12년도 1차시험: 48점, 2차 52점. 문제 유형 파악 후 13년도 14년도는 70~80점대 유지
실기-
시험장소: 경기여자공업고등학교(서울역에서 가기 힘듦. 오르막길도 많고 주택 단지에 위치하여 사전에 위치 파악 필요)
시험공부기간: 약 1주일(프로젝트 마감일이 얼마남지않아 공부를 거의못함...)
시험방법: 지각자들 많았음(20분 넘고 들어온사람도 있었음), 도착하면 부팅 USB를 줌. 본체에 USB를 꼽고 부팅 시 F2키를 누르면 아시아눅스4로 부팅가능함. su비밀번호는 따고 없고 퍼미션 권한 파일을 읽을 때에는 sudo vi ** 형식으로 하면 됨. 부팅 USB를 주는 학교도 있고 어느학교는 vmware로 돌리는 곳도 있다고 하는데 경기여자공고는 부팅 USB를 줌
처음에 뭣모르고 startx로 x윈도우 형식으로 시험을 보던 중(터미널을 여러개 띄우기위해) 감독자가 커널로 해야한다고 해서 텍스트모드로 도중에 교체함(사실 규정상 x윈도우를 쓰지말라고 한적도 없고 애초에 안된다면 막아야 되지 않을까..?). 인터넷은 되는데 굳이 다운받을 패키지가 없었음. httpd나 이런것들은 /etc/httpd/conf/httpd.conf에 있고 man 도 되고 하기 때문에(하지만 exports나 zone파일에 들어가는 것들은 외워야 됨). 뭐 bind를 설치하여 document까지 같이 다운로드 되면 그걸 보고 풀 수 있겠지만 이번 시험에서는 나오지 않은 관계로 설치할 필요가 없었음. 시험실 가서 ifconfig치면 eth0 잡힘..^^
공부방법:
책 기준(1장 리눅스 개요, 2장 리눅스 시스템 이해, 3장 네트워크 설정, 4장 일반운영관리, 5장 장치관리, 6장 시스템 보안 및 관리, 7장 네트워크 서비스, 8장 네트워크 보안)으로 보았을 때 시간이 부족하여 4장과 7장을 빼고 나머지는 skip함
책을 읽기 전 12년도 1회차 기출 문제 풀어봄(물론 망했음)
실기는 나오는 유형이 비슷함.
우선 단답형은 4장에서 거의 나온다고 보면됨
1. usermod, useradd, groupadd 관련하여 세부 옵션
- 이는 man과 --help로 풀 수 있음(교재 4장 1절 사용자 관리편 보면됨)
2. 파일시스템 관리(교재 4장 2절)
- 순서 fdisk->mkfs->fsck->mount 형식으로 각각에 해당하는 옵션들이나 방법등에 대해서는 공부 필요
- man과 --help로 옵션은 풀 수 있으나 명령어를 모르면 풀 수 없기 때문에 알아두어야됨
- 가령 ext2에서 ext3으로 바꾸는 명령어 중 tune2fs 같은 것은 모르면 틀리기 때문에 알아둘 필요가 있음
3. 프로세스 관리(교재 4장 3절)
- ps나 top과 같은 명령어 나올 수 있음
4. S/W설치 및 관리(교재 4장 4절)
- rpm은 단골 문제임. 이번 1502에도 나왔으며 rpm --rebuilddb 같은 문제가 나올 수 있음
-q옵션 중 c, f 세부 옵션같은것은 미리 알아두면 많이 도움이 될 것임
5. 장치관리(교재 5장)
- 컴파일 과정 알아둘 필요있음(make mrproper, make clean, make bzImage, make modules, make modules_install)과 같은 것들이 무슨 역할을 하며 순서를 알아둘 필요가 있음
- 커널 모듈 관련하여 insmod, rmmod, modprobe, depmod, modinfo 도 알아두어야됨
실제로 1502에 나왔으며 modprobe가 자동 부팅 시 로드되는 문제가 나왔는데 틀렸음......
6. 시스템 백업(교재6장)
- dd옵션 많이 나오며 백업관련하여 cpio, 뭐 이런것들 공부할 필요 있음
7. 네트워크 침해유형(교재8장)
- 트로이목마, 웜바이러스, DOS 과 같은 정의 적는 문제 나올 수 있음
작업식(교재7장 8장 참고)
1. httpd (거의 무조건 나온다고 보면됨)
- man문서와 httpd.conf 무조건 보고 가기
- ServerName, Listen, Document(정확한 이름 기억 안남..) 등과 같이 해당 name이 무슨 역할을 하는지 무조건 알아가야됨.
2. samba(매우 중요)
- smb.conf 봐야됨
3. NFS(중요)
-exports 설정 내용 봐야됨
4. xinetd(매우 중요)
5. DNS(중요)
6. NIS
7. DHCP
8. iptables(매우 중요)
작업식은 그냥 7장과 8장에서 거의 다 나오며 설정파일은 꼭 한번씩 집에서 실습해보고 가야됨.
아시아눅스 기본설치기 때문에 설정파일에는 안나오는 경우가 많을 수 있음.
