메타 스터디 그룹

[TOPCIT 목차]

01. 운영체제 (OS, Operation System)

  가) 운영체제의 개요

    - 하드웨어 자원을 관리하여 사용자나 응용 프로그램에게 컴퓨터 자원의 인터피이스를 제공하는 시스템 소프트웨어

    - 사용 목적

  나) 운영체제의 주요 기능

  다) 주요 운영체제의 종류

02. 프로세스와 스레드

  가) 프로세스(Process)의 이해

    - 수행중인 프로그램, 시분할 시스템의 작업 단위

    1) 프로세스의 상태

    2) 프로세스제어블록 (PCB, Process Control Block)

  나) 프로세스 관리를 위한 기법

    1) 프로세스 생성 (Process Creation)

      - 병행 수행, 동적 생성/제거

      - 프로세스 실행중 fork() 시스템호출을 통한 프로세스 생성 (부모, 자식 관계)

    2) 프로세스 종료 (Process Termination)

      - exit() 시스템후출을 통한 프로세스 삭제 요청

      - 자식 프로세스는 wait() 시스템호출을 통해 부모 프로세스에게 자료 반환

  다) 스레드(Thread)

    1) 스레드 개념

      - 중앙처리장치(CPU)를 사용하는 기본단위

      - 경량 프로세스 (lightweight process)

      - 기억장치 공유로 경제적인 문맥교환

    2) 멀티스레드

      - 하나의 프로세스가 점유한 메모리를 공유, 멀티스레드에서 같은 메모리 주소 접근 가능

      - 프로세스보다 경제적인 스레드 생성과 문맥교환 비용

      - 프로세스의 병렬성을 높여 멀티 프로세스를 활용 가능

03. 프로세스 동기화와 교착상태

  가) 프로세스 동기화(Process Synchronization)의 개념

    - 병행 프로세스가 동일 자료를 접근할 때, 하나의 프로세스만 자료를 조작하도록 보호하기 위한 프로세스 동기화

  나) 임계구역(Critical Section) 문제

    - 프로세스 동기화를 위해 동시 접근할 수 없는 임계구역의 범위와 수행을 정하는 것

    - 임계구역 해결방안의 조건

  다) 임계구역 문제 해결법

    1) 인터럽트 제어

      - 다중프로세스 환경에서 효율 감소

    2) 세마포어

      - S 변수, P연산(wait), V연산(signal) 을 통한 상호배제 구현

라) 교착상태

    - 대기중인 프로세스가 요청한 자원이 다른 대기중인 프로세스에 의해 점유되어 프로세스 상태를 변경할 수 없는 상태

    1) 교착상태 발생 조건

    2) 교착상태 해결 방안

04. 기억장치

  가) 기억장치 관리의 이해

    - 멀티 프로세스를 위해 기억장치에 여러 개의 프로세스 저장 필요

    - 가상기억장치를 통해 대용량 프로그램 실행 가능 

  나) 기억장치 관리기법

    1) 기억장치 할당 기법

    2) 단편화 문제

      - 할당과 회수의 과정에서 사용하지 않고 낭비되는 부분적인 기억공간이 생기는 현상

      - 최초, 최적, 최악 적합방식 : 외부 단편화 발생

      - 고정크기 방식 : 내부 단편화 발생

    3) 단편화 문제 해결방법

압축 (Compaction) 기법		- 외부단편화를 제거 - 작은 크기의 메모리 합병 - 구현 복잡, 큰 부하
통합 (Coalescing) 기법		- 인접한 미사용 공간 통합

