[실기]Ⅺ.응용SW 기초 기술 활용★★

핵심개념정리

no	개념	설명
1	운영체제(OS)	(Operating System) 사용자가 컴퓨터 하드웨어를 쉽게 사용할 수 있도록 인터페이스 기능을 해주는 SW로, 한정된 시스템 자원을 효과적으로 사용할 수 있도록 관리 및 운영하여 사용자의 편리성을 제공
2	Windows	MS-DOS의 멀티태스킹 기능과 GUI환경을 제공하는 응용프로그램으로서, 마이크로소프트사가 개발한 OS
3	Unix	교육, 연구기관에서 사용되는 범용 다중 사용자 방식의 시분할 OS
4	Liux	유닉스기반으로 개발, 소스코드가 공개된 오픈소스 기반의 OS(데비안, 레드헷, Fedora, Ubuntu, Cent OS)
5	MMU	(Memory Management Unit)가상 메모리 주소를 실제 메모리 주소로 변환하는 장치
6	프로세스(Process)	CPU에 의해 처리되는 프로그램으로 현재 실행중인 프로그램
7	프로세스 상태전이	하나의 작업이 컴퓨터 시스템에 입력되어 완료되기까지 프로세스의 상태가 준비, 실행 및 대기 상태로 변하는 활동
8	문맥교환	CPU가 현재 실행하고 있는 프로세스의 문맥상태를 프로세스 제어블록(PCB)에 저장하고 다음 프로세스의 PCB로부터 문맥을 복원하는 작업
9	가상화(Virtualization)	물리적인 리소스들을 사용자에게 하나로 보이게 하거나, 하나의 물리적인 리소스를 여러개로 보이게 하는 기술
10	클라우딩 컴퓨팅	인터넷을 통해 가상화된 컴퓨터 시스템 리소스를 제공하고, 정보를 자신의 컴퓨터가 아닌 클라우드(인터넷)에 연결된 다른 컴퓨터로 처리하는 기술
11	DB	다수의 인원, 시스템 또는 프로그램이 사용할 목적으로 통합하여 관리되는 데이터의 집합
12	ERD	업무 분석 결과로 도출된 실체(엔티티)와 엔티티 간의 관계를 도식화한 다이어그램
13	OSI	(Open System Interconnection) 국제 표준화 기구인 ISO에서 개발한 컴퓨터 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 계층으로 나누어 설명한 개방형 시스템 상호 연결 모델, 각 계층은 서로 독립적으로 구성되어 있고, 각 계층은 하위 계층의 기능을 이용하여 상위 계층에 기능을 제공함
14	TCP	전송 계층에 위치하며 근거리 통신망이나 인트라넷, 인터넷에 연결된 컴퓨터에서 실행되는 프로그램 간에 일련의 옥텟을 안정적으로, 순서대로, 에러 없이 교환할 수 있게 해주는 프로토콜
15	패킷 스위칭	컴퓨터 네트워크와 통신 방식 중 하나, 작은 블록의 패킷으로 데이터를 전송하며 데이터를 전송하는 동안만 네트워크 자원을 사용하도록 하는 통신 방식
16	서킷 스위칭	네트워크 리소스를 특정 사용층이 독점하도록 하는 통신 방식
17	X.25	통신을 원하는 두 단말장치가 패킷 교환망을 통해 패킷을 원활히 전달하기 위한 통신 프로토콜
18	멀티 캐스트	하나 이상의 송신자들이 특정한 하나 이상의 수신자들에게 데이터를 전송하는 방식, 인터넷 화상 회의 등
19	유니 캐스트	고유 주소로 식별된 하나의 네트워크 목적지에 1:1로 트래픽 또는 메시지를 전송하는 전송 기술
20	브로드 캐스트	하나의 송신자가 같은 서브 네트워크 상의 모든 수신자에게 데이터 전송
21	애니 캐스트	단일 송신자로부터 데이터그램들을 토폴로지 상의 잠재적인 수신자 그룹 안에서 가장 가까운 노드로 연결
22	프레임 릴레이	ISDN을 사용하기 위한 프로토콜, ITU-T에 의해 표준으로 작성
23	ATM	(Asynchronous Transfer Mode) 비동기 전송모드의 광대역 전송에 쓰이는 스위칭 기법 동기화를 맞추지 않아 보낼 데이터가 없는 사용자의 슬롯은 다른 사람이 사용할 수 있도록 하여 네트워크 효율성 향상
24	라우팅 알고리즘	목적지까지의 최적 경로를 산출하귀 위한 법칙
25	ORM	(Object-Relational Mapping)프레임워크. 관계형 DB와 객체지향 프로그램 언어 간 호환되지 않는 데이터를 변환하는 프로그래밍 기법
26	PCB	(Process Control Block)프로세스 관리를 위해 필요한 자료를 담고 있는 자료 구조
27	환경변수	프로세스가 컴퓨터에서 동작하는 방식에 많은 영향ㅇ르 미치는 동적 값들의 모임