방화벽에서 iptables는 16번 문제 단골문제임(이번역시 나왔는데 이전 시험들과 조금 달라 당황함..)
뭐 팁이라고 하기에는 너무 당연한 것을 적어놓은 것 같아 민망하지만 시험 정보가 너무 없어서 당황했던 저같은 사람이 없었으면 좋겠다는 생각에 글을 남겨보았습니다.
결론
필기: 책 한번 빠르게 훑기 -> 기출문제 2개 정도 풀고 유형 파악하기 -> 책 한번 정독 -> 기출 나머지 풀기 -> 오답 정리
(개인차에 따라 다르겠지만 아무것도 모르는 사람 대상으로 회사일 병행하며 1달이면 충분 할 것으로 판단됩니다.)
실기: 책을 한번 더 보면 좋겠지만 시간 상 2주 정도면 될 것으로 판단됩니다.
1주: 책 빠르게 훑기. 2주: 기출문제 풀고 오답정리(4장, 7장 중심으로)
vmware로 꼭 직접 실습해보기(아시아눅스 또는 레드햇 계열이면 뭐 무난하다고 판단됩니다)
- 프로세스는 메모리에 상주핳여 실행중인 응용 프로그램이다. 응용 프로그램이란 프로세스가 인식 가능한 기계어로 구성되어 디스크에 저장되어 있는 코드의 집합이다. 응용 프로그램이 사용자 또는 커널에 의해 수행이 요청되었을 때 메모리에 적재되고 실행 가능한 상태로 전환되며 이를 프로세스라 한다. 프로세스는 태스크나 작업이라 불리기도 하며 동일한 의미를 가진다.
- 프로세스 상태
- 일반적으로 프로세스의 상태는 총 5단계로 프로세의 생성과 준비, 실행, 대기, 종료로 나뉜다.
1) 프로세스의 생성 단계(New)
- 프로세스의 생성 단계는 프로세스 수행을 위해 메모리 공간을 할당하고 응용 프로그램 코드를 메모리에 적재하는 단계이다.
2) 프로세스 준비 단계(Ready)
- 프로세스 준비 상태는 프로세스가 대기 큐에 삽입되어 스케줄러에 의해 CPU를 할당받아 수행되기를 기다리는 상태이다.
3) 프로세스 실행 단계(Running)
- 프로세스 실행 단계는 스케줄러로부터 CPU를 할당받아 수행하는 상태이다. 단일 CPU 시스템에서 실행상태에 있는 프로세스는 단 하나만 가능하다.
4) 프로세스 대기 상태(Waiting)
- 프로세스 대기 상태는 다른 프로세스로부터의 결과가 필요하거나 어떤 특정 시그널이 발생이 필요한 것과 같이 프로세스에 특정 이벤트가 발생하기를 기다리고 있는 상태이다.
- 리눅스에서의 프로세스 상태
- 리눅스 프로세스 상태는 프로세스 디스크립터의 state필드의 값으로 표현된다.
state 필드 값이 -1이면 실행할 수 없는 상태를 나타내고 0은 프로세스가 실행중인 상태, 0보다 큰 값은 멈춤상태를 나타낸다.
1) TASK_RUNNING
프로세스가 실행중이거나 실행 준비중인 상태
2) TASK_INTERRUPTIBLE
하드웨어 인터럽트가 발생하거나 프로세스가 필요한 자원을 사용할 수 있을때까지 대기하는 상태
3) TASK_UNINTERRUPTIBLE
외부에서 인터럽트를 받아도 프로세스 상태가 바뀌지 않음. 프로세스가 대기중에 외부의 이벤트로부터 방해 받지 않아야 하는 경우의 상태
4) TASK_STOPPED
외부로부터 SIGSTOP, SIGTSTP, SIGTTIN, SIGTTOU 와 같은 프로세스 작업을 중단시키는 시그널을 받아서 프로세스의 실행이 중단된 상태
5) TASK_TRACED
리눅스 커널 2.6버전에 추가된 프로세스 상태로 ptrace() 시스템 호출을 사용하여 다른 프로그램을 감시할 때 기존에는 프로세스를 TASK_STOPPED 상태로 변경하였으나 커널 2.6버전에서는 TASK_TRACED 상태로 변경
6) TASK_ZOMBIE
프로세스 실행이 종료되었지만 해당 프로세스의 부모 프로세스가 wait()나 waitpid() 와 같이 종료된 자식 프로세스 정보를 가지지 않는 경우 발생(자식프로세스가 종료 된 후 부모 프로세스는 자식 프로세스의 종료 상태값을 wait()나 waitpid()를 통해 요청할 있는데 이 때 자식 프로세스에 대한 프로세스 정보들을 메모리 상에 유지하고 있는 상태)
7) TASK_DEAD
프로세스 종료 상태
- 프로세스 상태코드(STAT)
- D(disk wait) : 디스크 입출력 대기같은 인터럽트 할 수 없는 대기 상태
- R(running or runable) : 프로세스가 실행중이거나 실행큐에 들어있는 실행 가능 상태
- S(sleep) : 인터럽트 가능한 대기 상태
- T(stopped) : 프로세스가 ^Z나 트레이스 명령 등으로 멈춘 상태
- W(paging) : 가상 메모리 사용 중.(2.6버전 커널부터 사용하지 않음)
- X(dead) : 실행 종료. 이후 나타나지 않음
- Z(zombie) : 좀비 프로세스
- 제어
1. bg/ fg
- 다중 작업을 위한 프로세스 명령어
