스: 현재 실행중인 프로그램
    • 준비 Ready 상태: CPU를 할당받기 위해 기다리는 상태
    • 실행 Running 상태: 현재 실행 중인 상태
    • 대기, 보류 Block 상태: 입출력 (I/O) 처리나 어떤 사건이 일어나길 기다리는 상태 (보류)
  • 스케줄링
    • 컴퓨터의 자원을 보다 효율적으로 이용하기 위해 작업의 순서와 시간을 할당하는 것
    • 선점 Preemptive 스케줄링
      • 하나의 프로세스가 CPU를 할당받아 실행하고 있을 때 우선 순위가 높은 다른 프로세스가 CPU를 강제로 빼앗아 사용할 수 있는 스케줄링 기법
      • 우선 순위가 높은 프로세스를 빠르게 처리 가능, 주로 빠른 응답 시간을 요구하는 대화식 시분할 시스템에 사용
      • 종류
        • RR: 차례대로 일정시간 할당, 시분할 시스템
        • SRT: 남은 처리 시간이 가장 짧은 프로세스에 CPU 할당
        • MFQ: 높은 단계는 낮은 할당량, 낮은 단계는 높은 할당량
    • 비선점 Non-preemptive 스케줄링
      • 이미 할당된 CPU를 다른 프로세스가 강제로 빼앗아 사용할 수 없는 스케줄링
      • 프로세스가 CPU를 할당 받으면 해당 프로세스가 완료될 때까지 CPU를 사용함, 모든 요구를 공정히 처리 가능
      • 프로세스 응답 시간 예측에 용이, 일괄 처리 방식에 적합
      • 중요한 작업 (짧은 작업)이 중요하지 않은 작업 (긴 작업)을 기다리는 경우 발생 가능
      • 종류
        • FIFO: 먼저 들어온 것을 먼저 처리
        • SJF: 처리 시간이 가장 짧은 것부터 처리
        • HRN: 작업 시간이 짧은 작업의 우선순위가 높지만 긴 작업도 오래 기다리면 우선순위가 높아짐

     

  • 마이크로 오퍼레이션 Micro Operation
    • Instruction을 수행하기 위해 CPU내의 레지스터와 플래그가 의미 있는 상태로 변환을 하도록 하는 동작
    • 레지스터에 저장된 데이터에 의해 이루어짐, 한개의 Clock 펄스 동안 실행되는 기본 동작
    • 제어 신호: 마이크로 오퍼레이션의 순서를 결정하기 위해 제어 장치가 발생시키는 신호를
    • 한개의 Instruction은 여러개의 Micro Operation이 동작되어 실행
    • Micro Cycle Time: 한개의 Micro Operation을 수행하는데 걸리는 시간
      • 동기 고정식 Synchronous fixed: 모든 마이크로 오퍼레이션의 동작 시간이 같다고 가정하여 CPU Clock의 주기를 Micro Cycle Time과 같도록 정의
        • Micro Cycle Time: 수행 시간이 가장 긴 마이크로 오퍼레이션의 동작시간
        • 제어기의 구현이 단순, CPU의 시간 낭비가 심함
      • 동기 가변식 Synchronous Variable: 수행시간이 유사한 Micro Operation끼리 그룹을 만들어, 각 그룹별로 서로 다른 Micro Cycle Time을 정의
        • 동기 고정식에 비해 CPU 시간 낭비를 줄일 수 있음, 제어기의 구현은 복잡
        • 마이크로 오퍼레이션의 동작 시간이 차이가 날 때 유리 (정수배)
      • 비동기식 Asynchronous: 모든 마이크로 오퍼레이션에 대하여 서로 다른 Micro Cycle Time을 정의하는 방식
        • CPU의 시간 낭비는 전혀 없으나, 제어기가 매우 복잡하여 실제로는 거의 미사용
  • 메이저 스테이트 Major State
    • 인출 사이클 Fetch Cycle: 명령을 CPU로 가져오는 주기
    • 간접 사이클 Indirect Cycle: Operand가 간접 주소일 때 수행되는 주기
    • 실행 사이클 Execute Cycle: 실질적인 연산을 실행하는 주기
    • 인터럽트 사이클 Interrupt Cycle: 현재 수행중인 명령이 중단되는 상태

