정보처리기사 실기 10장 응용 SW 기초 기술 활용

1. 운영체제의 개념

● 개념 : 컴퓨터 시스템 자원들을 효율적으로 관리, 편리하고 효율적으로 사용할 수 있도록 환경을 제공하는 여러 프로그램의 모임

- 컴퓨터 사용자와 HW 간의 인터페이스로 동작하는 SW, 다른 응용 프로그램과 유용한 작업을 할 수 있도록 환경 제공

● 목적 : 처리 능력 향상(일정 시간 내에 처리), 반환 시간(완료까지 걸린 시간), 사용 가능도(즉시 사용 가능 정도),

신뢰도(문제 정확 해결)

● 기능 : 자원 관리, 스케줄링 기능 제공, 인터페이스 제공, HW 넽웤 관리 및 제어, 데이터 및 자원 공유 ​기능,

오류 검사 및 복구, 자원 보호 기능, 입출력 보조 기능, 가상 계산기 기능

● 주요 자원 관리 : 기억장치 관리, 프로세스 관리, 주변장치 관리, 파일 관리

● 종류 : 다중 처리 시스템(Windows, UNIX, LINUX, MacOS), MS-DOS(단일 처리 시스템)

- 서버용 : UNIX, LINUX

- 개인용 : Windows, MacOS, MS-DOS

 

2. Window

● 개요 : 1990 Microsoft 사가 개발한 OS

- GUI, 선점형 멀티태스킹, OLE, PnP

● GUI(그래픽 사용자 인터페이스) : 키보드 사용 X, 마우스 모든 작업 수행, 초보자도 쉽게 사용

● 선점형 멀티태스킹 : 동시에 여러 개의 프로그램을 실행하는 멀티태스킹 하면서 OS가 각 작업의 CPU 이용 시간

제어하여 문제 발생 시 강제 종료시키고, 모든 시스템 자원 반환하는 방식

- 하나의 응용 프로그램이 CPU 독점 방지 가능하여 시스템 다운 없이 더욱 안정적인 작업 가능

● PnP(자동 감지 기능) : HW 설치했을 때 해당 HW 사용하는 데 필요한 시스템 환경을 OS가 자동으로 구성

- 기능 활용하기 위해 SW, HW 모두 PnP를 지원해야 함

● OLE : 다른 응용 프로그램에서 작성된 문서 그림 개체를 현재 작성 중인 문서에 자유롭게

연결 및 삽입, 공유하여 편집 가능한 기능

- OLE로 연결된 이미지를 원 프로그램에서 수정 및 편집 시 그 내용이 그대로 해당 문서에 반영

● 255자의 긴 파일명

: 파일 이름 지정 시 VFAT 이용하여 최대 255자까지 지정 가능, \,/,:,?*<>|를 제외한 모든 문자 및 공백 사용 가능

- 한글은 127자까지 지정 가능

● Single - User 시스템 : 컴퓨터 한 대를 한 사람만이 독점

 