- 프로그램을 실행 시킬 때, 일반적으로 그냥 실행시키면 포그라운드로 실행되고 명령어 끝에 &를 붙이면 백그라운드에서 실행
- 포그라운드는 사용자가 한 번에 하나의 명령만 수행 시킬 수 있었으나, 백그라운드는 한번에 여러 개의 명령 수행 가능
# sleep 1000 &
2. nohup
- SIGHUP(1, 연결 끊기), SIGTERM(15, 소프트웨어 종료)로 부터 보호하고, 터미널 없이 프로세스가 지속적으로 실행되게 만듦
- 종료나 중지를 무시하고 명령어를 현재 실행중인 프로그램이 있는 사용자가 로그아웃을 실행하게 되면 실행중인 프로그램도 같이 종료되는데 이런 경우 사용자가 로그아웃을 하더라도 실행중인 프로그램이 정상적으로 작업을 종료할 수 있도록 하는 명령어 실행 방법이 nohup
#nohup sleep 1000 &
로그아웃
로그인
#ps -ef | grep sleep
로그아웃 했어도 실행되는 것 확인 가능
3. jobs
- 백그라운드로 수행중인 모든 프로세스의 상태 출력
#sleep 10 &
#jobs
[1]+ Running sleep 10 &
4. kill/ killall, pkill
- 프로세스에 특정 시그널을 보낼 때 사용
#kill [-옵션] pid
#killall [-옵션] 명령어
#pkill [-옵션] 프로세스 이름
- 옵션
-s: 전송할 시그널의 이름이나 번호 지정
-p: 전송할 시그널을 출력만 함
-l: 시그널 목록 출력
[signal 종류]
1. HUP 연결끊기
2. INT 인터럽트
3. QUIT 종료
4. ILL 잘못된 잘못된 명령
5. TRAP 트랩추적
6. IOT IOT명령
7. BUS 버스에러
8. FPE 고정소수점예외
9. KILL 프로세스 죽이기(강제)
10. USR 1 사용자정의 시그널
11. SEGV 내용이 없는 파이프에 대한 시그널
12. PIPE 내용이 내용이 없는 파이프에 대한 시그널
13. USR 2 세그멘테이션 위반
14. ALRM 경고 출력 (알람 )
15. TERM 정상종료
16. KFLT 코프로세서스택실패
17. CHLD 자식프로세스 변화
18. CONT STOP 이후 계속 진행
19. TOP 정지
20. TSTP CTRL TZ
#kill 2344 (=kill -TERM)
#kill -9 2344
#kill -HUP 2344 (xinetd, sshd 등 수정된 config를 재 적용 시 주로 사용)
#killall -9 sshd
#pkill sshd (프로세스 이름으로 kill)
5. at, atq, atrm
- 특정 시간에 특정 작업 수행
- 지정한 작업은 queue(큐)에 저장되며 저장된 작업들은 /var/spool/at 디렉토리 아래 파일로 저장
- 옵션
-q queue : 작업의 대기큐를 지정한다. 사용할수 있는 큐는 a-z, A-Z
-c job : 작업리스트를 출력
-d : 작업을 삭제(=atrm)
-l : 큐에 있는 작업들을 보여준다. root 인경우에는 모든 작업들의 목록을 보여줌(=atq)
-m : 실행한 결과를 메일로 통보
- 시간 지정
- 시간지정은 HHMM, HH:MM형태로 가능하고 am,pm 으로 구분 가능
am,pm 등의 표기가 없을 경우에는 24시 표현으로 함
날짜의 경우 MMDDYY, MM/DD/YY, MM.DD.YY 형태
now (현재시간), tomorrow(내일), today(오늘), teatime(16:00),noon(12:00),
midnight(00:00)과 같은 문자열도 가능
- 관련 명령어
- atq
큐에 저장된 작업들을 보여주는 명령으로 at -l 실행결과와 같음
작업번호와 작업예정시간, 작업이 저장되어 있는 큐 보여줌
- atrm
예약된 작업을 취소할 때 사용하는 명령으로 큐에서 해당 작업 삭제
at -d와 같음
6. sleep
- 주어진 시간 만큼 지연
#sleep 3 //3초간 sleep
- 모니터링
1. top
- CPU 프로세스들을 출력, 매초별로 시스템 상태와 대부분의 프로세스들을 refresh 해서 실시간으로 화면에 보여줌
Line1: 시스템의 현재 시간과, uptime, 사용자수, 평균부하
Line2: 프로세스 상태
Line3: 사용자와 시스템, nice, 휴먼중인 프로세스 cpu 사용시간
Line4: 메모리상태
Line5: 가상메모리, 스왑상태
[#top]
10:27 am up 5 days, 22:52, 2 users, load average: 0.00, 0.00, 0.00
PID USER PRI NI SIZE RSS SHARE STAT %CPU %MEM TIME COMMAND
537 root 13 0 1048 1048 824 R 1.1 0.8 0:00 top
1 root 0 0 423 428 380 S 0.0 0.3 0:06 init
...............................