 

필기랑 같이 잘 정리하기: HRN..튜플개수구하기.등

▶︎ 프로토콜의 기본요소(20년 1회 기출): 구문, 의미, 타이밍

 

01. 운영체제의 특징

▶︎ 운영체제 종류

▶︎ 운영체제 핵심기능 : (가상)메모리 관리, 프로세스 관리

▶︎ 운영체제 성능평가 기준
    1) 처리능력: 일정 시간 내에 시스템이 처리하는 일의 양
    2) 반환시간:시스템에 작업을 의뢰한 시간부터 처리가 완료될 때 까지 걸린 시간
    3) 사용가능도: 시스템을 사용할 필요가 있을 때 즉시 사용 가능한 정도
    4) 신뢰도: 시스템이 주어진 문제를 정확하게 해결하는 정도

▶︎ 메모리 관리 기법

   ▷ 반입기법
       - 요구 반입 기법: 참조 요구가 있을 경우에 적재
       - 호출 반입 기법: 요구 예측하여 미리 메모리에 적재, 다른 페이지도 함께 적재
   ▷ 배치기법: First Fit, Best Fit, Worst Fit
   ▷ 할당기법
       - 연속 할당 기법: 연속하여 저장(단일 분할 할당 기법, 다중 분할 할당 기법)
       - 분산 할당 기법: 여러 조각으로 분산 배치(페이징 기법, 세그먼테이션, 페이징/세그먼테이션)

   ▷ 교체기법
       - FIFO: 가장 오래된 페이지 우선 교체, 큐에 의해 페이지 관리
       - LRU(Least Recently Used): 오랫동안 사용하지 않은 페이지 교체, 마지막 사용시간 확인하여 선택(지역성)
       - LFU(Least Frequently Used): 가장 적은 참조횟수(작은 수)를 가진 페이지 교체

 

▶︎ 프로세스 상태: 생성 - 준비 - 실행 - 대기 - 완료

▶︎ 프로세스 상태전이

Dispatch	준비 상태에 있는 여러 프로세스 중 실행될 프로세스를 선정하여 CPU를 할당 → 문맥교환 발생
Timer run out	CPU를 할당받은 프로세스는 지정된 시간이 초과되면 스케줄러에 의해 PCB 저장, CPU 반납 후 다시 준비 상태로 전이 - 타임 슬라이스(Time Slice) 만료, 선점(Preemption) 시 타임 아웃 발생
Block(Sleep)	실행 상태에 있는 프로세스가 지정된 할당시간을 초과하기 전에 입출력이나 기타 사건이 발생(Block)하면 CPU를 스스로 반납하고 입출력이 완료될 때까지 대기 상태로 전이 - 즉시 실행 불가능한 시스템 콜, I/O 작업 시작, 프로세스 간 통신 시
Wake-up	입출력이 종료되면 대기 상태의 프로세스에게 입출력 종료 사실을 wait&signal 등에 의해 알려주고, 준비로 전이
Swap-out	프로세스가 기억장치를 읽은 경우
Swap-in	프로세스에게 다시 기억장치가 할당될 경우

 

▶︎ 스케줄러 유형

▶︎ 가상화 기술요소

컴퓨팅 가상화	물리적으로 컴퓨터 리소스 가상화, 논리적단위로 활용	하이퍼바이저(Hypervisor)
스토리지 가상화	스토리지와 서버 사이에 SW/HW계층 추가, 논리적 제어 및 활용	분산 파일 시스템
I/O 가상화	서버와 I/O 디바이스 사이에 미들웨어 계층, 물리적으로 분리,  케이블과 스위치 구성 단순화하여 효율적인 연결 지원	가상화 네트워크 인터페이스 카드
컨테이너	컨테이너화된 APP들이 단일 운영체제 상에서 실행 지원	도커(Docker)
분산처리 기술	여러대 컴퓨터 계산 및 저장능력 이용, 큰 계산문제-대용량 데이터 처리	-
네트워크 가상화 기술	물리적으로 떨어져 있는 장비연결을 위한 수단으로 중계장치의 가상화를 통한 가상네트워크 지원	SDN, NFV

