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스케줄링

스케줄링의 개요

- 프로세스가 생성되어 실행될 때 필요한 시스템의 여러 자원을 해당 프로세스에게 할당하는 작업

- 프로세스가 생성되어 완료될 때까지 여러 종류의 스케줄링 과정을 거침

- 그 종류에는 장기, 중기, 단기 스케줄링이 있음

- 문맥 교환

    -> 하나의 프로세스에서 다른 프로세스로 CPU가 할당되는 과정에서 발생되는 것

    -> 새로운 프로세스에 CPU를 할당하기 위해 현재 CPU가 할당된 프로세스의 상태 정보 저장

    -> 새로운 프로세스의 상태 정보를 설정한 후 CPU를 할당하여 실행하도록 하는 작업

 

스케줄링의 목적

- CPU나 자원을 효율적으로 사용하기 위한 정책

- 공정성 : 모든 프로세스에게 공정하게 할당

- 처리율(처리량) 증가 : 단위 시간당 프로세스를 처리하는 비율 혹은 양을 증가

- CPU 이용률 증가 : CPU의 낭비 시간을 줄이고 CPU가 순수 프로세스를 실행하는 데 사용되는 시간 비율 증가

- 우선순위 제도 : 우선순위가 높은 프로세스를 먼저 실행

- 오버헤드 최소화 : 어떤 처리를 하기 위해 들어가는 간접적인 처리시간이나 메모리를 최소화

- 응답 시간 최소화 : 작업을 지시하고 반응하기 시작하는 시간을 최소화

- 반환 시간 최소화 : 프로세스를 제출한 시간부터 실행이 완료될 때까지 걸리는 시간 최소화

- 대기 시간 최소화 : 프로세스가 준비상태 큐에서 대기하는 시간 최소화

- 균형 있는 자원의 사용

- 무한 연기 회피

 

프로세스 스케줄링의 기법

- 비선점 스케줄링

    -> 강제 종료 불가능

    -> 이미 할당된 CPU를 다른 프로세스가 강제로 빼앗아 사용할 수 없음

    -> 프로세스가 CPU를 할당받으면 완료될 때 까지 사용

    -> 프로세스 응답 시간 예측이 용이

    -> 일괄 처리 방식에 적합

    -> 중요한(짧은) 작업이 중요하지 않은(긴) 작업을 기다리는 경우가 발생할 수 있음

    -> FCFS, SJF, 우선순위, HRN, 기한부 등의 알고리즘

- 선점 알고리즘

    -> 강제 종료 가능

    -> 우선순위가 높은 다른 프로세스가 CPU를 강제로 빼앗아 사용할 수 있음

    -> 우선순위가 높은 프로세스를 빠르게 처리할 수 있음

    -> 빠른 응답 시간을 요구하는 대화식 시분할 시스템에 사용

    -> 많은 오버헤드를 초래함

    -> 선점이 가능하도록 일정 시간 배당에 대한 인터럽트용 타이머 클록이 필요

    -> Round Robin, SRT, 선점 우선순위, 다단계 큐, 다단계 피드백 큐 등의 알고리즘

 

환경변수

환경변수의 개요

- 시스템 소프트웨어의 동작에 영향을 미치는 동적인 값들의 모임

 

Windows 환경 변수

- Windows에서 환경 변수를 명령어나 스크립트에서 사용하기 위해서는 변수명 앞뒤에 %를 붙여야 함

 

UNIX / LINUX 환경 변수

- UNIX나 LINUX에서 환경 변수를 사용하기 위해서는 변수명 앞에 $를 붙여야 함

 

운영체제 기본 명령어

운영체제 기본 명령어의 개요

- CLI(Command Line Interface) : 키보드로 명령어를 입력하여 작업을 수행하는 인터페이스

- GUI(Graphic User Interface) : 마우스로 아이콘이나 메뉴를 선택하여 작업을 수행하는 인터페이스

 

Windows & UNIX / LINUX 기본 명령어

인터넷

인터넷의 개요

TCP/IP 프로토콜을 기반으로 전 세계 수많은 컴퓨터와 네트워크들이 연결된 광범위한 컴퓨터 통신망

- 미 국방성의 ARPANET에서 시작

- 유닉스 운영체제를 기반으로 함

- 인터넷에 연결된 컴퓨터는 고유한 IP 주소를 가짐

- 인터넷을 구성하기 위해서는 브리지, 라우터, 게이트웨이가 사용됨

- 백본 : 네트워크를 연결하여 중추적 역할을 하는 네트워크로 인터넷의 주가 되는 기간망을 일컫는 용어

 