3. UNIX / LINUX / MacOS

● UNIX : 1960 벨 연구소, MIT, General Electric이 공동 개발

- 시분할 시스템을 위한 대화식 운영체제, 소스 공개된 개방형 시스템

- 대부분 C언어로 작성되어 이식성 호환성 높음

- 크기 작고 이해 쉬움, 다중 사용자 다중 작업 가능

- 많은 네트워킹 제공으로 통신망 관리용 OS로 적합

- 트리 구조, 전문적인 프로그램 개발 용이, 다양한 유틸리티 프로그램들이 존재

● 커널 : UNIX의 가장 핵심적인 부분

- 컴퓨터 부팅 시 주기억장치에 적재된 후 상주하면서 실행

- HW 보호, 프로그램과 HW 간의 인터페이스 역할

- 프로세스 관리, 기억장치 관리, 파일 관리, 입출력 관리, 프로세스 간 통신, 데이터 전송 및 변환, HW 캡슐화 기능 수행

● 쉘 : 사용자의 명령어를 인식하여 프로그램을 호출하고 명령을 수행하는 명령어 해석기

- 시스템과 사용자 간의 인터페이스

- 명령어가 포함된 파일 형태로 존재하며 보조 기억장치에서 교체 처리 가능

- 파이프라인 기능 지원, 입 출력 방향 변경 가능, 공용 쉘이나 사용자 정의 쉘 사용 가능

● Utility Program : 일반 사용자가 작성한 응용 프로그램 처리하는 데 사용

- 에디터, 컴파일러, 인터프리터, 디버거

● UNIX에서의 프로세스 간 통신

- 시그널 : 간단한 메시지를 이용하여 통신하는 것

- 파이프 : 단방향 통신 방식

- 소켓 : 쌍방향 통신 방식

● UNIX 개요 및 특징

- 1991년 리누스 토발즈가 UNIX 기반으로 개발한 OS

- 무료 공개, 프로그래머가 원하는 기능 추가 가능, 다양한 플랫폼에서 설치하여 사용 가능, 재배포 가능

- 대부분 특징 UNIX와 동일

● MacOS의 개요 및 특징

- 드라이버 설치 및 install, uninstall 과정이 단순

 

4. 운영체제 기본 명령어

● Window 기본 명령어 : 명령 프롬프트(cmd) 창에 명령어 입력 작업

 

● UNIX / LINUX 기본 명령어 : 쉘에 명령어 입력하여 작업 수행

5. 기억장치 관리의 개요

- 레지스터, 캐시, 주기억장치의 프로그램은 CPU가 직접 액세스 가능

- 보조기억장치는 직접 액세스 불가 => 보기장은 주기장에 적재 후 CPU에 의해 직접 액세스 가능

● 반입(Fetch) 전략 : 보조 기억 장치에 보관 중인 프로그램이나 데이터를 언제 주기억장치로 적재할 것인지 결정

- 요구 반입(Demand) : 참조 요구 시 적재하는 방법

- 예상 반입(Anticipatory Fetch) : 미리 예상하여 적재

● 배치(Placement) 전략 : 어디에 위치시킬 것인지를 결정

- 최초 적합 : 첫 번째 분할 영역에 배치

- 최적 적합 : 단편화를 가장 작게 남기는 분할 영역

- 최악 적합 : 단편화를 가장 많이 남기는 분할 영역

● 교체(Replacement) 전략 : 이미 사용하고 있는 영역 중에서 어느 영역을 교체하여 사용할 것인지를 결정하는 전략

- FIFO, OPT, LRU, LFU, NUR, SCR

● Windows에서는 작업 관리자를 이용하여 메모리의 상태를 확인 및 관리 가능

- 메모리 부족의 경우 불필요한 응용 프로그램이나 프로세스 종료

● Linux에서는 meminfo 명령어를 이용하여 메모리 상태를 확인

- 메모리 부족할 경우 Swapping 기법이나 min_free_kbytes 명령어를 사용하여 메모리를 확보

   * Swapping : 프로그램에 할당된 메모리의 일부를 보조기억장치(하드디스크)에 저장하는 기법

   * min_free_kbytes 커널 파라미터 : 최소한의 가용 메모리 크기를 KByte 단위로 설정.

 

6. 프로세스의 개요

● 정의 : 실행 중인 프로그램, 작업, 태스크

- PCB 가진 프로그램, 실기억장치에 저장된 프로그램, 프로세서가 할당되는 실체로서 디스패치 가능한 단위

- 프로시저가 활동 중인 것, 비동기적 행위 일으키는 주체, 일련의 계통적 동작, 사건들의 과정, 실행 단위

● PCB(프로세스 제어 블록)

- 프로세스 현재 상태, 포인터, 식별자, 우선순위, 레지스터 정보(누산기, 인덱스 범용, 프로그램 카운터), 주기억장치 관리 정보, 입출력 상태 정보, 계정 정보