- top 명령을 실행했을 때의 각 항목에 대한 설명
PID: Process ID
USER: 소유자
PRI Priority (우선순위)
NI Nice Value: -20~19사이의 값으로 작을수록 우선순위가 높아진다
SIZE: 프로세스의 코드와 데이터의 크기 (KB 단위)
SHARE: 프로세스가 사용하는 공유 메모리의 양
STAT S:Sleeping D:uninterruptible R: Running Z: Zombie T: sTop or Trace
%CPU: CPU 사용시간 퍼센트
%MEM: 메모리 사용 퍼센트
TIME: 프로세스가 시작하여 사용한 총 CPU시간
COMMAND: 프로세스를 실행한 명령어 라인
- top을 실행 중, 명령 설명
space: 화면 갱신
h: 도움말
u: 사용자별
k: 프로세스 죽이기
M: 메모리 사용율로 sorting
2. ps
- 시스템에서 현재 실행중인(sleep상태 포함) 프로세스에 대한 정보를 각 PID와 각 프로세스의 부모 ID(PPID)를 표시해 줌
[옵션]
-a 프로세스 현황 표시(다른유저)
-u 유저지향적(top 포맷)
-x 터미널 제어 없이 프로세스 현황 보기
-e 현재 시스템 내에서 실행중인 모든 프로세스 정보 출력
-f full listing(uid, pid, ppid, c stime, tty, time, cmd)
-o 유저 formatting
[출력 필드]
USER: 프로세스 소유자의 계정
PID: 프로세스 식별자
RSS: 프로세스에 의해 사용되는 실제 메모리 사용량(Kbyte)
SZ: 프로세스 자료와 스택의 크기(Kbyte)
TIME: 현재까지 사용된 CPU 시간(분,초)
TTY: 프로세스의 제어 터미널
%CPU: 전체 프로세스를 대상으로 CPU가 해당 프로세스를 실행한 CPU시간의 백분율
%MEM: 프로세스가 사용한 실제 메모리의 백분율
START: 프로세스 시작 시간
COMMAND: 명령어 이름
- 시스템 실행중인 전체 프로세스 확인
$ps -ef
- 시스템에서 실행중인 각 프로세스의 자원(CPU, Memory) 사용량과 상태 확인
$ps -aux
3. pstree
- 프로세스들을 계층적(트리구조)으로 출력해주는 명령어
- 모든 프로세스들은 명령 이름에 의해 리스트되고, 자식 프로세스는 부모 프로세스의 오른쪽에 나타남. 그러므로 최초로 실행되는 프로세스인 init(모든 프로세스의 궁극적인 부모)은 가장 왼쪽 상단에 출력
[옵션]
-a 각 프로세스의 명령행 인자까지 출력
-p PID 출력
#pstree -a
# pstree -a
init
|-acpid
|-atd
|-auditd
| |-audispd
............
4. nice
- 프로세스의 우선순위 조정(최고 -20, 최저 19)
#nice -n 5 make
5. strace
-시스템콜, 시그널 추적
6. ltrace
-라이브러리 콜 추적
- 리눅스 서비스 데몬
1. init 데몬
- 시스템 부팅시 커널이 로딩이 된후 커널에 의해서 실행이 되는 프로세스로 프로세스 id 는 1이다. 파일시스템의 구조를 검사하고 파일시스템을 마운트, 서비스 데몬을 띄우고 사용자 로그인을 기다리고 사용자를 위한 쉘을 띄우는 역할을 한다.
[/etc/inittab 파일의 내용]
id:5:initdefault:
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1
l2:2:wait:/etc/rc.d/rc 2
l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3
l4:4:wait:/etc/rc.d/rc 4
l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5
l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6
ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now
pf::powerfail:/sbin/shutdown -f -h +2 Power Failure; System Shutting Down pr:12345:powerokwait:/sbin/shutdown -c Power Restored; Shutdown Cancelled 1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1
2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2
3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3
4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4
5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5
6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6
x:5:once:/etc/X11/prefdm -nodaemon
[/etc/inittab 파일 설명]
/etc/inittab 파일의 각 행의 형식과 의미
name : level-number : options : process
name : 각항목의 이름들
level-number : 해당행의 설정내용을 어떤 부팅레벨에서 실행할 것인가를 설정
options: 다음에 오는 프로세스를 실행할 때 적용할 프로세스 속성
- respawn: 프로세스가 종료가 되면 다시 실행시켜주는 역할. 예를 들어, 가상콘솔에서 로그인해서 사용했다가 exit로 종료했을 때 다시 로그인창이 뜨는 경우가 respawn 속성
- 컴퓨터는 0과 1만을 이해할 수 있다. 하지만, 사람이 컴퓨터가 이해할 수 있는 0과 1만을 사용하여 명령을 내리기는 쉽지 않은 일이다. 그래서 쉘이라는 것이 명령어를 입력받아 이것을 컴퓨터가 이해할 수 있는 0과 1로 된 명령으로 바꾸어, 이 명령을 처리하는 커널에 전달하는 것이다.