IP주소(Internet Protocol Address)

- 인터넷에 연결된 컴퓨터를 구분하기 위한 고유한 주소

- 8비트 씩 4부분으로 구성됨(IPv4)

데이터 통신과 네트워킹 5판, 18강 강의자료

서브네팅

- 할당된 네트워크 주소를 다시 여러 개의 작은 네트워크로 나누어 사용

- IPv4의 주소 부족 문제를 해결하기 위한 방법

- 서브넷 마스크 : 네트워크 주소와 호스트 주소를 구분하기 위한 비트

 

IPv6

- IPv4의 주소 부족 문제를 해결하기 위해 개발됨

- 128비트의 긴 주소를 사용하여 주소 부족 문제를 해결할 수 있고, 자료 전송 속도가 빠름

- 인증성, 기밀성, 데이터 무결성의 지원으로 보안 문제 해결 가능

    -> 인증성 : 사용자의 식별과 접근 권한 검증

    -> 기밀성 : 시스템 내의 정보와 자료는 인가된 사용자에게만 접근 허용

    -> 무결성 : 시스템 내의 정보는 인가된 사용자만 수정 가능

- Traffic Class, Flow Label을 이용하여 등급별, 서비스별로 패킷을 구분할 수 있어 품질 보장이 용이

    -> Traffic Class : IPv6 패킷의 클래스나 우선순위를 나타내는 필드

    -> Flow Label : 네트워크 상에서 패킷들의 흐름에 대한 특성을 나타내는 필드

- 주소 체계

    -> 유니캐스트 : 1:1 통신

    -> 멀티캐스트 : 1:N 통신

    -> 애니캐스트 : 1:1 통신, 유니캐스트와 다르게 송신자와 가장 가까이 있는 수신자 간의 통신

참고용) IPv6 데이터그램

도메인 네임

- IP 주소 사람이 이해하기 쉬운 문자 형태로 표현한 것

ex) http://210.89.164.90/(IP주소) -> www.naver.com (도메인 네임

- 도메인 네임의 구성

- 도메인 네임을 IP 주소로 변환하는 역할을 하는 시스템을 DNS라고 하며 이런 역할을 하는 서버를 DNS 서버라고 함

 

OSI 참조 모델

OSI(Open System Interconnetion) 참조 모델의 개요

- 다른 시스템 간의 원활한 통신을 위해 ISO(국제표준화기구)에서 제안한 통신 규약(프로토콜)

출처 : http://www.a24s.com/data/jeongbotongsinhakseub/jbts/contents/ch2-4.htm

- Application / Presentation / Session / Transport / Network / Datalink / Physical => 아파서티난다 피

 

OSI 모델의 계층

- 물리 계층

    -> 전송에 필요한 두 장치 간의 실제 접속과 절단 등 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성에 대한 규칙을 정의