     

환경 변수

  • 프로세스 동작하는 방식에 영향을 미치는 값
  • 윈도우에서 처리하는 환경 설정
    • AUTOEXEC.BAT: 일괄처리파일의 특수한 경우로 컴퓨터 부팅 시 시스템에서 자동적으로 수행, 정해진 일을 순서적으로 처리, 루트에 존재하지 않으면 날짜와 시간을 물어봄
    • CONFIG.SYS: 부팅될 때 시스템 환경을 설정, 동시에 열 수 있는 파일 수, 캐시 설정, 기타 주변장치 설정, 메모리 설정
  • 프로세스가 컴퓨터에서 동작하는 방식에 영향을 미치는 동적인 값들의 모임, 쉘에서 정의, 실행되는 동안 프로그램에 필요한 변수
  • 종류
    • 로컬 환경 변수: 현재 진행중인 세션에서만 동작하는 환경 변수
    • 사용자 환경 변수: 특정 사용자에 대해서만 정의된 환경 변수로 로컬 터미널 세션, 원격 로그인 세션을 사용하여 로그인 할 때마다 로드됨
    • 시스템 전체 환경 변수: 해당 시스템에 존재하는 모든 사용자가 사용할 수 있는 환경 변수

     

  • 레지스트리
    • HKEY_CLASSES_ROOT: 파일의 각 확장자에 대한 정보와 파일과 프로그램 간의 연결에 대한 정보
    • HKEY_CURRENT_USER: 윈도우가 설치된 컴퓨터 환경설정에 대한 정보
    • HKEY_LOCAL_MACHINE: 설치된 하드웨어와 소프트웨어 설치 드라이버 설정 정보
    • HKEY_USERS: 데스크탑 설정과 네트워크 환경 정보
    • HKEY_CURRENT_CONFIG: 디스플레이와 프린터에 관한 정보
  • 유닉스 Log List
    • /var/log/dmesg: 시스템 부팅할 때 출력되는 모든 메세지에 대한 로그 파일
    • /var/log/cron: 시스템이 정기적으로 행하는 작업에 대한 로그 파일
    • /var/log/message: 시스템 운영에 대한 전반적인 메세지를 저장하는 가장 기본적인 로그 파일
    • /var/log/secure: 원격 로그인 정보를 기록하고 있는 보안에 민감한 로그 파일
    • /var/log/xferlog: 시스템의 FTP 로그 파일
    • /var/log/mailong: 메일에 관한 모든 것이 기록된 로그 파일
    • /var/spool/mail: 사용자들의 메일을 보관하고 있는 디렉토리
    • /var/adm/wtmp: 로그인, 로그아웃, 셧다운, 부팅에 관한 기록 파일로 last 명령 사용 시 정보 열람 가능
    • /var/adm/utmp: 현재 시스템에 접속중인 사용자에 대한 정보를 알려주며, who 명령어로 정보 열람
    • /var/adm/btmp: 5번 이상 로그인 실패를 했을 경우 실패 정보를 기록, lastb 명령어로 로그인 실패 기록 열람 가능
    • acct/pacct: 로그인부터 로그아웃까지 사용한 명령어 및 시간에 대한 정보를 수집, lastcomm 명령어로 로그 확인 가능
    • /var/adm/lastlog: 최근 로그인 시간과 접근 소스 호스트에 대한 정보, lastlog 명령어로 마지막 로그인 정보 확인 가능
    • /var/adm/sulog: su 명령어로 사용자 계정을 변경할 때 까지의 기록 열람 가능, vi 에디터로 확인 가능

     