- 쉘의 역할
사용자(User) <-> Shell(쉘) <-> kernel(커널) <-> 하드웨어
사용자가 로그인 할 때 자동적으로 쉘이라는 프로그램이 실행된다.
쉘에는 여러 종류가 있으나, 큰 갈래로는 Bourne Shell 과 C shell이 있다. 나머지들은 이들로부터 파생된 것들이다.
이중 리눅스에서 기본적으로 사용하고 있는 쉘은 bash 쉘로 Bourne Again Shell이란 뜻이다. 이것 역시 Bourne Shell로부터 파생된 것이다. 사용자가 원한다면, 사용하고자 하는 쉘을 변경할 수도 있다.
쉘이 프롬프트에 사용하는 기호는 쉘마다 다른데, 기본적으로 본 쉘과 콘쉘은 "$"을, C쉘은 "%"을 사용한다.
/etc/shells 파일을 열어 보면 사용할 수 있는 쉘들의 경로가 설정되어 있다.
/etc/passwd 파일을 살펴보면, 다음과 같이 사용자가 등록되어 있다.
test1:x:502:502:Test User:/home/test1:/bin/bash
마지막 항목(/bin/bash)이 사용자가 사용하는 쉘이다. 명령어을 처리하는 쉘을 얻지 못하므로 어떤 명령도 수행할 수가 없다
- 사용자 쉘 바꾸기
$echo $SHELL
/bin/bash
잠시 바꾸고 싶을 때는 사용하려는 쉘을 프롬프트에서 실행 시킨다. 그 쉘을 빠져나겨려면, 'exit' 명령을 사용한다. 기본 쉘을 변경하고 싶을 때는 chsh 명령을 사용하거나, /etc/passwd 파일의 쉘 부분을 변경 한다.
- 쉘 환경 설정
- 설정 파일
리눅스에서는 여러 가지 환경 설정 파일을 제공한다. 이것은 리눅스의 사용자를 더욱 자유롭고 융통성 있게 만들어 준다. 이런 파일들은 보통 홈디렉토리 안에 위치하고 있으며, '.'으로 시작 하는 파일들이다. 'ls -a' 명령으로 파일의 존재를 확인할 수 있다. 파일의 이름은 "Resource Configuration"이라는 의미의 "rc"라는 스펠링으로 끝나는 경우가 많다.
이런 파일들은 새로운 사용자를 등록하면, "/etc/skel " 디렉토리에 기본 값으로 저장되어 있는 파일들을 홈디렉토리에 복사하여 생겨나는 것이다.
물론, 그 중에는 쉘 구동 환경을 설정하는 파일들도 있다.
- 환경 설정 파일 설명
- .bashrc
쉘을 위한 쉘 스크립트로 스크립트로 서브 쉘, 즉 비로그인 쉘이 실행될 때 명령과 명령과 프로그램 구조로 구성할 구성할 수 있다 . 새로운 쉘이 실행될 실행될 때마다 때마다 실행
- .bash_profile
로그인 할 때 읽어 들이는 설정 파일 . 주요 설정 내용은 내용은 일반적으로 일반적으로 , 검색 경로 , 터미널 터미널 종류 , 환경변수등을 환경변수등을 설정하고 설정하고 , 그 외 로그인 로그인 시점에 실행 시키고 시키고 싶은 명령 , 시스템에 시스템에 대한 정보를 정보를 보여주는 보여주는 명령등을 명령등을 명령등을 수행
- .bash_logout
로그인 쉘이 종료 되면서 되면서 읽어 들인다 .
- 환경 변수
- 환경 변수는 쉘 환경을 입맛에 맞게, 혹은 필요에 맞게 설정하는데 사용되는 값들을 가지고 있다. 물론, 이 변수값을 수정함으로써 사용자마다 원하는 환경을 설정할 수 있다.
- 주요 환경 변수들
1) HOME : 사용자의 홈디렉토리
2) PATH : 실행파일을 찾는 경로
3) LANG : 프로그램 사용시 기본 지원되는 언어
4) PWD : 사용자의 현재 작업하는 디렉토리
5) TERM : 로긴 터미널 타입
6) SHELL : 로그인해서 사용하는 쉘
7) USER : 사용자의 이름
8) DISPLAY : X 디스플레이 이름
9) VISUAL : visual 편집기의 이름
10) EDITOR : 기본 편집기의 이름
11) COLUMNS : 현재 터미널이나 윈도우 터미널의 컬럼수
12) PS1 : 명령프롬프트변수
13) PS2 : 2차 명령프롬프트이다. 명령행에서 를 사용하여 명령행을 연장했을 때 나타난다.
14) BASH : 사용하는 bash 쉘의 경로
15) BASH_VERSION : bash의 버전
16) HISTFILE : history 파일의 경로
17) HISTFILESIZE : history 파일의 크기
18) HISTSIZE : history에 저장되는 갯수
19) HISTCONTROL : 중복되어지는 명령에 대한 기록 유무를 지정하는 변수이다.