    -> 물리적 전송 매체와 신호 방식을 정의

    -> RS-232C, X.21 등의 표준

    -> 관련 장비 : 리피터, 허브

    -> 데이터 단위 : 비트

- 데이터 링크 계층

    -> 두 개의 인접 개방 시스템들 간의 신뢰성 있고 효율적인 정보 전송을 할 수 있도록 함

    -> 주요 기능 : 흐름 제어, 프레임 동기화, 오류 제어, 순서 제어

    -> HDLC, LAPB, LLC, MAC, LAPD, PPP 등의 표준

    -> 관련 장비 : 브리지

    -> 데이터 단위 : 프레임

- 네트워크 계층

    -> 개방 시스템들 간의 네트워크 연결을 관리하고 데이터의 교환 및 중계 기능

    -> 네트워크 연결 설정, 유지, 해제

    -> 경로 설정, 데이터 교환 및 중계, 트래픽 제어, 패킷 정보 전송 수행

    -> X.25, IP 등의 표준

    -> 관련 장비 : 라우터

    -> 데이터 단위 : 패킷

- 전송 계층

    -> 논리적 안정과 균일한 데이터 전송 서비스를 제공

    -> 종단 시스템 간의 투명한 데이터 전송을 가능하게 함

    -> 종단 시스템 간의 전송 연결 설정, 데이터 전송, 연결 해제 기능

    -> 주소 설정, 다중화, 오류 제어, 흐름 제어

    -> TCP, UDP 등의 표준

    -> 관련 장비 : 게이트웨이

    -> 데이터 단위 : 세그먼트

- 세션 계층

    -> 송수신 측 간의 관련성을 유지하고 대화 제어를 담당

    -> 동기점 : 송수신 측간의 대화 동기를 위해 전송하는 정보를 일정한 부분에 두어 정보의 수신 상태를 체크하는 포인트

    -> 데이터 단위 : 메시지

 - 표현 계층

    -> 데이터를 응용 계층, 세션 계층에 보내기 전에 계층에 맞게 변환

    -> 서로 다른 데이터 표현 형태를 갖는 시스템 간 상호 접속을 위해 필요한 계층

    -> 코드 변환, 데이터 암호화, 데이터 압축, 구문 검색, 정보 형식 변환, 문맥 관리 기능

    -> 데이터 단위 : 메시지

- 응용 계층

    -> 사용자가 OSI 환경에 접속할 수 있도록 서비스 제공

    -> 프로세스 간의 정보 교환, 전자 사서함, 가상 터미널 등의 서비스 제공

 

네트워크 관련 장비

네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card)

- 컴퓨터를 연결하는 장치로 정보 전송 시 정보가 케이블을 통해 전송될 수 있도록 정보 형태를 변경

- 이더넷 카드 혹은 네트워크 어댑터라고도 함

 

허브(hub)

- 가까운 거리의 컴퓨터를 연결하는 장치

- 각 회선을 통합적으로 관리하며 신호 증폭 기능을 하는 리피터의 역할도 포함

- 더미 허브

    -> 네트워크에 흐르는 모든 데이터를 단순히 연결만 함

    -> LAN이 보유한 대역폭을 나누어 제공

- 스위칭 허브

    -> 네트워크상에 흐르는 데이터의 유무 및 흐름을 제어하여 각각의 노드가 허브의 최대 대역폭을 사용할 수 있는 지능형 허브

 

리피터(Repeater)

- 전송되는 신호가 원래의 형태와 다르게 왜곡되거나 약해질 경우 원래의 신호 형태로 재생하여 다시 전송하는 역할

- 근접한 네트워크 사이에 신호를 전송

- 전송 거리의 연장 또는 배선의 자유도를 높이는 용도

 

브리지(Bridge)

- LAN과 LAN을 연결하거나 LAN안에서 컴퓨터 그룹을 연결

- 데이터 링크 계층 중 MAC 계층에서 사용되므로 MAC 브리지라고도 함

 

스위치(Switch)

- LAN과 LAN을 연결하여 훨씬 더 큰 LAN을 만드는 장치

- 포트마다 각기 다른 전송속도를 지원하도록 제어할 수 있음

- 수십 ~ 수백 개의 포트를 지원

 

라우터(Router)

- LAN과 LAN의 연결 기능에 데이터 전송의 최적 경로를 선택할 수 있는 기능을 추가

- 서로 다른 LAN이나 LAN과 WAN의 연결도 수행

- 접속 가능한 경로에 대한 정보를 Routing Table에 저장하여 보관

 

게이트웨이(Gateway)

- 전 계층의 프로토콜 구조가 다른 네트워크의 연결을 수행

- LAN에서 다른 네트워크에 데이터를 송수신하는 출입구 역할을 함

 

프로토콜의 개념

프로토콜의 정의

- 서로 다른 기기들 간의 데이터 교환을 원활하게 수행할 수 있도록 표준화시켜 놓은 통신 규약

 

프로토콜의 기본 요소

- 구문 : 전송하고자 하는 데이터의 형식, 부호화, 신호 레벨 등을 규정

- 의미 : 두 기기 간의 효율적이고 정확한 정보 전송을 위한 협조 사항과 오류 관리를 위한 제어 정보를 규정

- 시간 : 두 기기 간의 통신 속도, 메시지의 순서 제어 등을 규정

 