Shell Script

  • 시스템을 효율적이고 정확하게 관리하기 위한 자동화 프로그램, DOS의 Batch 파일과 비슷
  • Linux 쉘은 Bourne shell, C shell, Korn shell이 있음
  • 하나의 관리 인터페이스 언어 이며 언어 자체가 OS를 제어하는 것은 아님
  • 윈도우 (DOS) 명령어
    • 파일: DIR (파일 목록 표시), COPY (파일 복사), DEL (파일 삭제), REN (파일명 변경), TYPE (파일 내용 화면 표시)
    • 디렉토리: CD (디렉토리 변경), MD (디렉토리 생성), RD (디렉토리 삭제), PATH (경로 설정 및 해제)
    • 시스템: PROMPT (프롬프트 설정 변경), DATE (날짜 생성), TIME (시간 설정), CLS (화면 삭제), VER (OS 버전 표시)
    • 디스크: VOL (디스크 볼륨 레이블 표시)

     

네트워크 기초 활용

인터넷

  • 역사
    • 1969년 미국 국방성의 지원으로 미국의 4개 대학을 연결하기 위한 아르파네트가 인터넷의 시작
    • 초기에는 군사적 목적으로 구축되었으나 프로토콜로 TCP/IP를 채택하면서 일반인을 위한 아르파네트와 군용 MILNET으로 분리됨
    • 1987년에는 아르파네트를 대신하여 인터넷의 근간 망 (backbone network)의 역할을 담당
    • 인터넷에 접속하는 방법은 전용선에 의한 IP 접속과 전화 회선을 이용한 다이얼업 IP 접속이 있음
    • 인터넷 사용자는 각국의 통신망 정보 센터 (NIC) 에서 할당하는 IP주소와 인터넷에 연결하는 서비스를 해주는 회사에 가입해야 함

  • 주소 체계

    • IP 주소: TCP/IP 프로토콜을 사용하여 컴퓨터 통신을 할 때, 송신자와 수신자를 구별하기 위한 고유 숫자로 구성된 주소
    • 도메인 네임: 인터넷에서 호스트 컴퓨터의 위치를 나타내는 IP주소는 숫자로 이루어져 있으나 사람이 이해하기 쉽도록 문자로 바꾼 것
    • DNS: 네트워크에서 도메인이나 호스트 이름을 숫자로 된 IP 주소로 해석 해주는 TCP/IP 네트워크 서비스
    • URL: 웹 문서의 각종 서비스를 제공하는 서버의 파일 위치를 표시하는 표준

  • 통신 구성

    • 데이터 전송계: 데이터를 안전하고 정확히 목적지까지 전달
      • DTE Data Terminal Equipment: 단말 장치 최초 출발지와 최종 종착지에서 수행하는 송수신 기능과 입출력 기능을 수행
      • DCE Data Communication Equipment: 데이터 회선 종단 장치와 단말 장치를 통해 발생되는 신호를 통신 회선 상에 보내기 적합한 신호 형태로 변환
      • CCU Communication Control Unit: 통신 제어 장치
        • 정보 전송을 위한 전송 회선과 전기적인 결합, 전송 문자 및 메세지 조립/분해 기능, 전송 제어/버퍼링, 전송 에러 검출/제어 기능, 전송 속도 변환
    • 데이터 처리계: 전달된 데이터를 생성, 저장 및 처리 할 수 있는 HOST Computer

     