● 프로세스 상태 전이

- Dispatch : 준비 상태에 대기하고 있는 프로세스 중 하나가 프로세서를 할당받아 실행 상태로 전이

- Wake Ip : 입출력 작업이 완료되어 프로세스가 대기 상태에서 준비 상태로 전이

- Spooling : 나중에 한꺼번에 입출력하기 위해 디스크에 저장하는 과정

● 스레드 : 프로세스 내에서의 작업 단위로서 시스템의 여러 자원을 할당받아 실행하는 프로그램의 단위

- 경량 프로세스라고도 함, 독립적인 스케줄링의 최소 단위로서 프로세스의 역할을 담당

- 동일 프로세스 환경에서 서로 독립적인 다중 수행 가능

- 사용자 수준 스레드 : 사용자가 만든 라이브러리 이용, 속도는 빠르지만, 구현 어렵

- 커널 수준 스레드 : 커널에 의해 스레드 운용, 속도 느리지만, 구현 쉬움

- 장점 : 병행성 증진, 처리율 향상, 응답 시간 단축, 기억장소 낭비 줆, 프로세스간 통신 향상, 효율적 통신

​● Windows 프로세스 관리 방법 : 작업 관리자 이용하여 프로세스의 상태 확인 및 관리 가능

● Linux 프로세스 관리 방법 : 시스템에서 실행되고 있는 프로세스 정보는 proc 디렉터리에서 확인 가능

- 프로세스의 세부 정보는 ps 명령어를 이용하여 PID(프로세스 고유 번호)를 확인한 후 proc 디렉터리에서 PID에 해당하는 디렉터리로 이동하여 ls 명령어를 통해 확인 가능

- top 명령어를 이용하여 현재 시스템의 CPU와 메모리(RAM) 사용률을 모니터링 가능

- 특정 프로세스 종료 명령어 : kill

 

7. 데이터베이스의 개념

● 데이터베이스 : 특정 조직의 업무를 수행하는 데 필요한 상호 관련된 데이터들의 모임

- 통합된 데이터 : 종속, 중복 배제

- 저장된 데이터 : 쉽게 접근하여 처리할 수 있도록 저장 장치에 저장

- 운영 데이터 : 항상 사용할 수 있도록 운영, 반드시 필요한 데이터

- 공용 데이터 : 여러 사람에 의해 공동 소유

● DBMS : 사용자와 데이터베이스 사이에서 사용자의 요구에 따라 정보를 생성해주고, DB를 관리해 주는 SW

- 종속성 · 중복성 문제 해결

- 필수 기능

┌ 정의 기능 : 형(Type)과 구조에 대한 정의, 이용 방식, 제약 조건 등을 명시하는 기능

┢ 조작 기능 : 데이터 검색, 갱신, 삽입, 삭제 등을 체계적으로 처리하기 위해 USER와 DB 사이의 인터페이스 수단 제공

└ 제어 기능 : 무결성, 보안, 권한검사, 병행 제어

- 단점 : 전문가 부족, 비용 증가, 과부하 발생, 예비(백업) · 회복 어렵, 시스템 복잡

● DBMS의 종류

- 계층형 DBMS : 트리 구조를 이용해서 데이터의 상호관계를 계층적으로 정의한 DBMS, 1:N 대응 관계만 존재

- 망형 DBMS : 그래프를 이용해서 데이터 논리 구조를 표현한 DBMS, 1:1, 1:N, N:M 대응 관계 모두 지원

- 관계형 DBMS : 가장 널리 사용되는 DBMS, 계층형 DBMS와 망형 DBMS의 복잡한 구조를 단순화시킨 DBMS

 

8. ER(Entity Relationship) 모델

- 개념적 데이터 모델의 가장 대표적인 것, 1976 피터 첸 제안

- 현실의 무질서한 데이터를 개념적인 논리 데이터로 표현하기 위한 방법, 관계 형태 제한 없이 나타냄

- 최초 : 개체, 관계, 속성 같은 개념들로 구성, 나중 => 일반화 계층 같은 복잡한 개념들이 첨가되어 확장된 모델로 발전

● E-R 다이어그램 : 시각적으로 표현한 그림, 시스템 내에 역할을 가진 모든 실체들 표현, 뷰들 하나로 단일화

┌​ 피터 첸 표기법

- 사각형 : 개체 타입

- 마름모 : 관계 타입

- 타원 : 속성

- 이중 타원 : 복합(다중 값) 속성

- 밑줄 타원 : 기본키 속성

- 복수 타원 : 복합 속성

- 관계 : 1:1, 1:N, N:M 같은 관계에 대한 대응 수

- 선, 링크 : 연결

● 정보 공학 표기법 : 1981 클리프 핀켈쉬타인, 제임스 마틴 공동 개발

- ㅣ: 필수

- O : 선택적

- < : 다중

● 바커 표기법 : 영국 컨설팅 회사 CACI에서 개발, 리차드 바커에 의해 정립

● 개체 및 개체 타입 : 개체는 현실 세계의 객체로서 유형 또는 무형의 정보 대상으로 존재하며 서로 구별될 수 있는 것을 뜻하고 개체의 특성을 나타내는 속성을 가짐

- 하나의 개체를 개체 어커런스 또는 개체 인스턴스라 하고, 개체 어커런스들의 집합에 대한 공통의 특성들을 갖는 개체 클래스를 개체 타입이라 함​