20) HOSTNAME : 호스트의 이름
21) LINES : 터미널의 라인 수
22) LOGNAME :로그인이름
23) LS_COLORS : ls 명령의 색상관련 옵션
24) MAIL : 메일을 보관하는 경로
25) MAILCHECK : 메일확인시간
26) OSTYPE : 운영체제 타입
27) SHLVL :쉘의 레벨
28) TERM :터미널종류
29) UID : 사용자의 UID
30) USERNAME : 사용자이름
- Bash의 쉘변수
(1) 쉘변수
1) 개요: 말 그대로 특정한 쉘 즉 bash에서만 적용되는 변수를 말한다.
2) 특징
- 지정하는 방법은 '변수명=값' 형태로 지정하면 된다. 예) $ COLOR=red
- 변수값을 출력할 때는 변수명 앞에 $을 붙여 echo명령을 사용하면 된다.
예) $ echo $COLOR red
(2) 환경변수
- 모든 쉘에 영향을 미치는 변수라는 것을 제외하고는 쉘변수와 지정방법이나 특징이 유사하다.
(3) bash에서 쉘변수를 환경변수화시키기
- export명령을 사용하면 된다.
(사용 예제)
# mkdir $HOME/backup
# ls -ld $HOME/backup
drwxrwxr-x 2 kkn kkn 4096 8월 28 05:31 /home/kkn/backup
# echo $PS1
[u@h W]$
=> 프롬프트 형식
d : '요일 달 날짜'형태로 나타내준다. (예 "Wed Jan 15")
h : 호스트이름을 보여준다. 보통 '.'를 사용한 이름인 경우 첫번째 '.'까지 보여준다.
H : 호스트이름을 보여준다.
l : 쉘의 터미널 장치의 이름을 보여준다.
s : 쉘의 이름을 보여준다.
t : 24시 형태의 현재 시간을 보여준다. (예 HH:MM:SS)
T : 12시 형태의 현재 시간을 보여준다. (예 HH:MM:SS)
@ : am/pm 12시 형태의 현재시간을 보여준다.
u : 현재 사용자의 이름을 보여준다.
w : 현재 작업디렉토리를 보여준다.
W : 현재작업디렉토리의 마지막 디렉토리만 보여준다.
! : 현재 명령의 히스토리 넘버를 보여준다.
- 환경 변수 관련 명령
(1) set : shell변수를 표시하고 값을 지정할 수 있다. C-shell에서는 변수와 값 지정시에 필수적으로 사용해야 하지만, Bash에서는 변수와 값지정시에 꼭 set 명령을 지정하지 않아도 된다.
1) 사용법
set [option] [argument]
2) option
-o : 현재 set옵션의 상태를 표시한다.
3) 사용예
- set => 옵션이나 인자가 주어지지 않으면 이미 지정된 shell변수와 함수이름,값이 표시된다.
- set -o => 현재 set옵션의 상태가 표시된다.
4) 응용예
$ a=1 // bash에서는 set 명령없이 "변수=값" 형태로 지정 하면 된다. 확인은 인자없이 set 이라고 입력한다.
$ echo $a
1
=> 변수로 선언되었으므로 $a하면 1이라는 값이 출력된다.
$ /bin/csh // 임시로 C-shell로 전환.
$
=> C-shell로 전환하면 프롬프트로 바뀜을 알 수 있다.
$ b=2
b=2: Command not found. => bash에서 변수지정하는 것처럼 하면 오류가 나타남을 알 수 있다.
$ set b=2 => C-shell 계열에서는 변수와 값지정시 set 명령을 사용해야 한다.
확인하려면 인자없이 set 이라고 입력한다.
$ echo $b 2 => 변수로 선언되었으므로 $b하면 2라는 값이 출력된다
(2) env : 환경변수에 대한 정보를 보여준다.
1) 환경변수란 : 로그인할 때나 새로운 쉘을 파생시킬 때 쉘의 환경을 정의하는 중요한 역할을 수행한다. env를 실행하면 환경 변수 설정값들을 확인할 수 있고 또한 각 환경변수를 나타낼 때 변수이름 앞에 $를 붙인다.
2) 사용예
# env
=> 현재 시스템의 환경변수를 보여준다.
3) 환경변수의 설정 : 값을 지정한후 export해야 한다. 현재 리눅스의 bash에서는 export를 해도 반영된다.