  • 정보 통신망

    • 형태
      • 스타 형: 중앙의 컴퓨터나 교환기에 모든 단말들이 일대일 또는 일대다로 연결된 형태, 소규모 근거리 통신망 (LAN) 구축에 적합
      • 트리 형: 중앙에 하나의 단말을 두고 일정 지역의 단말까지는 하나의 통신 회선으로 연결되고 일정 지역의 단말에서 다시 그 지역의 다수의 단말과 연결, 나뭇가지 형태
      • 버스 형: 하나의 통신 회선에 모든 단말기들이 연결
      • 링 형: 각각의 단말기들이 서로 이웃하는 것 끼리만 직접 또는 중계를 통해 연결하는 형태로 LAN에 가장 많이 사용
      • 그룹 형: 통신망상에 모든 단말들을 통신회선으로 상호 연결한 형태, 분산 처리 시스템이 가능, 광역 통신망 (WAN)에 적합
        • 통신 회선의 수: n(n-1)/2
    • 분류
      • 회선 교환 방식 Circuit Switching System
        • 전송되는 데이터를 교환하는 방식이 아닌 통신 회선 자체를 교환, 요청된 단말에게 하나의 통신회선을 선택하여 일대일 통신을 수행
        • 전용회선처럼 작용하여 다른 사용자가 이용할 수 없으며 회선 접속률이 통신 회선 수에 따라 결정됨
      • 메세지 교환 방식 Message Switching System
        • 축적 교환 방식 중 하나로 전송되는 데이터를 일련의 메세지 단위로 분할하여 교환
        • 메세지 단위마다 목적지 주소를 부여하여 비어있는 회선을 선택/전송
        • 실시간 데이터 전송이 어려움, 교환기 내의 축적과 처리 기능이 있어 부가적인 기능을 데이터 통신에 적용
      • 패킷 교환 방식 Packet Switching System
        • 회선 교환 방식의 장점과 메세지 교환 방식의 장점을 혼합, 패킷이라는 작은 단위로 전송하는 방식
        • 전송 경로 설정에 따라 가상 회선 방식과 데이터그램 방식으로 나뉨
        • 여러 단말이 하나의 회선을 공유하여 패킷을 전송 가능, 메세지 교환 방식보다 회선 이용률이 높고 실시간 데이터 전송에 유리
    • 종류
      • 근거리 통신망 LAN, Local Area Network: 300m 이하 통신 회선, 한 건물 안에서나 제한된 지역에서 연결하여 정보 프로그램 공유를 가능케 해주는 네트워크
      • 대도시 통신망 MAN, Metropolitian Area Network: 여러 개의 LAN을 묶은 네트워크 형태
      • 광역 통신망 WAN, Wide Area Network: 지방과 지방, 국가와 국가, 국가와 대륙, 전 세계에 걸쳐 형성되는 통신망
      • 부가 가치 통신망 VAN, Value Added Network: KT와 같은 회선을 소유하는 사업자로부터 통신 회선을 빌려 독자적인 통신망을 구성하고 통신 서비스를 부가한 통신망
      • 종합 정보 통신망 ISDN, Integrated Services Digital Network: 위성통신/광섬유 등 대용량 통신 기술과 디지털 전송 기술을 이용한 통신망으로서 전화, 전신, 데이터, 화상 등 모든 정보의 교환과 전송이 가능

     

  • 프로토콜

    • 국제표준기구 (ISO)에서 표준화된 네트워크 구조를 제시한 기본모델, 컴퓨터 간 정보를 주고받을 때의 통신방법에 대한 규칙과 약속 (TCP/IP)
    • 통신망을 통한 상호 접속에 필요한 제반 통신 절차를 정의하고 비슷한 기능을 제공하는 모듈을 동일 계층으로 분할 (7 계층)
    • 통신 프로토콜은 어떤 시스템과 다른 시스템 사이에서 데이터 교환이 필요한 경우 원활하게 수용하도록 해줌
    • 3 요소
      • 구문 Syntax: 전달되는 데이터의 형식, 부호화, 신호 레벨 등을 규정
      • 의미 Semantic: 정확하고 효율적인 정보 전송을 위한 객체간의 조정과 에러 제어 등을 규정
      • 순서 Timing: 접속되는 개체간의 통신 속도의 조정과 메세지의 순서 제어를 규정
    • 기타 프로토콜
      • SMTP Simple Mail Transfer Protocol: 메일을 전송하는 프로토콜
      • FTP File Transfer Protocol: 파일을 전송하는 표준 프로토콜
      • IGMP Internet Group Management Protocol: 멀티캐스팅을 위한 호스트와 라우터를 위해 사용
      • SNMP Simple Network Management Protocol: 인터넷 관리 운영
      • SLIP Serial Line Internet Protocol: Dial-up 사용자가 네트워크를 사용하도록 하는 프로토콜
      • NNTP Network News Transfer Protocol
    • 주요 Prot 서비스 프로토콜
      • FTP (21번), 보안 텔넷 (SSH, 22번), 텔넷 (23번), SMTP (메일, 25번), 호스트 네임 서버 (42번), 도메인 메인 서버 (53번), 고퍼 (70번), 핑거 (79번), 웹 (HTTP, 80번), 커베로스 보안 규격 (88번), POP3 (메일 수신, 110번), SQL 서비스 (118, 156번), NetBIOS (파일 서버, 137~139번), SNMP (네트워크 관리, 161번)

