[정보처리기사 필기] 5과목 정보시스템 구축 관리 - 3

네트워크 설치 구조

 - 통신망은 정보를 전달하기 위해서 통신 규약에 의해 연결한 통신 설비의 집합

 - 네트워크 설치 구조는 통신망을 구성하는 요소들을 공간적으로 배치하는 방법

 - 장치들의 물리적 위치에 따라서 성형, 링형, 버스형, 계층형, 망형으로 나뉘어 짐

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성형(Star, 중앙 집중형)

 - 중앙에 중앙 컴퓨터가 있고, 이를 중심으로 단말장치들이 연결되는 중앙 집중식의 네트워크 구성 형태

 - 단말장치의 추가와 제거가 쉬움

 - 하나의 단말장치가 고장나더라도 다른 단말장치에는 영향을 주지 않지만 중앙 컴퓨터가 고장나면 전체 통신망의 기능이 정지

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링형(Ring, 루프형)

 - 컴퓨터와 단말장치들을 서로 이웃하는 것끼리 포인트 투 포인트 방식으로 연결시킨 형태

 - 분산 및 집중 제어 모두 가능

 - 단말장치의 추가와 제거가 어려움

 - 전송 지연이 발생할 수 있음

 - 데이터는 단방향 또는 양방향으로 전송할 수 있으며 단방향 링의 경우 컴퓨터 단말장치 통신 회선 중 어느 하나라도 고장나면 전체 통신망에 영향을 미침

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버스형

 - 한 개의 통신 회선에 여러 대의 단말장치가 연결되어 있는 형태

 - 물리적 구조가 간단하고 단말장치의 추가와 제거가 용이

 - 단말장치가 고장나더라도 통신망 전체에 영향을 주지 않음

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계층형(Tree, 분산형)

 - 중앙 컴퓨터와 일정 지역의 단말장치까지는 하나의 통신 회선으로 연결시키고 이웃하는 단말장치는 일정 지역 내에 설치된 중간 단말장치로부터 다시 연결시키는 형태

 - 분산 처리 시스템을 구성하는 방식

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망형(Mesh)

 - 모든 지점의 컴퓨터와 단말장치를 서로 연결한 형태로 노드의 연결성이 높음

 - 많은 단말장치로부터 많은 양의 통신을 필요로 하는 경우에 유리

 - 통신 회선 장애 시 다른 경로를 통해 데이터를 전송할 수 있음

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스위치

 - 스위치는 브리지와 같이 LAN과 LAN을 연결하여 훨씬 더 큰 LAN을 만드는 장치로 OSI 7계층의 Layer에 따라 L2, L3, L4, L7으로 분류 됨

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L2 스위치

 - 일반적으로 부르는 스위치는 L2 스위치를 의미

 - MAC주소를 기반으로 프레임을 전송

 - 동일 네트워크 간의 연결만 가능

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L3 스위치

 - L2 스위치에 라우터 기능이 추가된 것으로 IP 주소릴 기반으로 패킷을 전송

 - 서로 다른 네트워크 간의 연결이 가능

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L4 스위치

 - 로드밸런서가 달린 L3 스위치로, IP주소 및 TCP/UDP를 기반으로 사용자들의 요구를 서버의 부하가 적은 곳에 배분하는 로드밸런싱 기능을 제공

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L7 스위치

 - IP주소, TCP/UDP 포트 정보에 패킷 내용까지 참조하여 세밀하게 로드밸런싱 함

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스위칭 방식

 - Store and Forwarding : 데이터를 모두 받은 후 스위칭하는 방식

 - Cut-through : 데이터의 목적지 주소만을 확인한 후 바로 스위칭하는 방식

 - Fragment Free : Store and Forwarding과 Cut-through 방식의 장점을 결합한 방식

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경로 제어(Routing)

 - 경로 제어는 송·수신 측 간의 전송 경로 중에서 최적 패킷 교환 경로를 결정하는 기능

 - 최적 패킷 교환 경로란 어느 한 경로에 데이터의 양이 집중하는 것을 피하면서, 최저의 비용으로 최단 시간에 송신할 수 있는 경로를 의미

 - 라우터에 의해 수행

 - 경로 제어 요소 : 성능 기준, 경로의 결정 시간과 장소, 정보 발생지, 경로 정보의 갱신 시간

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경로 제어 프로토콜

 - 효율적인 경로 제어를 위해 네트워크 정보를 생성, 교환, 제어하는 프로토콜을 총칭

IGP(Interior Gateway Protocol, 내부 게이트웨이 프로토콜)	- 하나의 자율 시스템(AS)내의 라우팅에 사용되는 프로토콜 - RIP   - 현재 가장 널리 사용되는 라우팅 프로토콜   - 소규모 동종의 네트워크 내에서 효율적인 방법   - 최대 홉수를 15로 제한하므로 15이 상의 경우는 도달할 수 없는 네트워크를 의미하는데 이것은 대규모 네트워크에서는 RIP를 사용할 수 없음을 의미 - OSPF   - 대규모 네트워크에서 많이 사용되는 라우팅 프로토콜   - 라우팅 정보에 변화가 생길 경우 변화된 정보만 네트워크 내의 모든 라우터에 알림
EGP(Exterior Gateway Protocol, 외부 게이트웨이 프로토콜)	- 자율 시스템간의 라우팅, 즉 게이트웨이 간의 라우팅에 사용되는 프로토콜
BGP(Border Gateway Protocol)	- 자율 시스템간의 라우팅 프로토콜로 EGP의 단점을 보완하기 위해 만들어짐 - 초기에 BGP 라우터들이 연결될 때에는 전체 경로 제어표를 교환하고 이후에는 변화된 정보만을 교환