05. 스케줄링

  - 다중 프로그래밍 환경에서 CPU 활용의 극대화를 위한 프로세스를 CPU에 할당하는 것

  가) 스케줄링의 목적

    - 프로세스의 공정성

    - 단위 시간 당 처리량의 최대화

    - 반응시간의 최소화

    - 예측 가능한 수행 시간

    - 시스템의 과부하 방지

    - 균형있는 자원 활용

    - 프로세스 수행의 무한정 연기 방지

    - 우선 순위제도 실시

  나) 스케줄링 알고리즘의 종류 및 특징

06. 가상 기억장치

  - 보조기억장치에 가상의 논리적 주기억장치 공간을 만들고, 사용시 주기억장치로 매핑하는 기술

  가) 가상기억장치의 구현 기법

    1) 페이징 기법

      - 주기억장치와 가상기억장치를 각각 동일크기의 프레임과 페이지로 분할하여 프레임에 페이지를 적재시켜 실행하는 기법

    2) 세그먼트 기법

      - 가상기억장치에 보관되어있는 처리해야 할 작업을 다양한 크기의 세그먼트로 분할한 후 주기억장치에 적재시켜 실행하는 기법

  나) 가상기억장치의 페이지 교체 기법

  다) 가상기억장치의 성능에 영향을 미치는 요인

07. 파일 시스템

  가) 파일 시스템의 이해

    1) 파일의 개념

      - 작성자에 의해 정의된 정보의 집합체로 이름을 가진 하나의 데이터 집합

    2) 파일의 속성

    3) 디렉토리 개념

  나) 파일 시스템의 할당 방법

    1) 연속할당

      - 물리적인 디스크의 연속적인 주소들의 집합으로 배치

    2) 연결할당

      - 블록단위로 저장하고 각 블록은 리스트에 연결하여 관리하는 방법

    3) 색인할당

      - 파일의 모든 포인트 정보를 하나의 색인 블록으로 관리하는 방법

  다) 운영체제별 파일 시스템의 종류

  라) 유닉스(UNIX)의 i-node

08. 입출력시스템

  1) 입출력장치

    - 실제 프로세서와 컴퓨터 사용자 간의 자료와 정보에 대한 입출력 수행

  2) 입출력모듈

    - 입출력 장치의 제어와 타이밍 조정, 프로세서와의 통신, 입출력장치들과의 통신, 데이터 버퍼링, 오류 검출 등의 기능 제공

[TOPCIT 목차]

1.프로토콜 이란

• 네트워크를 통하여 데이터를 주고받기 위한 표준화된 통신 규약
• 일반적으로 우리가 말하는 이더넷은 여러 대의 PC와 서버를 연결해주고 있는 하나의 네트워크가 여러 개 모여서, 보다 큰 네트워크를 구성

표준화 단체

2. OSI 참조 모델과 TCP/IP 프로토콜 계층 구조

1) OSI  참조 모델

2) OSI 참조 모델 각 계층의 프로토콜과 기능

3. 인터넷 주소체계

4. 인터넷 표준

인터넷 표준화 기구

[TOPCIT 목차]

01. 시스템 아키텍처의 개념

 가. 시스템 아키텍처의 이해

  1) 시스템 아키텍처의 개요

     - 정의 : HW와 SW 아키텍처를 기반으로 시스템이 서비스를 제공하기 위한 아키텍처

      . 광의의 정의 : 정보시스템 구축을 위한 AA, DA, TA 측면의 모든 아키텍처

      . 협의의 정의 : 서버, 스토리지, NW, 보안등 HW장비와 OS, MW등의 일정 부분의 SW들의 구성과 관계를 정의한 문서

 2) 시스템아키텍처 정의

    - 국제 시스템엔지니어링 협회(INCOSE)의 정의

     . 시스템 구성항목과 인터페이스, 프로세스, 제약 조건, 동작방법 등의 측면에서 정의된 기초적인 통합 시스템 구조

    - 광의의 시스템 아키텍처 정의

     . 조직 목표 달성을 위한 업무프로세스를 지원하기 위한 정보시스템 구조를 정의한 문서

  - 협의의 시스템 아키텍처 정의

    . 기술 아키텍처를 의미 즉 HW, SW, 보안 등 컴포넌트/상호작용/제약사항을 정의하는 원칙과 지침

    . DB서버, 미들웨어와 서버, 스토리지, NW 등 HW의 배치와 연결방식 정의

  나. 정보시스템의 구성요소

   - 서버 : 정보시스템의 계산능력 제공, 로직/데이터 처리

    . 구성 : HW, OS, MW, 응용프로그램

    . 설계 : 서버용량, 대수, 배치방식, 역할 등 정의

    . 유형 : 메인프레임, 유닉스 서버, x86서버(사용증가 추세)

    . 서버 역할 사례

     _ 웹서버(Web Server) : 사용자 요청응답, 웹 페이지 구성, 화면 제공

     _ 응용서버(WAS, Web Application Server) : 로직 처리, DB서버/웹서버로 전달

     _ DB서버(Database Server) : 데이터 생성, 요청, 수정, 삭제

- 네트워크 : 정보시스템 구성요소 간 통신망 구성

 . 역할 : 서버들 간의 통신, 서버와 스토리지 통신, 내부와 외부 NW 통신

 . 장비 : 스위치, 라우터, 로드밸선서(L4/L7 Load Balancer), 브리리(Bridge), 무선 AP(Access Point)