프로토콜의 기능

- 단편화와 재결합

    -> 단편화 : 송신 측에서 전송할 데이터를 전송에 알맞은 작은 크기의 블록으로 자르는 작업

    -> 재결합 : 수신 측에서 수신한 단편화된 데이터를 다시 모으는 작업

- 캡슐화

    -> 단편화 된 데이터에 주소, 오류 검출 코드, 프로토콜 제어 정보를 부가하는 것

- 흐름 제어

    -> 수신 측에서 송신 측의 데이터 전송 속도나 전송 량을 제어할 수 있는 기능

    -> 정지-대기 방식이나 슬라이딩 윈도우 방식을 이용

- 오류 제어

    -> 전송 중에 발생하는 오류를 검출하고 정정하여 데이터나 제어 정보의 파손에 대비하는 기능

- 동기화

    -> 송수신 측이 같은 상태를 유지하도록 타이밍을 맞추는 기능

- 순서 제어

    -> 전송되는 데이터 블록에 전송 순서를 부여하여 연결 위주의 데이터 전송 방식에 사용

    -> 흐름 제어 및 오류 제어를 용이하게 함

- 주소 지정

    -> 데이터가 목적지까지 정확하게 전송될 수 있도록 목적지 이름, 주소, 경로를 부여하는 기능

- 다중화

    -> 한 개의 통신 회선을 여러 가입자들이 동시에 사용하도록 하는 기능

- 경로 제어

    -> 송수신 측간의 송신 경로 중에서 최적의 패킷 교환 경로를 설정하는 기능

- 전송 서비스

    -> 전송하려는 데이터가 사용하도록 하는 별도의 부가 서비스

 

TCP/IP

TCP/IP의 개요

- 인터넷에 연결된 서로 다른 기종의 컴퓨터들이 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 표준 프로토콜

- 1960년대 말 ARPA에서 개발하여 ARPANET에서 사용하기 시작

- UNIX의 기본 프로토콜로 사용되었다가 현재는 인터넷 범용 프로토콜로 사용

- TCP(Transmission Control Protocol)과 IP(Internet Protocol)이 결합

 

TCP/IP의 구조

응용 계층의 주요 프로토콜

- FTP : 원격 파일 전송 프로토콜

- SMTP : 전자 우편 교환 서비스

- TELNET :

    -> 원격 접속 서비스

    -> 가상 터미널 기능 수행

- SNMP :

    -> TCP/IP의 관리 프로토콜                                                                                                          

    -> 네트워크 기기의 네트워크 정보를 네트워크 관리 시스템에 보내는 데 사용되는 프로토콜

- DNS : 도메인 네임을 IP주소로 매핑하는 시스템

- HTTP : WWW에서 HTML을 송수신하기 위한 표준 프로토콜

 

전송 계층의 주요 프로토콜

- TCP

    -> 양방향 연결형 서비스 제공

    -> 가상 회선 연결 형태의 서비스 제공

    -> 순서 제어, 오류 제어, 흐름 제어 기능을 함

    -> 스트림 위주의 패킷 단위 전달

- UDP

    -> 비연결형 서비스 제공

    -> 실시간 전송에 유리하며, 신뢰성보다는 속도가 중요시되는 네트워크에서 사용

- RTCP

    -> 패킷의 전송 품질을 제어하기 위한 제어 프로토콜

    -> 세션에 참여한 각 참여자들에게 주기적으로 제어 정보를 전송

    -> 데이터 전송을 모니터링하고 최소한의 제어와 인증 기능만을 제공

    -> 패킷은 항상 32비트의 경계로 끝남

 

인터넷 계층의 주요 프로토콜

- IP : 전송할 데이터에 주소를 지정하고 경로를 설정

- ICMP

    -> IP와 조합하여 통신 중에 발생하는 오류의 처리와 전송 경로 변경 등을 위한 제어 메시지를 관리

    -> 헤더는 8Byte로 구성

- IGMP : 멀티캐스트를 지원하는 호스트나 라우터 사이에서 멀티캐스트 그룹 유지를 위해 사용

- ARP : IP 주소를 MAC Address로 변환 (논리 주소 → 물리 주소)

- RARP : ARP의 반대로 MAC Address를 IP 주소로 변환 (물리 주소 → 논리 주소)

 

네트워크 액세스 계층의 주요 프로토콜

- IEEE 802 : LAN을 위한 표준 프로토콜

    -> IEEE 802.3(Ethernet) : CSMA/CD 방식의 LAN

    -> IEEE 802.4 : 토큰 박스

    -> IEEE 802.5 : 토큰링

    -> IEEE 802.11 : 무선 LAN

- HDLC : 비트 위주의 데이터 링크 제어 프로토콜

- X.25 : 패킷 교환망을 통한 DTE와 DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜

    -> DTE(신호 단말 장치), DCE(신호 통신 장비)

- RS-232C : 공중전화 교환망을 통한 DTE와 DCE 간의 인터페이스를 제공하는 프로토콜

 

실기 정리

 

2021 정보처리기사 실기 정리

본 정리 글은 시나공 정보처리기사 실기책과 2020년 기출문제 등을 참고하여 작성하였습니다. -> 책 정보 확인하기 시나공 정보처리기사 실기 수험생들의 궁금증을 100% 반영시험에 나올만한 내

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