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트래픽 제어

 - 네트워크의 보호, 성능 유지, 네트워크 자원의 효율적인 이용을 위해 전송되는 패킷의 흐름 또는 그 양을 조절하는 기능으로 흐름제어, 폭주(혼합) 제어, 교착상태 방지 기법이 있음

흐름 제어	정지-대기	- 수신 측의 확인 신호를 받은 후에 다음 패킷을 전송하는 방식 - 한 번에 하나의 패킷만을 전송
	슬라이딩 윈도우	- 확인 신호, 즉 수신 통지를 이용하여 송신 데이터의 양을 조절하는 방식 - 수신 측의 확인 신호를 받지 않더라도 미리 정해진 패킷의 수만큼 연속적으로 전송하는 방식으로 한 번에 여러 개의 패킷을 전송할 수 있어 전송 효율이 좋음
폭주(혼합) 제어	느린 시작	- 윈도우의 크기를 1, 2, 4, 8 ···과 같이 2배씩 지수적으로 증가시켜 초기에는 느리지만 갈수록 빨라짐 - 전송 데이터의 크기가 임계 값에 도달하면 혼잡 회피 단계로 넘어감
	혼잡 회피	- 느린 시작의 지수적 증가가 임계 값에 도달되면 혼잡으로 간주하고 회피를 위해 윈도우의 크기를 1씩 선형적으로 증가시켜 혼잡을 예방하는 방식

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Secure OS

 - 기존의 운영체제에 내재된 보안 취약점을 해소하기 위해 보안 기능을 갖춘 커널을 이식하여 외부의 침입으로부터 시스템 자원을 보호하는 운영체제를 의미

 - 보안 커널은 보안 기능을 갖춘 커널을 의미하며 TCB를 기반으로 참조 모니터의 개념을 구현하고 집행

 - 암호적 분리 : 내부 정보를 암호화하는 방법

 - 논리적 분리 : 프로세스의 논리적 구역을 지정하여 구역을 벗어나는 행위를 제한하는 방법

 - 시간적 분리 : 동일 시간에 하나의 프로세스만 수행되도록하여 동시 실행으로 발생하는 보안 취약점을 제거하는 방법

 - 물리적 분리 : 사용자별로 특정 장비만 사용하도록 제한하는 방법

참조 모니터	격리성(Isolation)	부정 조작이 불가능해야 함
	검증가능성(Verifiability)	적절히 구현되었다는 것을 확인할 수 있어야 함
	완전성(Completeness)	우회가 불가능해야 함
TCB	운영체제, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 등 컴퓨터 시스템 내의 모든 장치가 보안 정책을 따르도록 설계한 보호 메커니즘

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회복(Recovery)

 - 트랜잭션들을 수행하는 도중 장애가 발생하여 데이터베이스가 손상되었을 때 손상되기 이전의 정상 상태로 복구하는 작업

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장애의 유형

 - 트랜잭션 장애 : 입력 데이터 오류, 불명확한 데이터, 시스템 자원 요구의 과다 등 트랜잭션 내부의 비정상적인 상황으로 인하여 프로그램 실행이 중지되는 현상

 - 시스템 장애 : 데이터베이스에 손상을 입히지는 않으나 하드웨어 오동작, 소프트웨어의 손상, 교착상태 등에 의해 모든 트랜잭션의 연속적인 수행에 장애를 주는 현상

 - 미디어 장애 : 저장장치인 디스크 블록의 손상이나 디스크 헤더의 충돌 등에 의해 데이터베이스의 일부 또는 전부가 물리적으로 손상된 상태

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회복 관리기(Recovery Management)

 - 회복 관리기는 DBMS의 구성 요소

 - 트랜잭션 실행이 성공적으로 완료되지 못하면 트랜잭션이 데이터베이스에 생성했던 모든 변화를 취소 시키고, 트랜잭션 수행 이전의 원래 상태로 복구하는 역할을 담당

 - 메모리 덤프, 로그를 이용하여 회복을 수행

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병행제어

 - 다중 프로그램의 이점을 활용하여 동시에 여러 개의 트랜잭션을 병행수행할 때 동시에 실행되는 트랜잭션들이 데이터베이스의 일관성을 파괴하지 않도록 트랜잭션 간의 상호 작용을 제어하는 것

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병행제어의 목적

 - 데이터베이스의 공유를 최대화

 - 시스템의 활용도를 최대화

 - 데이터베이스의 일관성을 유지

 - 사용자에 대한 응답 시간을 최소화

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병행수행의 문제점

 - 갱신 분실 : 두 개 이상의 트랜잭션이 같은 자료를 공유하여 갱신할 때 갱신 결과의 일부가 없어지는 현상

 - 비완료 의존성(임시 갱신) : 하나의 트랜잭션 수행이 실패한 후 회복되기 전에 다른 트랜잭션이 실패한 갱신 결과를 참조하는 현상

 - 모순성(불일치 분석) : 두 개의 트랜잭션이 병행수행될 때 원치 않는 자료를 이용함으로써 발생하는 문제

 - 연쇄 복귀 : 병행수행되던 트랜잭션들 중 어느 하나에 문제가 생겨 RollBack하는 경우 다른 트랜잭션도 함께 Rollback되는 현상