● 관계 및 관계 타입 : 관계는 2개 이상의 개체 사이에 존재하는 연관성을 뜻하며, 관계 타입은 같은 관계들의 집합 또는 틀을 뜻함

- 관계는 관계에 참여하는 개체 타입의 개수에 대한 차수와 관계에 참여하는 개체 어커런스의 개수에 대한 대응 카디널리티를 가짐

- 차수에 따른 관계의 종류

  * 단항(Unary) 관계 : 관계에 참여하고 있는 개체 타입이 1개인 관계

  * 이항(Binary) 관계 : 관계에 참여하고 있는 개체 타입이 2개인 관계

  * 삼항(Ternary) 관계 : 3개

  * n항(n-ary) 관계 : n개

● 속성 : 개체의 특성이나 상태를 기술한 것, 관계 역시 개체와 마찬가지로 속성을 가질 수 있음

- 속성이 가질 수 있는 모든 가능한 값들의 집합을 도메인

- 모든 개체 타입은 그 개체를 유일하게 식별해 주는 기본키에 속하는 속성을 포함

- 속성에는 더 이상 다른 속성으로 나눌 수 없는 단순 속성(Simple Attribute)과 2개 이상의 속성들로 분해할 수 있는 복합 속성(Composite Attribute)이 있음

 

9. 관계형 데이터 모델

● 개요 : 데이터를 테이블 또는 릴레이션의 구조로 표현하는 논리적 데이터 모델

- 테이블 내에 있는 속성들의 관계를 설정하거나 테이블 간의 관계를 설정하여 이용

- 기본키와 이를 참조하는 외래키로 데이터의 관계 표현

- 개체를 테이블로 사용하고 개체 집합들 사이의 관계를 공통 속성으로 연결하는 독립된 형태의 데이터 모델

● 관계형 데이터 구조 : 릴레이션

- 관계형 데이터 모델에서는 데이터를 원자 값(Automic Value)으로 갖는 이차원의 테이블로 표현하는데, 이를 릴레이션이라 함

- 릴레이션의 구조는 물리적인 저장 구조를 나타내는 것이 아닌 논리적 구조이므로 다양한 정렬 기준을 통해 릴레이션 표현 가능

- 릴레이션은 구조를 나타내는 릴레이션 스키마와 실제 값들인 릴레이션 인스턴스로 구성

- 열을 속성, 행을 튜플이라 함

- 릴레이션에서 하나의 애트리뷰트가 취할 수 있는 같은 타입의 원자 값들의 집합을 도메인이라고 함, 도메인은 실제 애트리뷰트 값이 나타날 때 그 값의 합법 여부를 시스템이 검사하는 데에도 이용

● 릴레이션 특징

- 튜플 모두 상이(똑같은 튜플 X), 튜플 순서 X, 릴레이션은 삽입, 삭제 등의 작업으로 시간에 따라 변함,

  속성 간의 순서 중요 X

- 명칭 유일 속성 구성 값 동일 가능, 속성들의 부분집합 키로 설정, 속성의 값은 더 이상 쪼갤 수 없는 원자 값만을 저장

● ER 모델을 관계형 데이터 모델로 변환

- 매핑 룰(Mapping Rule)이라고도 함

- ER(개체, 관계) => 관계형 데이터 모델(개체 릴레이션, 관계 릴레이션)로 변환

- 속성은 컬럼, 식별자는 기본키, 릴레이션 간의 관계는 기본키와 이를 참조하는 외래키를 이용하여 표현

 

10. 키의 개념 및 종류

● 개념 : DB에서 조건에 만족하는 튜플을 찾거나 순서대로 정렬할 때 기준이 되는 속성을 말함

- 후보키 : 릴레이션을 구성하는 속성들 중 튜플을 유일하게 식별하기 위해 사용되는 속성들의 부분집합, 기본키 사용 가능 속성, 유일성 최소성 만족, 모든 릴레이션은 반드시 하나 이상의 후보키 존재, 개체들을 고유하게 식별

- 기본키 : 후보키 중 선정된 주키로 중복된 값 가질 수 없음, 튜플 유일 구별 속성, 후보키의 부분 집합, NULL 값 X

- 대체키 : 후보 키가 둘 이상​일 때 기본키를 제외한 나머지 후보키, 보조키

- 슈퍼키 : 한 릴레이션 내에 있는 속성들의 집합으로 구성된 키, 한 가지 속성일 땐 키가 될 수 없지만 여러 속성이 뭉쳐서 키의 속성 가짐, 유일성 만족, 최소성 만족 X