- 스토리지 : 정보시스템의 데이터 저장소

- 보안 : 정보, 네트워크 보호

 02 시스템 아키텍처 유형

  가. 시스템 아키텍처 유형

   - 웹서비스 중심 : 모바일 장비 증가로 인한 웹서비스 제공

   - 중앙 집중형 구조 : 증가하는 클라우드 서비스에 적합

 나. 시스템 배치 방식에 따른 시스템 아키텍처 분류

  1) 중앙 집중형 아키텍처

     - 통합센터에서 시스템과 데이터 저장, 운영, 대용량 서버, 통합 DB 구성

     - 장점 : 시스템 구성 간단, 데이터 무결성 보장 용일, 관리/운영 편이성, 장애 신속 대응

     - 단점 : 통합센터 장애 시 모든 서비스/업무 중단(SPOF), Peak Time 부하 집중

2) 지역별 분산형 시스템 아키텍처

   - 지역별로 시스템과 응용시스템 분산 운영 방식, 지역별 중소형 서버 구축

   - 장점 : 부하분산 효과, 장애발생시 해당지역만 중단

   - 단점 : DB의 데이터 무결성 관리 어려움, 시스템 구성/관리 복잡

 다. 응용 프로그램 제공방식에 따른 분류

  1) 클라이언트-서버 아키텍처

     - 업무 규모/환경에 따라 서버와 클라이언트에 기능분리, 서비스 제공

     - 장점 : 사용자 인터페이스 편의성 향상(클라이언트에서 화면구성)

     - 단점 : 구성 복잡, 개발/관리 어려움

     - 유형 : 게임, 채팅, FTP서버, 터미널 서버

  2) 웹 시스템 아키텍처

   - 서버에 모든 기능 구현, 클라이언트에서 웹브라우저로 서비스 이용하는 아키텍처

   - 구성 : 웹서버, 웹응용서버, DB서버

   - 특징 : 미들웨어를 통한 안정적 성능보장, 프로그램 재사용성 높음, PC/모바일 모두 이용 가능

 라. 시스템 계층에 따른 분류

    - 논리적 Layer 구조

   - 물리적 N-Tier 구조

 03 서버의 스택구조  

[TOPCIT 목차]

1. 데이터웨어하우스(DW: Data Warehouse)의 개념과 특징

가) 데이터웨어하우스의 개념

• 수년 간의 기업의 운영계 시스템에서 발생한 내부 데이터와 외부 데이터를 주제별로 통합하여 별도의 프로그래밍 없이 즉시 여러 관점에서 분석할 수 있도록 하는 통합 시스템 또는 데이터베이스

나) 데이터웨어하우스의 특징

2. 데이터웨어하우스 모델링

가) 데이터웨어하우스 모델링의 정의

• OLTP 시스템을 위한 일반적인 E-R 모델링과는 달리 대용량 데이터를 다양한 관점에서 빠른 성능으로 분석할 수 있도록 구성하는 데이터 분석 관점의 데이터 모델링 기법
• 일반적으로 최종사용자 또는 분석가가 정보 분석을 쉽게 할 수 있도록 데이터를 팩트(Fact) 테이블과 차원(Dimension) 테이블 형태로 구성

데이터웨어하우스 모델링 구성요소

나) 데이터웨어하우스 모델링 기법

• 데이터웨어하우스 모델은 정보분석을 쉽게 할 수 있도록 데이터를 팩트(Fact) 테이블과 차원(Dimension)에 테이블 형태로 구성하는데, 여기서 차원 테이블의 정규화 여부에 따라 스타 스키마와 스노우플레이크 스키마 기법으로 분류

연산자	설명
스타 스키마 (Star Schema)	• 팩트 테이블과 차원 테이블로 데이터를 분리하여 설계하는 모델링 기법 • 차원 테이블의 데이터가 정규화 되어 있지 않아 데이터 중복이 발생 • 이해하기 쉽고 조인 수가 적기 때문에 질의 성능이 좋지만, 데이터 중복으로 인한 데이터 일관성의 문제가 발생할 수 있음
스노우플레이크 스키마 (Snowflake Schema)	• 스타 스키마의 차원 테이블을 완전 정규화 시키는 모델링 기법 • 차원 테이블의 정규화로 데이터의 중복이 적고, 적은 적재 공간을 사용하지만 스타 스키마에 비해 조인 횟수가 늘어나 성능 저하의 우려가 있음

