혼자공부하기

물리적 토폴로지

- 네트워크가 물리적으로 배치되는 방식

1) 메쉬 토폴로지

- 모든 장치는 서로 전용지점간 링크를 가지고 있다.

장점

• 링크를 공유하지 않으므로 트래픽 문제 해소
• 하나의 링크가 고장나더라도 전체 시스템이 무력화 되지 않음
• 전용 선을 따라 이동하기 때문에, 의도된 수신자만 보기에 보안의 이점을 가지고 있음
• 지점간 링크는 고장식별과 고장분리를 용이하게 함

단점

• 비용이 많이 듬
• 모든 장치 서로 연결해야하기 때문에 구성하기 어려움

2) 스타 토폴로지

- 허브라고 불리는 중앙 컨트롤에 전용지점간 연결되어 있다.

장점

• 메쉬보다 비용이 적게든다
• 하나의 링크가 고장나도 그 링크만 영향을 받는다

단점

• 허브가 고장나면 전체 시스템이 중지된다

3) 버스 토폴로지

- 하나의 긴 케이블에 장치를 연결하는 것

- 설치의 용이성을 가짐

- 새로운 기기의 추가가 어려움

4) 링 토폴로지

- 하나의 원을 이루도록 연결하는 것

- 단방향 통신으로 신호 증폭이 가능하여 거리제약 적음

- 노드의 숫자가 증가해도 성능저하 적음

- 버스 방식보다 많은 케이블을 사용하기에 비쌈

- 하나의 컴퓨터 문제시 전체 네트워크에 문제 생김

- 노드 추가 삭제가 용이하지 않음

페이지 교체

페이지 부재 발생 시 어떤 페이지를 교체할 것인지 여러 개의 알고리즘이 있음

FIFO 알고리즘

• First in First out인 알고리즘이며 말그대로 선입선출로 페이지 교체를 한다.
• 페이지 프레임이 증가하면 오히려 더 많은 부재가 발생(벨레이디의 모순)

LRU 알고리즘

• 가장 오랫동안 사용되지 않은 페이지를 교체한다.
• 일반 lru는 하드웨어 오버헤드가 매우 큰 문제를 가지고 있어, 참조비트를 사용한 lru 근사를 사용한다.
• 가장 많이 사용되는 알고리즘

OPT 알고리즘

• 가장 오랫동안 사용되지 않을 페이지를 교체한다.
• 실질적으로 구현 불가능.. 미래를 모르니

LFU 알고리즘

• 가장 빈도가 적은 페이지를 교체한다.
• 구현 비용이 비싸며, 구현하기가 어려워 잘 사용하지 않음

일반 큐의 문제점

일반적인 큐는 배열로 일직선으로 구현되어짐. 그리고 선입 선출이라 맨앞에 데이터가 빠져나가면 한칸씩 앞으로 당겨야되기때문에 성능적으로 좋지 않음

원형 큐

말그대로 큐를 선형이 아닌 원형으로 생각하여 구현 하는 것이다.

• enqueue() : 원소 뒤에서 삽입
• dequeue() : 원소 앞에서 삭제
• isEmpty() : 공간 확인
• getSize() : 사이즈 반환

lastOp 변수를 사용하여 큐의 공간 전부를 사용할 수 있게 한다. (즉 원형 큐 문제점 해결방안)

쉽게 이야기하면 마지막 연산을 기록해두는 변수이다.

삽입이 마지막이면 push, 삭제가 마지막이면 pop로 설정하여 front == rear 일때 lastOp가 push이면 포화, lastOp가 pop이면 공백

하지만 큐의 삽입 삭제 연산이 느려짐...

모듈화

소프트웨어를 하나의 기능들로 분할하는 것

모듈

모듈화에서 분할된 하나의 기능을 의미

모듈화 장점

• 프로그램 효율적인 관리 및 성능향상
• 소프트웨어 이해 용이성 향상 및 복잡성 감소
• 오류 파급 효과 최소화
• 기능 분리 가능 및 인터페이스 단순
• 모듈 재사용 및 유지보수 용이