-> X윈도우 구성(X protocol, X lib, X toolkit), GNOME, KDE 정의, 윈도우 매니저
- 업데이트: 2015년 8월 27일
- http://egloos.zum.com/xuny/v/553740 참고
- X window: X 윈도우는그래픽환경을제공해주는윈도우시스템으로이는분산형개방시스템을개발하기위한목적으로수행된 Athena 프로젝트의일환으로 MIT에서 1984년에개발됨.그후DEC HP SUN 등의기업들이참여한컨소시움형태로발전하면서 1987년 X11 버전을발표. 1999년 X11의기본형태를유지한 6번째릴리즈인 X11R6이발표되어현재가장많이사용되고있음
- X window 특징
1. 네트워크 기반의 그래픽 환경
2. 프로그램 작성 시 가장 많은 종류의 컴퓨터에서 구동 될 수 있을 정도로 좋은 이식성
3. 아이콘, 색상 등 그래픽 환경에 필요한 자원들이 특정한 형태로 정의되어 있지 않음
4. 사용자가 원하는 모양의 인터페이스 만들 수 있음
5. 디스플레이 장치에 의존적이지 않음
- X window 구성
1. 서버 /클라이언트
- 기본적으로클라이언트는응용프로그램을 지칭. X window클라이언트는직접적으로사용자와통신할수없음.클라이언트는서버로부터키보드나마우스입력같은사용자의입력을얻을수있음
X 서버란애플리케이션사용자의컴퓨터에서작동하며그래픽디스플레이하드웨어를제어하여개체를화면에뿌린뒤답신을보내게 됨
- GRUB은 실행과 함께 /boot/grub/grub.conf파일을 읽어서 어떤 부팅메뉴(커널)로 부
팅을 할 것인가를 결정하게 됨
- GRUB은 커널(kernel)이미지를 불러들임. 그리고 시스템 제어권을 커널에게 넘김
4단계: 커널의 로딩
- 커널은 swapper프로세스(PID 0번)를 호출
- swapper는 커널이 사용할 각 장치드라이브들을 초기화하고 init프로세스(PID 1번)를 실행
- init프로세스가 실행되면서 /etc/inittab파일을 읽어들여서 그 내용들을 차례대로 실행
5단계: init프로세스의 실행
각 부팅 레벨로 실행될 경우 /etc/rc.d/rcx.d의 파일들이 순차대로 실행됨(최근 우분투의 경우 etc/rcx.d)
- 시스템 부팅 레벨
0- halt
1- 단일 유저 모드
2- 멀티유저, 단 네트워크를 지원하지 않음
3- 멀티유저모드(default)
4- 사용되지 않음
5- X window 모드
6- reboot //6으로 하면 부팅될 때 무한 리부팅이 되려나..
- 파일시스템
http://egaoneko.github.io/os/2015/05/24/linux-starter-guide-4.html 참고
- 파일시스템(file system)은 컴퓨터에서 파일이나 자료를 쉽게 발견 및 접근할 수 있도록 보관 또는 조직하는 체계를 지칭
- 확장 파일 시스템(extended file system)
1. ext: 리눅스 초기에 사용되던 파일 시스템, 호환성 없음
2. ext2: ext3이 개발되기 이전 많이 사용되었음. 하지만 fsck(file system checker)하는 데 있어 오랜 시간 소요
[EXT2 아이노드]
- inode는 파일시스템의 가장 기본되는 단위
- 각각을 구분할 수 있는 고유 번호를 가지고 파일의 테이터가 어느 블록에 어느 위치에 저장되어 있는지, 파일에 대한 접근 권한, 파일의 최종 수정시간 그리고 파일의 종류등의 정보를 inode 테이블에 저장
- 저장되는 정보는 모드, 소유자 정보, 크기, 타임 스템프, 테이터 블록
- EXT2 에서 inode는 단지 하나의 파일, 디렉토리, 심볼릭 링크, 블록 장치, 문자 장치 등만을 나타냄
- 소유자 정보: 파일과 디렉토리에 대한 소유자와 그룹에 대한 식별자를 나타냄. 소유자 정보를 사용하여 파일이나 디렉 토리에 대한 접근 권한을 관리 가능
- 크기(size): 파일의 크기 정보를 저장한다. 파일에 대한 크기 정보는 바이트 단위로 저장
- 타임 스템프 (timestamps): inode가 생성된 시간과 최종적으로 수정을 가한 시간에 대한 정보를 저장
- 데이터 블록(Data Blocks): inode가 지정하고 있는 데이터 블록에 대한 포인터를 저장. 데이터블록에는 총 15개의 포인터가 존재하는데 이 포인터들 중에서 선행의 12개 포인터는 해당 inode가 지정하고 잇는 데이터에 대한 실제 블록에 대한 포인터 정보를 가지고, 나머지 3개의 포인터는 높은 수준의 간접 연결에 대한 정보를 가지고 있음
- Ext2 파일시스템은 clean bit 라는 특수 플래그를 갖는데, 파일 시스템이 동기화되고 깨끗하게 탑재 취소된 경우에 이 clean bit가 설정되며, 리눅스 시스템이 부팅할 때 clean bit가 파일 시스템에 설정되어 있으면, 해당 파일시스템은 완전성이 점검되지 않음
[EXT2 슈퍼블록]