- 외래키 : 다른 릴레이션의 기본 키를 참조하는 속성 또는 속성들의 집합, 참조되는 릴레이션의 기본키와 대응되어 릴레이션 간의 참조 관계 표현(참조 무결성)

 

11. 무결성(Integraty)

● 개념 : DB에 저장된 데이터 값과 그것이 표현하는 실제 값이 일치하는 정확성

- 무결성 제약 조건 : DB에 들어 있는 데이터의 정확성을 보장하기 위해 부정확한 자료가 DB 내에 저장되는 것을 방지하기 위한 제약 조건을 말 함

● 종류

- 개체 무결성(실체 무결성) : 기본 테이블의 기본키를 구성하는 어떤 속성도 Null 값이나 중복 값을 가질 수 없다는 규정

- 도메인 무결성(영역 무결성) : 속성 값이 도메인에 속한 값이어야 한다는 규정

- 참조 무결성 : 외래 키값은 Null이거나 참조한 릴레이션의 기본 키 값과 동일, 외래키와 참조하려는 기본키는 도메인 속성 개수 동일, 즉 릴레이션은 참조할 수 없는 외래키 값을 가질 수 없는 규정, 외래키와 참조하려는 데이블의 기본키는 도메인과 속성 개수 같아햐 함

- 사용자 정의 무결성 : 속성 값들이 사용자가 정의한 제약 조건에 만족해야 한다는 규정

- NULL 무결성 : 릴레이션의 특정 속성 값이 NULL이 될 수 없도록 하는 규정

- 고유 무결성 : 릴레이션의 특정 속성에 대해 각 튜플이 갖는 속성값들이 서로 달라야 한다는 규정

- 키 무결성 : 하나의 릴레이션에는 적어도 하나의 키가 존재해야 한다는 규정

- 관계 무결성 : 릴레이션에 어느 한 튜플의 삽입 가능 여부 또는 한 릴레이션과 다른 릴레이션의 튜플들 사이의 관계에 대한 적절성 여부를 지정한 규정

 

12. 네트워크 / 인터넷

● 네트워크의 개념 : 두 대 이상의 컴퓨터를 전화선이나 케이블 등으로 연결하여 자원을 공유하는 것

- 다른 컴퓨터의 데이터, 프로그램, 주변장치, 인터넷 등을 공유하기 위해 사용

- 네트워크는 각 사이트들이 분포되어 있는 지리적 범위에 따라 LAN과 WAN으로 분류

- 근거리 통신망(LAN) : 비교적 가까운 거리에 있는 컴퓨터, 프린터, 저장장치 등과 같은 자원을 연결하여 구성

  * 거리가 짧아 속도 빠르고 에러 낮음

  * 버스형 링형

- 광대역 통신망(WAN) : 국가와 국가 대륙과 대륙 등과 같이 멀리 떨어진 사이트들을 연결

  * 통신 속도 느리고 에러 높음

  * 일정 지역 사이트들을 근거리 통신망으로 연결 후 각 근거리 통신망을 연결하는 방식 사용

● 인터넷의 개요 : TCP/IP 프로토콜 기반으로 하여 전 세계 수많은 컴퓨터와 넽웤들이 연결된 광범위한 컴퓨터 통신망

- ARPANET에서 시작, 유닉스 운영체제 기반, 시간 장소 구애받지 않고 정보 교환 가능, 고유한 IP 주소 가짐

- 브리지 라우터 게이트웨이 사용

- 다른 넽웤 or 같은 넽웤 연결하여 중추적 역할하는 네트워크로, 인터넷의 주가 되는 기반망 = 백본

● IPv4 : IP 주소는 인터넷에 연결된 모든 컴퓨터 자원을 구분하기 위한 고유한 주소

- 8비트씩 4부분, 총 32비트 구성

- A 클래스 : 국가나 대형 통신망, B 클래스 : 중대형 통신망, C 클래스 : 소규모, D : 멀티캐스트, E : 실험적 주소

● 서브네팅 : 할당된 네트워크 주소를 다시 여러 개의 작은 네트워크로 나누어 사용하는 것

- 4바이트의 IP 주소 중 네트워크 주소와 호스트 주소를 구분하기 위한 비트를 서브넷 마스크라고 함, 이를 변경하여 넽웤 주소 여러 개로 분할하여 사용