스테이블 정렬(안정정렬)은 정렬되지 않은 데이터들중 같은 데이터가 있을 때 정렬하면서 그 순서가 변하지 않는 것을 의미

언스테이블 정렬은 반대로 순서가 변하는 것을 의미

Stable Sort

• 삽입정렬
• 합병정렬
• 거품정렬
• 계수정렬

Unstable Sort

• 선택정렬
• 힙정렬
• 퀵정렬
• 쉘정렬

분산 DB

말그대로 데이터 베이스를 분산해서 관리하는 방식을 의미한다. <-> 중항 집중형 데이터베이스

분산 DB 목표

• 위치 투명성 : 접근하려는 DB 위치를 알필요 없으며, 논리적 명칭만으로 접근 가능
• 중복 투명성 : 중복된 데이터가 있더라도 사용자는 마치 하나의 데이터만 존재하는 것처럼 사용
• 병행 투명성 : 분산 DB와 관련된 다수 트랜잭션이 실현되더라도 트랜잭션 결과는 영향 받지 않음
• 장애 투명성 : 장애가 발생해도 트랜잭션을 정확하게 처리

장점

• 시스템 성능 향상
• 데이터 공유성 향상
• 신뢰성 높음
• 분산 제어 가능
• 점진적 시스템 용량 확장 용이

단점

• DBMS 수행할 기능 복잡
• 설계 어려움
• 소프트웨어 개발 비용 향상
• 처리 비용 증가
• 잠재적 오류 증가

내부단편화

프로세스가 필요한 크기보다 메모리가 더 커서 메모리가 남아서 메모리 공간이 낭비되는 현상

외부단편화

메모리 할당 및 해제가 반복적으로 일어나서 중간 중간에 메모리가 남아서 실제로 사용하지 못해서 메모리 공간이 낭비되는 현상

예시

A : 내부단편화 10 발생

B : 외부단편화 45 발생

C : 내부단편화 30 발생

D : 외부단편화 100 발생

E : 외부단편화 150 발생

F : 내부단편화 50 발생

실행과정

1. 명령어 인출 : 명령어 레지스터에 저장된 다음 명령어를 인출
2. 명령어 해석, PC 변경 : 인출한 명령어를 해석하고 다음 명령어를 지정하기 위해 프로그램 카운터(PC)를 변경한다.
3. 피연산자 인출 : 명령어가 메모리에 있는 워드를 사용하려면 사용 장소를 결정하여 피연산자를 인출하고, 필요하면 프로세서 레지스터로 보냄
4. 명령어 실행
5. 결과 저장

명령어 레지스터 종류

• PC(Program Counter) : 다음 인출된 명령어의 주소를 가지고 있는 레지스터
• AC(Accumulator) : 연산 결과 데이터를 일시적으로 저장하는 레지스터
• IR(Instruction Register) : 가장 최근에 인출된 명령어를 저장하고 있는 레지스터
• MAR(Memory Address Register) : PC에 저장된 명령어 주소가 사용되기전 일시적으로 저장하는 레지스터
• MBR(Memory Buffer Register) : 기억장치에 저장될 데이터를 일시적으로 저장하는 레지스터

가상화

하나의 물리적인 장치에서 여러 개의 논리적으로 분할하여 자원을 사용하는 것을 의미

장점

• 동일한 하드웨어에서 여러 운영체제를 동시에 사용 가능(유연성, 확장성)
• 다른 OS끼리 데이터 이동 가능(민첩성)

단점

• 자원의 분할로 인한 가상화 고유의 보안 문제
• 자원 낭비와 인프라 성능저하

종류

1) 호스트 O/S 형

호스트 OS 위에 게스트 OS를 설치하여 사용하는 방법이며, 대표적으로 vmware, virtualBox를 생각하면 된다. -> 호스트 OS의 리소스를 공유하는 방식이라 느림.

2) 하이퍼바이저형

호스트 OS를 필요하지 않으며 독립한 호스트 OS 같은 느낌이라 보면되고, 대표적으로 Hyper V를 생각하면 된다.(vmware나 virtualbox 사용하면 버벅되는 느낌인데, Hyper V는 깔끔함. 즉 성능이 더 좋음) -> 호스트 OS의 리소스를 경유하지 않아서 처리오버헤드가 발생 X

3) 컨테이너형

위의 두개와 다르게 OS를 가상화 하는게 아니라 소트프웨어를 가상화하는 것을 의미한다. 대표적으로 도커를 생각하면 된다.

ZeroWindow

송신측에서 수신측에 ack + window size를 보낼 때 window size가 0이 계속 발생하여 실패가 뜬다.

이유는 수신측에 소켓 버퍼가 가득차서 TCP 패킷을 제대로 처리하지 못해서 발생한다.