운영체제 스터디 (13) - 네트워크와 분산 시스템

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운영체제 스터디 도중 쉽게 배우는 운영체제를 읽고 요약한 내용입니다. 자세한 내용은 책을 구매하여 확인 부탁드립니다.

12. 네트워크와 분산 시스템

네트워크와 인터넷

통신과 네트워크

  • 통신
    • 의사소통 하는 것
    • 모스부호 / 전화 / 전화기 등의 형태로 통신을 하고 있음
    • 단방향 통신
      • 한쪽 방향으로만 통신하는 방식
      • 모스부호, 라디오, TV 등이 해당
    • 양방향 통신
      • 양쪽 방향으로 동시에 통신이 이루어지는 방식
      • 일반적인 전화 등이 해당
    • 반양방향 통신
      • 단방향 / 양방향의 중간 형태
      • 양방향 통신이긴 하지만, 어느 순간에는 한쪽 방향으로만 통신이 가능
  • 네트워크
    • 유, 무선 통신 기술을 이용하여 여러 기기를 하나로 연결 한 것
    • 강결합 시스템
      • 네트워크로 연결 된 모든 컴퓨터의 프로세스가 하나의 공유 메모리를 공유하는 방식
      • 약결합 시스템에 비해 속도가 빠름
      • 결합 교환 ( Combining Switch )
        • 공유 메모리를 컴퓨터 프로세스가 나눠 가지는 방법
        • 여러 프로세서 중 하나만 골라 메모리 접근을 허락하는 방식
    • 약결합 시스템
      • 둘 이상의 독립된 시스템을 연결 한 형태
      • 각 컴퓨터는, 자신만의 운영체제, 메모리 등으로 구성되어 있음
      • 필요 할 때, 통신 선을 활용하여 메세지 전달, 원격 프로시져 호출로 통신 함
      • 강결합 시스템보다 느림
      • 하나의 컴퓨터에 이상이 생겨도, 다른 컴퓨터에 영향을 주지 않음
  • 프로토콜
    • 사람이 직접 플로피 디스크, 저장 장치를 들고다니며 데이터를 전송하는 문제를 해결하기 위해 만들어진 기술
    • 컴퓨터와 컴퓨터를 전선으로 연결하여 데이터를 전송 하는 통신 규약 ( 통신을 하기위한 약속 )
    • 네트워크를 구성하기 위해선, 하드웨어 적인 연결, 소프트웨어 적인 프로토콜이 있어야 구성 됨

인터넷

  • LAN
    • 가까운 거리에 연결된 네트워크 ( Local Area Network )
    • 여러대의 컴퓨터를 연결하는 방식이 표준화가 되어 있지는 않으나, 스타형, 링형, 버스형이 많이 사용 됨
    • 스타형
      • 중간에 네트워크를 관장하는 시스템을 두고 방사형으로 기기 연결
    • 링형
      • 모든 기기 원형 연결
    • 버스형
      • 중앙의 버스에 독립적으로 기기를 붙여 네트워크 구성
  • WAN
    • 국가 간, 국가 전체 연결 되어 있는 네트워크 ( Wide Area Network )
  • 인터넷
    • 서로 호환되지 않는 LAN을 묶어 하나의 네트워크로 만들기 위한 ARPA ( 아르파 넷 ) 개발
    • 여러 종류의 LAN을 선으로 연결하여 하나의 네트워크로 만든 것
    • IP ( Internet Protocol )
      • LAN이 연결 된 후에는, LAN 사이에 데이터 전송을 위한 프로토콜
      • 데이터가 변형되거나, 없어지곤 했음
    • TCP ( Transmission Control Protocol )
      • 데이터 전송시 오류를 바로잡는 프로토콜
      • IP위에서 작동하도록 설계

분산 시스템

  • 중앙 처리 시스템과 반대되는 개념으로, 네트워크 상에 분산되어 있는 컴퓨터가 작업을 처리하고, 그 결과를 서로 교환하는 작업
  • 네트워크로 연결된 기기가 여러 자원을 공유 할 수 있으며, 장애 대응에 유연 함
  • 클라이언트 / 서버 시스템
    • 모든 컴퓨터가 동일한 지위를 갖지 않고, 작업을 요청하는 클라이언트와, 요청 받은 작업을 처리하는 서버의 이중 구조 시스템
    • 서버는 데몬 시스템 ( 멈추지 않고 계속 작동하는 시스템 )을 활용하여 클라이언트의 요청을 처리
    • 서버 과부화 문제가 있을 수 있음
  • P2P 시스템
    • 요청이 서버로 몰리면, 서버의 부하가 커질 수 있음
    • 비 구조적 P2P 시스템
      • 전체 노드에 대한 정보는 서버가 가지고 있고, 실제 전송은 일대일로 연결된 말단 노드를 통해 이루어지는 구조
      • 보내는 쪽이 데이터 전송을 중단하면, 데이터 전송이 중단 됨
      • 냅스터, 소리바다의 예
    • 구조적 P2P 시스템
      • 각 노드가 부분적인 네트워크 정보를 유지 함 → 데이터 공유가 지속적으로 이루어 질 수 있음
      • 토렌트가 대표적인 예
  • 클라우드 컴퓨팅
    • 그리드 컴퓨팅
      • 컴퓨터들을 묶어 대용량 컴퓨터 풀을 구축하고, 이를 원격지로 연결하여 대용량 연산을 수행하는 환경
      • 계산 / 데이터 처리 / 다수의 사용자 협업을 위해 사용 됨
    • 클라우드 컴퓨팅
      • SaaS ( Software as a Service )
        • 소프트웨어적으로 컴퓨팅 환경을 통합 한 것
        • 필요한 소프트웨어 기능만 제공하고, 비용 청구
        • 회계 프로그램 제공하고 돈 받는 형태의 예시
      • IaaS ( Infrastructure as a Service )
        • 서버 소프트웨어 데이터 공간 등 컴퓨터를 서비스하는 가상화 구조
        • AWS / Azure 등의 예
      • PaaS ( Platform as a Service )
        • 개발 환경을 서비스 하는 것

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