     

IP

  • IPv4 Internet Protocol Version 4
    • 전 세계적으로 사용된 첫 번째 인터넷 프로토콜, IETF (인터넷 표준화 기구), RFC 791 (1987년 9월)에 문서화
    • 인터넷상의 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 데이터를 보내는데 사용되는 프로토콜
    • 인터넷 상의 각 컴퓨터, 즉 호스트들은 다른 컴퓨터와 구별될 수 있도록 적어도 한 개 이상의 고유한 주소를 갖음
    • IPv4의 주소체계는 네 개로 나누어진 최대 12자리의 번호, 32비트, 최대 약 40억 개의 서로 다른 주소 부여
  • IPv6 Internet Protocol Version 6
    • 128비트 주소체계로 3.4*10, 38개의 주소 수
    • 유니캐스트 (1:1), 애니캐스트 (1:N), 멀티캐스트 (N:M) 주소 유형
    • 네트워크 속도 증가, 특정 패킷 인식을 통한 높은 품질의 서비스 제공, 헤더 확장을 통한 패킷 출처 인증과 데이터 무결성

     

TCP/UDP

  • TCP/IP: 인터넷 표준 프로토콜, 컴퓨터 간 데이터 전송 시 에러가 발생하지 않도록 알맞게 나누어 전송하고, 수신 시 기존의 정보로 재 변환
    • 데이터 흐름 관리, 정확성 확인, 패킷의 목적지 보상 담당, DARPA 모델로 알려진 4개 계층의 개념적인 모델에 매핑됨
    • TCP Transmission Control Protocol: 연결이 성공해야 통신 가능, 연결형 프로토콜, 데이터의 경계를 구분 안함 (Byte-Stream System)
      • 데이터의 재전송이 가능함, 순서적인 데이터 스트림 전달 서비스, 유니캐스트 (1:1)
      • 응용 계층으로부터 데이터를 받은 TCP는 TCP 헤더를 추가한 후 이를 IP로 보냄
      • 응용 프로토콜: FTP:TELNET, SMTP, POP3
  • TCP 헤더
    • 송신자의 포트 번호: 데이터를 보내는 애플리케이션의 포트 번호, 16비트
    • 수신자의 포트 번호: 데이터를 받을 애플리케이션의 포트 번호, 16비트
    • 순서 번호: 송신자가 지정한느 순서 번호 (바이트 수 기준), 32비트
    • 응답 번호: 수신 완료 된 데이터 순서 번호 (바이트 수 기준), 32비트
    • 데이터 오프셋: 데이터의 시작 위치, 4비트
    • 예약 필드: 사용하지 않음, 6비트
    • 제어 비트: SYN, ACK, FIN 등의 제어 번호, 6비트
    • 윈도우 크기: 수신자에서 수신할 수 있는 데이터의 크기, 16비트
    • 체크섬: 데이터 오류 검사에 사용, 16비트
    • 긴급 위치: 긴급하게 처리할 데이터의 위치, 16비트
    • 옵션 필드: 최대 40비트 길이
  • TCP 헤더의 제어 비트 Flag Bit
    • URG 긴급 위치를 필드가 유효한지 설정, ACK 응답 번호 필드가 유효한지 설정, PSH 현재 세그먼트에 포함된 데이터를 상위 계층에 즉시 전달할 때
    • RST 연결의 리셋이나 유효하지 않은 세그먼트에 대한 응답용, SYN 연결 설정 요구, FIN 더 이상 전송할 데이터가 없을 때 연결 종료 의사 표시

     