▶︎ 클라우드 컴퓨팅 유형
    - 인프라형(IaaS: Infrastructure as a Service) : 서버, 스토리지의 시스템자원을 클라우드로 제공
    - 플랫폼형(Paas: Platform -) : APP개발, 실행 관리가능한 플랫폼 제공
    - 소프트웨어형(SaaS) : 데이터가 중앙에 호스팅되고 사용자는 웹브라우저 등 클라이언트를 통해 접속하여 SW를 서비스 형태로 이용
       (주문형 소프트웨어)

 

 

 

02. 데이터베이스 기초 활용

▶︎ 데이터베이스 종류
   1) 파일 시스템 : 파일에 이름을 부여하고 저장이나 검색을 위해 논리적으로 그것들을 어디에 위치시켜야 하는지 등을 정의한 뒤 관리하는 
                           DB 전 단계의 데이터 관리 방식
      - ISAM(Indexed Sequential Access Method) : 자료내용은 주저장부, 자료 색인은 색인부에 기록
      - VSAM(Virtual Storage Access Method) : 대형 운영체제에서 사용되는 파일 관리시스템
   2) 계층형 DB 관리시스템(HDBMS: Hierarchical -) : 상하 종속적인 관계로 계층화하여 관리
   3) 망형 DB 관리시스템(NDBMS: Network -) : 데이터 구조를 네트워크상의 망상 형태로 논리적으로 표현한 데이터 모델(유연, 설계복잡)
   4) 관계형 DB 관리시스템(RDBMS: Relational -): 가장 보편적, 테이블의 일부를 테이블과 상하 관계로 표시하며 상관관계 정리
      - Oracle : 리눅스/유닉스/윈도우즈 모두 지원, 대형시스템에서 많이 사용
      - SQL Server : 마이크로소프트사에서 개발, 윈도즈 서버에서만 구동, C#과 호환
      - MySQL : 오라클의 관계형 DBMS, 리눅스/유닉스/윈도우 모두 사용 가능, 오픈소스기반으로 개발
      - Maria DB : MySQL 출신 개발자가 만든 DB로 MySQL과 완벽히 호환
      ▷ 릴레이션(Relation) : =테이블, 데디어트를 원자값으로 갖는 이차원의 테이블로 표현하는 것
          - 릴레이션 스키마: 릴레이션의 논리적 구조, 릴레이션의 이름과 포함된 모든 속성의 이름
          - 릴레이션 인스턴스: 어느 한 시점에서 릴레이션에 존재하는 튜플들의 집합, 외연, 동적 
         ★릴레이션의 특성: 유일성, 튜플의 무순서, 속성의 무순서, 속성의 원자성  
      ▷ 속성(Attribute) : 릴레이션의 열, 파일관리시스템에서 필드(field)
      ▷ 도메인(Domain): 하나의 속성이 가질 수 있는 모든 값의 집합, 데이터타입으로 정의
      ▷ 튜플(Tuple) : 릴레이션의 행으로 파일관리시스템 관점에서 레코드(record)
      ▷ 차수(Degree): 하나의 릴레이션에서 속성의 전체 개수
      ▷ 카디널리티(Cardinality): 하나의 릴레이션에서 튜플의 전체개수 
      ▷ 키의 종류
          - 슈퍼키: 한 릴레이션 내의 속성들의 집합으로 구성된 키, 튜플에 대한 유일성은 만족, 최소성을 만족시키지 못함(학생+주민번호)
          - 후보키(Candidate): 튜플을 유익하게 식별할 수 있는 하나 또는 여러개의 속성의 집합, 유일성과 최소성 모두 만족
          - 기본키(PK):튜플을 구별할 수 있는 유일한 식별자, 후보키 중에서 선정된 키로 유일성과 최소성 만족, null-중복X
          - 대체키(PK): 후보키가 둘 이상인 경우 기본키로 선택받지 못한 후보키
          - 외래키(Foreign): 참조되는 릴레이션의 기본키와 대응되어 릴레이션 간에 참조관계 표현

▶︎ DBMS 유형

키-값(Key-Value) DBMS	Redis, DynamoDB
컬럼 기반 데이터 저장	HBase, Cassandra
문서 저장	MongoDB, Couchbase
그래프	Neo4j, AllegroGraph