- 서브넷 마스크는 각 클래스마다 다르게 사용

● IPv6 : IPv4 주소 부족 문제 해결

- 128비트 사용, 전송 속도 빠름, 16비트씩 8부분 128비트 구성, 16진수 표현, 콜론으로 구분

- 인증성, 기밀성, 데이터 무결성

- IPv4와 호환성 뛰어남

- 주소의 확장성, 융통성, 연동성이 뛰어남, 멀티미디어 기능 지원

- 등급별, 서비스별로 패킷을 구분할 수 있어 품질 보장 용이

- 유니캐스트 : 1:1

- 멀티캐스트 : 1:N

- 애니캐스트 : 가장 가까이 1:1

● 도메인 네임 : 숫자로 된 IP 주소를 사람이 이해하기 쉬운 문자 형태로 표현한 것

- www(호스트 컴퓨터 이름).yahoo(소속 기관 이름).co(소속 기관 종류).kr(소속 국가)

- 역할하는 시스템 : DNS

 

13. OSI 참조 모델

● 다른 시스템 간의 원활한 통신을 위해 ISO에서 제안한 통신 규약

● 목적 : 상호 접속, 범위 규정, 적합성 조절 위한 공통적 기반 제공

● 데이터 단위 : 물리(비트), 데이터 링크 계층(프레임), 네트워크(패킷), 전송(세그먼트), 세션, 표현, 응용(메시지)

- 서비스 데이터 단위(SDU) : 접근점(SAP)을 통해 상 하위 계층끼리 주고받는 정보 단위

● 물리 계층 : 기계적, 전기적, 기능적, 절차적 특성 / RS-232C, X21 / 장비 : 리피터, 허브

● 데이터 링크 계층 : 두 개의 인접한 개방 시스템(통신) 간에 신뢰성 있고 효율적인 정보 전송

- 흐름 제어, 프레임의 동기화, 오류 제어, 순서 제어 / HDLC, LAPB, LLC, MAC, LAPD, PPP / 장비 : 랜카드, 브리지, 스위치

● 네트워크 계층 : 데이터의 교환 및 중계 / 네트워크 설정, 유지, 해제, 경로 설정, 트래픽 제어, 패킷 정보 전송

- X.25, IP / 장비 : 라우터

● 전송 계층 : 논리적 안정과 균일한 데이터 전송 서비스를 제공함으로써 종단 시스템 간에 투명한 데이터 전송하기 위함

- 하위 3계층과 상위 3계층 간의 인터페이스 담당, 주소 설정, 다중화, 오류 제어, 흐름 제어, TCP, UDP / 장비 : 게이트웨이

● 세션 계층 : 송수신 간의 관련성을 유지하고 대화 제어를 담당, 대화 구성 및 동기 제어, 데이터 교환 관리 / 소동기점, 대동기점

● 표현 계층 : 코드 변환, 데이터 암호화, 데이터 압축, 구문 검색, 정보 형식 변환, 문맥 관리 기능

● 응용 계층 : 사용자가 OSI에 접근할 수 있도록 서비스를 제공, 응용 프로세스 간의 정보 교환, 전자 사서함, 파일 전송, 가상 터미널 등의 서비스 재공

​

14. 네트워크 관련 장비

● 네트워크 인터페이스 카드(NIC) : 컴과 컴 or 컴과 넽웤 연결하는 장치, 이더넷 카드(LAN), 네트워크 어댑터

● 허브 : 가까운 거리의 컴들을 연결하는 장치, 각 회선을 통합적으로 관리, 신호 증폭 기능을 하는 리피터 역할도 포함

- 더미 허브(단순히 연결, 물리적 성형 구조), 스위칭 허브(데이터의 유무 및 흐름을 제어, 최대 대역폭 사용, 최근 사용 대부분)

● 리피터 : 신호 형태로 재생하여 다시 전송하는 역할, 물리 계층, 신호 전송 역할, 전송 거리 연장, 배선의 자유도 높임

● 브리지 : LAN과 LAN을 연결, LAN 안에서 컴퓨터 그룹을 연결하는 기능, 데이터 링크 계층에서 MAC 계층에서 사용

- 트래픽 병목 현상 줄임, 보안성 높임, 전송 가능 회선 수 = N(N-1)/2개

● 스위치 : LAN과 LAN 연결하여 더 큰 LAN, HW 기반으로 전송 속도 빠름, 데이터 링크 계층

● 라우터 : 최적 경로 설정, 네트워크 계층, 프로토콜 변환 기능 수행

● 게이트웨이 : 전 계층, 프로토콜 구조가 다른 네트워크의 연결, 세션 계층, 표현 계층, 응용 계층 간을 연결하여 데이터 형식 변환, 주소 변환, 프로토콜 변환 수행, 출입구 역할