  • UDP User Datagram Protocol
    • 연결 없이 통신이 가능한 비연결형 프로토콜, 데이터의 경계를 구분 (Datagram Service)
    • 데이터의 재 전송이 없어 신뢰성 없음, 전송 속도 빠름, 유니캐스트 (1:1), 브로드캐스트 (1:N), 멀티캐스트 (M:M)
  • UDP 헤더
    • 송신자의 포트 번호: 데이터를 보내는 애플리케이션의 포트 번호, 16비트
    • 수신자의 포트 번호: 데이터를 받을 애플리케이션의 포트 번호, 16비트
    • 데이터의 길이: UDP 헤더와 데이터의 총 길이, 16비트
    • 체크섬: 데이터 오류 검사에 사용, 16비트
    • 데이터: 가변 길이 데이터

     

기본 개발환경 구축

웹 서버

  • 정보/통신 사용자에게 웹 페이지를 나타내는 파일들을 제공하고 관리하는 프로그램
  • 웹 사이트를 통해 서비스를 하기 위해서 아파치나 IIS, 엔진엑스 (Nginx) 같은 서버 프로그램 설치 필요
  • 웹 브라우저에서 HTTP 요청을 받아들이고 HTML 문서나 파일을 반환해주는 컴퓨터 프로그램
  • 웹 브라우저 프로그램으로는 익스플로러, 크롬, 사파리, 파이어폭스, 오페라 등이 있음
  • 정적 웹 서버
    • HTTP 서버 (소프트웨어)가 있는 컴퓨터 (하드웨어)로 구성
    • 서버가 호출된 파일을 클라이언트의 브라우저에게 전송
    • 미리 생성된 웹 페이지를 사용자의 요청에 의해 응답하는 서비스, 항상 같은 페이지를 반환
    • HTML, CSS, JavaScript, 이미지, 음악과 같은 기존 저장 콘텐츠를 반환
  • 동적 웹 서버
    • 정적 웹 서버가 추가적인 소프트웨어로 구성됨
    • 서버가 http 서버를 통해 클라이언트의 브라우저에게 전송하기 전 스크립트를 이용하여 사용자 요청에 맞는 콘텐츠가 생성
  • 웹 서버 제품
    • 아파치: 1995년 처음 발표된 WWW 서버 용 소프트웨어, 공개 소스
    • IIS Internet Information Service: 마이크로소프트 윈도우를 사용하는 서비스를 위한 인터넷 기반 서비스
    • 엔진엑스 Enginx: 각 기능은 모듈화되어 있어 효율적인 운영이 가능하며, 아파치 웹 서버 소프트웨어 보다 메모리 사용이 효율적이고 빠름

     

DB 서버

  • DBMS Database Management System
    • DB를 관리하기 위해 사용되는 프로그램, 데이터의 종속성과 중복성을 최소화
    • 사용자의 쿼리를 DB에 추출하여 사용자에게 제공, 사용자가 DB에 접근 가능하게 해주는 프로그램
    • 기능
      • 정의 기능 Definition Facility: 데이터의 구조, 타입 저장 시 제약조건 명시, 사용자와 DB 간 인터페이스 방법 제공
      • 조작 기능 Manipulation Facility: 사용자의 쿼리에 대한 요청 수행, 질의로는 입력/삭제/변경/검색, 사용자와 DB 간 인터페이스 제공
      • 제어 기능 Control Facility: 데이터의 무결성 유지, 보안 및 권한 검사

     

패키지

  • 독자적으로 개발되었으나 특정 업무를 위해 연관되어 함께 사용될 수 있도록 하나의 제품으로 통합한 것
  • 대표적으로 워드, 프레젠테이션, 스프레드시트 등 하나로 통합된 마이크로소프트 오피스가 있음
  • 사용자에게 데이터나 구성 상의 특수한 문제들에 대한 도움을 주기 위해서 쓰이는 공용 프로그램
Extracurricular Activities, Certification
정보처리기사 reuse module api batch-processing oop script library rom ram micro-operation protocol tcp udp
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