▶︎DBMS 특징 : 무결성, 일관성, 회복성, 보안성, 효율성

 

▶︎ ORM프레임워크 유형
    - 부분적 ORM: SQl mapping (ibatis, mybatis)
    - 완전 ORM: OR mapping(효율적인 매핑기법/ Hibernate)
   ▷ mapping 기법
         - 객체 → table
         - 속성 → column
         - 오퍼레이션 →procedure/function

 

 

03. 네트워크 기초 활용

▶︎ 거리에 따른 네트워크 분류
   - WAN : 광대역 네트워크
   - LAN : 근거리 네트워크

▶︎ 네트워크 구성

▶︎ OSI 7 Layer(20년 1회 기출)

계층	설명	장비
응용(Application)	사용자 친화 환경 제공(이메일, 웹 등)	호스트(PC 등)
표현(Presentation)	코드 문자 등을 번역하여 일관되게 전송하고 압축, 해제, 보안 기능
세션(Session)	송-수신 간 논리적 연결
전송(Transport)	송-수신 프로세스 간 연결	- L4스위치: 4계층에서 네트워크 단위 연결, TCP/UDP 등 스위칭 실행, FTP/HTTP등 구분하여 스위칭하는 로드 밸런싱 가능
네트워크(Network)	다수의 중개 시스템 중 올바른 경로를 선택하도록 지원	- 라우터 - 게이트웨이: 프로토콜을 서로 다른 통신망에 접속할 수 있게 해주는 장치 - L3스위치: 3계층에서 네트워크 단위들을 연결하는 통신 장비, 라우터와의 경계 모호 - 유무선 인터넷 공유기: 외부 인터넷 라인을 연결하여 여러 대의 기계를 연결하거나 하나의 인터넷 라인을 공유할 수 있도록 하는 장비 - 망(백본) 스위칭 허브: 광역 네트워크를 커버하는 스위칭 허브
데이터링크(Data Link)	오류와 흐름을 제어하여 신뢰성 있는 데이터 전송	- 브리지:여러 대 컴퓨터를 연결하여 네트워크로 보내거나 하나의 네트워크로 수신된 정보를 여러 대의 컴퓨터로 송신하기 위한 장비 - L2스위치: 느린 전송속도의 브리지 - NIC(Network Interface Card): 외부 네트워크와 접속하여 가장 빠른 속도로 데이터를 주고받을 수 있게 컴퓨터 내에 설치되는 장치
물리(Physical)	실제 장비들을 연결하기 위한 연결 장치	- 허브:여러 대 컴퓨터를 연결하여 네트워크로 보내거나 하나의 네트워크로 수신된 정보를 여러 대의 컴퓨터로 송신하기 위한 장비 - 리피터: 디지털 신호를 증폭시켜주는 역할

▶︎ TCP 특징: 신뢰성 보장, 연결지향적, 흐름 제어, 혼잡제어
▶︎ UDP 특징: 비신뢰성, 순서화되지 않은 데이터그램 서비스, 실시간 응용/멀티캐스팅 가능, 단순헤더

(20년 1회 기출)

▶︎IPv4 & IPv6 비교

▶︎ 패킷 스위칭
    1) X.25 특징: 고정된 대역폭, 패킷 사용, 1~3계층 담당, 송수신 신뢰성, 성능 저하
    2) 프레임 릴레이 특징: 유연한 대역폭, 기능 단순화, 1~2계층 담당, 저렴한 가격
    3) ATM
▶︎ 서킷 스위칭 특징: 전송 보장, 서킷 확보 작업

구분	서킷 교환 방식	패킷 교환 방식
의미	전송 경로를 설정한 뒤 데이터를 송수신하는 방식	데이터를 패킷단위로 보내는 방식
장점	경로 접속시간은 1초 내외로 매우 빠름 전송 제어 절차와 형식에 제약 X	회선 효율이 우수, 비동기 전송이 가능, 연결 설정이 필요없고 전달 용이
단점	송수신 측 모두 교환 준비가 완료 되어야함, 회선이 독점	실시간 전송에 부적합, 네트워크 지연 발생, 영상-비디오 어려움
활용	영상, 비디오	이메일, 메시지