3. ETL(Extraction, Transformation, Loading)의 개념

• 데이터를 소스 시스템에서 추출하여 정제 및 변환 후 데이터웨어하우스에 적재하는 작업까지의 전 과정을 의미하며 데이터웨어하우스를 구성하는 구성요소 간에 데이터 일관성과 통합성을 유지시키는 역할을 수행
• ETT(Extraction, Transformation, Transportation)

ETL의 각 단계별 작업

4. OLAP(Online Analytical Processing)의 개념 및 탐색 기법

가) OLAP의 개념

• 최종 사용자가 다차원 정보에 중간 매개자나 매개체 없이 정보에 직접 접근하여 대화식으로 정보를 분석하고 의사결정에 활용하는 과정
• 최종 사용자는 ETL을 통해 추출 변환된 운영 데이터가 데이터웨어하우스 또는 데이터마트에 저장되면 이를 OLAP을 이용하여 분석

나) OLAP의 탐색 기법

• OLAP은 최종 사용자가 데이터를 다양한 관점과 요약 수준에서 분석하기 위해서 다양한 탐색 기법을 제공

OLP 주요 탐색 기법

5. 데이터 마이닝(Data Mining)의 개념 및 알고리즘

• 대용량의 데이터 안에서 체계적인 통계적 규칙이나 패턴을 탐색하고 이를 의미 있는 정보로 변환하여 기업의 의사결정에 적용하는 일련의 과정

데이터 마이닝 알고리즘

1. 데이터베이스 장애와 복구 개념

 1) 데이터복구(Data Recovery)의 정의

  - 데이터베이스 장애가 발생할 경우 데이터베이스를 장애 발생 이전으로 일관성과 무결성을 복원하는 것

 2) 데이터베이스 장애(실패) 유형

  - 트렌젝션 장애 : 논리적 오류, 시스템 오류(Deadlock 등)

  - 시스템 장애 : 전원, 하드웨어, 소프트웨어 등

  - 디스크 장애 : 디스크 스토리지 고장

  - 사용자 장애 : DBA 작업등의 사용자 실수

 3) 데이터베이스 복구의 기본원리 

  - 아카이브, 덤프 : 데이터베이스를 다른 저장 장치에 복사 저장

  - 로그, 저널 : 데이터베이스가 변경될 때마다 별도 파일에 기록

 4) 데이터베이스 복구조치 유형

2. 데이터베이스 장애 복구 방법

 1) 데이터베이스 복구 기법

 2) 분산 데이터베이스에서의 복구(회복)와 2단계 완료 프로토콜

  (1) 분산 데이터베이스 트렌젝션

   - 여러 사이트에 걸쳐 동작하는 트렌젝션

   - DBMS간 다른 회복 기법과 트렌젝션 관리자를 사용할 수 있음

   - 분산 데이터베이스 트렌젝션은 원자성을 위해 2단계 완료 프로토콜 사용

  (2) 2단계 완료 프로토콜 (2 Phase Commit Protocol)

   - 분산 데이터베이스 트렌젝션의 원자성 유지를 위한 대표 트렌젝션 완료 규약

   - 1단계 : 트렌젝션 조정자 C는 A와 B 데이터베이스에 트렌잭션 완료 준비를 묻는 메세지를 보내고, A와 B는 완료줌비 또는 완료 불가 응답을 회신

   - 2단계 : 모든 참여 데이터베이스가 "완료 준비"되었으면 조정자는 "완료(Commit)" 신호를 보내거나, 하나 이상의 참여 데이터베이스가 "완료 불가" 신호를 보내면 조정자는 "철회(Abort)" 신호를 보냄

3. 데이터베이스 백업

 1) 데이터베이스 백업 개요

  (1) 데이터베이스 백업 정의

   - 장애시 데이터베이스 복구를 위해 데이터베이스의 전체 또는 일부를 중복시켜 보관하는 작업

  (2) 백업의 목적

   - 데이터 유실 방지, 비지니스 연속성 확보

 2) 데이터베이스 백업의 요구사항 및 주요 작업사항

  (1) 데이터베이스 백업 요구사항

  (2) 데이터베이스 백업관리 내용

 3) 데이터 베이스 백업 방식의 종류와 특징