● 네트워크 설치 시 고려 사항 : 네트워크 장비 최대한 활용, 이후 시스템 확장이나 증설 등을 고려

- HW, SW 최신 버전 선정, 트래픽 분산 설계, 넽웤 관리 유지 보수 용이하게 설계, 여유 포트 고려 설계, 미래 지향적 넽웤 구축

 

15. TCP/IP

● 개요 : 서로 다른 기종의 컴퓨터들이 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 표준 프로토콜

- UNIX의 기본 프로토콜로 사용되었고, 현재 인터넷 범용 프로토콜로 사용

​

● TCP/IP 구조

​

● 응용 계층의 주요 프로토콜 : FTP, SMTP, TELNET, SNMP, DNS, HTTP

● 전송 계층의 주요 프로토콜 : TCP, UDP, RTCP

● 인터넷 계층의 주요 프로토콜 : IP, ICMP, IGMP, ARP, RARP

● 네트워크 액세스 계층의 주요 프로토콜 : Ethernet, IEEE 802, HDLC, X.25, RS-232C

● 프로토콜 : 서로 다른 기기들 간의 데이터 교환을 원활하게 수행할 수 있도록 표준화시켜 놓은 통신 규약

- 기본 요소 : 구문(Syntax), 의미(Sementics), 시간(Timing) 

 

16. 데이터 교환 방식 / 라우팅

● 회선 교환 방식 : 통신을 원하는 두 지점을 교환기를 이용하여 물리적으로 접속시키는 방식, 접속이 이루어지면 접속을 해제할 때까지 전용선처럼 사용할 수 있다는 것, 실시간 전송

- 공간 분할 교환 방식(SDS; Space Division Switching) : 기계식 접점과 전자 교환기의 전자식 접점 등을 이용하여 교환을 수행하는 방식으로, 음성 전화용 교환기가 이에 속함

- 시분할 교환 방식(TDS; Time Division Switching) : 전자 부품이 갖는 고속성과 디지털 교환 기술을 이용하여 다수의 디지털 신호를 시분할적으로 동작시켜 다중화하는 방식

● 패킷 교환 방식 : 메시지를 일정한 길이의 패킷으로 잘라서 전송하는 방식, 접속 규정 X.25, 접속 위한 프로토콜 X.75, 응답 시간 빠르므로 대화형 응용 가능

- 가상 회선 방식 : 단말장치 상호 간에 논리적인 가상 통신 회선을 미리 설정하여 송신지와 수신지 사이의 연결을 확립한 후에 설정된 경로를 따라 패킷들을 순서적으로 운반하는 형식

- 데이터그램 방식 : 연결 경로를 설정하지 않고 인접한 노드들의 트래픽(전송량) 상황을 감안하여 각각의 패킷들을 순서에 상관없이 독립적으로 운반하는 방식

● 라우팅 프로토콜

- RIP : 현재 가장 널리 사용되는 라우팅 프로토콜, 소규모 동종의 네트워크(자율 시스템, AS) 내에서 효율적인 방법

- IGRP : RIP의 단점을 보완하기 위해 만들어 개발된 것으로, 네트워크 상태를 고려하여 라우팅 하며, 중규모 네트워크에 적합

- OSPF : 대규모 네트워크에서 많이 사용되는 라우팅 프로토콜로, 라우팅 정보에 변화가 생길 경우 변화된 정보만 네트워크 내의 모든 라우터에 알림

- BGP : 자율 시스템(AS) 간의 라우팅 프로토콜로, EGP 단점을 보완

- EGP : 자율 시스템 간의 라우팅 즉 게이트웨이 간의 라우팅에 사용되는 프로토콜

● PAD : 비패킷형 단말기들을 패킷 교환망에 접속이 가능하도록 데이터를 패킷으로 조립하고, 수신 측에서는 분해해 주는 것

● AS : 자율 시스템은 하나의 도메인 속하는 라우터들의 집합을 말함