▶︎ 라우팅 알고리즘
    1) 라우팅 프로토콜 종류

RIP (Routing Information Protocol)	최적경로를 설정하는 자치시스템, 벨만포드(거리벡터)알고리즘 - 30초 주기로 전체 라우팅 전보 갱신, 변화 업데이트 시 많은 시간 소요, 라우팅 루프 발생 가능
OSPF (Open Shortest Path First)	다익스트라(링크 상태)알고리즘, 최단경로를 찾음 - 발생한 변경 정보에 대해 RIP보다 빠른 업데이드, 토폴로지에 대한 정보가 정체 라우터에 동일하게 유지
BGP (Border Gateway Protocol)	자치 시스템 간 라우팅 프로토콜, 규모가 큰 네트워크의 상호 연결 - 대형 사업자(ISP)간의 상호 라우팅
IGRP	Cisco System 공유의 프로토콜 - hop수를 기준으로 한 정보전송, 라우팅 경로 결정 시 회선의 전송능력 지연시간 사용률 신뢰도 바탕 - 독립적인 네트워크 내에서만 사용
EIGRP	IGRP의 Metric 구성 값에 256을 곱하여 작동, 프로토콜 종속 모듈 - 신뢰성 전송 프로토콜(순차적 패킷 전달), 낮은 대역폭 및 빠른 수렴, 업데이트 확산 알고리즘

    2) 거리 벡터 알고리즘 vs 링크 상태 알고리즘

거리 벡터 알고리즘(벨만 포드 알고리즘)	링크 상태 알고리즘(다익스트라 알고리즘)
- 인접 라우터와 정보를 공유하여 목적지까지의 거리와 방향을 결정하는 라우팅 프로토콜 알고리즘 - 라우터가 업데이트 될 경우마다 전체 라우팅 테이블을 보내라고 요청하지만 수신된 경로 비용 정보는 이웃 라우터에게만 보내짐	- 링크 상태 정보를 모든 라우터에 전달하여 최단 경로 트리를 구성하는 라우팅 프로토콜 알고리즘 - 네트워크를 일관성 있게 파악 가능하지만 벡터 알고리즘에 비해 계산이 더 복잡하고 트래픽을 광범위한 범위까지 전달해야 함

 

 

 

04. 기본 개발환경 구축 

▶︎ 윈도우즈 계열 운영체제: Windows Home, Windows Pro, Windows Pro for Workstation

▶︎ 리눅스/유닉스 계열 운영체제
    ▷ 쉘(Shell): 사용자의 명령어를 인식하는 명령어 해석기, 시스템과 사용자 간의 인터페이스를 담당하고 주기억장치에서 상주하지 않고, 명령어가 포함된 파일형태로 존재하며 보조 기억장치에서 교체처리가 가능
    ▷ 커널(Kernel): 유닉스 시스템의 중심부, 프로세스관리 및 기억장치 관리, 입출력관리, 파일관리 등 기능을 수행하고 컴퓨터가 부팅될때 주기억장치에 적재되어 상주하면서 실행 

구분	종류	특징
데비안	Debian GNU/ Linux	개발자 패키지와 매뉴얼이 활성화되어 있어 개발자에게 최적화 되어 있음
	Ubuntu	가장 광범위, 다양한 개발자용 패키지 제공, Software Center를 통해 응용 소프트웨어 공급
Redhat	Fedora	스마트 설정과 업데이트로 사용자 편의성 제공, 안정화된 운영과 다양한 하드웨어 지원
	CentOS	프로그래밍에 최적화된 환경 제공, RHEL 소스로 컴파일 되어 해당 계열의 프로그램 대다수 사용가능
기타	openSUSE	안정화된 버전과 테스트 중인 버전(Tumbleweed)을 동시에 공급, YaST 패키지를 통해 태스크 자동화 지원
	Slackware	다양한 SW와 그래픽 유저 인터페이스가 미리 설치, 시스템 관리자를 위한 복구 툴 내장

▶︎ 개발환경 지원 도구

개발환경	도구
요구사항 관리	JFeature
설계	DBdesigner
구현	Eclipse, CodeBlock
테스트	JUnit
빌드	Ant, Jenkins
형상 관리	Subversion, Selenium
품질 관리	jDepent, Mylyn
이슈 관리	Mantis, Git
프로젝트 관리	Redmine, OpenProj

▶︎ 개발환경 인프라 구성 방식

온프레미스(On-Premise) 방식	외부 인터넷망이 차단된 상태에서 인트라넷망만을 활용하여 개발환경을 구축하는 방식
클라우드 방식	아마존, 구글, 마이크로소프트 등 클라우드 공급 서비스를 하는 회사들의 서비스를 임대하여 개발환경 구축
하이브리드 방식	온프레미스 + 클라우드 혼용