- 슈퍼블록(Super Block)은 해당 파일 시스템의 기본적인 크기나 형태에 대한 정보를 저장
- 파일 시스템 관리자는 이 슈퍼 블록의 정보를 이용하여 파일 시스템을 활용하고 유지가능
- 슈퍼 블록에 저장되는 정보의 항목
매직 넘버(Magic Number): 마운트하는 소프트웨어에게 EXT2파일 시스템의 슈퍼 블록임을 확인 하게 하는 값
개정 래벨(Revision Level)
개정 래벨은 메이저 레벨과 마이너 래벨로 구성되어 있음
개정 래벨의 역할은 마운트 프로그램이 어떤 특정한 버전에서만 지원되는 기능이 이 파일 시스템에서 지원되는지에 대한 확인을 위해 사용되고 또한, 개정 레벨은 기능 호환성 항목을 포함하여 마운트 프로그램이 해당 파일 시스템에서 안정적으로 사용할 수 있는 기능이 무엇인지를 판단할 수 있는 기준을 제공
마운트 횟수(Mount Count)와 최대 마운트 횟수(Maximum Mount Count)
파일 시스템 전체를 검사할 필요가 있는지를 확인할 수 있음. 마운트 횟수는 마운트가 실행될 때마다 1씩 그 값이 증가하여 만약 마운트 횟수가 최대 마운트 횟수에 도달하게 되면 시스템은 e2fsck를 실행하라는 메시지를 내보내게 됨
블록 그룹 번호(block Group Number): 슈퍼 블록 복제본을 가지고 있는 블록 그룹의 번호를 나타냄
블록 크기(Block size): 파일 시스템의 블록 크기를 바이트 단위로 표시
그룹 당 블록수(Blocks per Grop): 하나의 그룹에 속한 블록의 수를 나타내는데. 이 수는 블록의 크기와 마찬가지로 파일 시스템을 만들 때 결정
프리 블록(Free Block): 파일 시스템 내부적으로 존재하는 프리 블록의 수를 나타냄
3. ext3: ext2의 단점을 보완하기 위해 저널링(Journaling)을 지원하도록 확장된 파일 시스템.
[자세히]
- 기존의 EXT2는 캐시에 저장되어 있는 테이터들을 디스크로 저장하는 도중 만약 시스템이 다운되거나 여러 가지 문제가 발생할 경우 파일 시스템이 손상되는 단점을 가짐
- 이를 위해 EXT2는 fsck(File System Check)라는 파일 시스템 복구 기능을 제공하지만 이 복구 방법은 복구하는데 시간이 만이 소요되는 문제점을 가짐
- 파일 시스템의 크기가 크다면 복구하는데 오랜 시간이 걸릴 뿐만 아니라 복구하는 동안시스템을 사용하지 못하고, 또한 슈퍼 블록에 마운트 횟수를 저장하는 영역이 있어서 마운트 횟수가 일정횟수 이상이 될경우에도 자동으로 fsck를 실행하게 됨
-> EXT3파일 시스템은 이러한 단점을 보안하기 위해서 저널링(Journaling)이라는 기능을 추가 해서 소개된 파일 시스템
- 시스템의 무결성은 물론 뛰어난 복구 기능까지 가짐
[저널링 기술]
- 데이터를 디스크에 쓰기 전에 로그에 데이터를 남겨 시스템의 비정상적인 셧다운에도 로그를 사용해 fsck보다 빠르고 안정적인 복구기능을 제공하는 기술
- 기존 EXT2 파일 시스템의 경우에는 시스템이 동작을 멈추기 바로 직전에 파일 시스템에 어떤한 수정을 가하고 있었는지 전혀 알 수 없었기 때문에 복구하기 위해서는 fsck에 의해서 관리되는 슈퍼 블록, 비트맵, inode 등을 모두 검사해야 하므로 시간이 오래 걸림
-> 저널링 기술은 사용한 파일 시스템의 경우 파일을 실제로 수정하기 전에 우선 로그에 그 수정된 내용을 저장하기 때문에 복구하기 위해서 로그만 검사하면됨. 로그를 바탕으로 다시 실제 파일 시스템에 수정 내용을 적용하기 때문에. 속도와 복구 안정성이 더욱 뛰어남
-> 이러한 동작 수행을 리플레이(Replay)이라고 함. 만약 해당 로그에 저장된 내용이 불안정할 경우에는 복구 자체를 포기하기 때문에 파일 시스템이 불안정한 상태로 되지 않음. 파일 시스템에 수정을 가하기 전에 우선 로그에 저장하는 이러한 파일 시스템의 특성 때문에 Log-Ging 파일 시스템이라 부르기도 함
4. ext4: ext3 파일시스템을 확장한 파일시스템으로 Extent라는 기능을 제공하여, 파일에 디스크 할당 시 물리적으로 연속적인 블록을 할당할 수 있도록 하여, 파일 접근 속도 향상 및 단편화5를 줄이도록 설계된 파일시스템
- 파일시스템 구조
http://egaoneko.github.io/os/2015/05/24/linux-starter-guide-4.html 만큼 잘 쓸 자신이 없어서 해당 링크가 더 이해하는 데 도움이 될 듯...
- 리눅스 주요 파일시스템 디렉토리 설명
/: root 파일 시스템
/bin: 가장 필수적인 실행 명령 디렉토리
/boot: 커널, grub 등 부팅 관련 파일
/dev: 장치 파일 모음
/lib: C라이브러리 등 필수적인 공유 라이브러리 위치
/proc: 시스템의 프로세스 정보를 위한 가상 파일시스템 디렉토리
/root: root 사용자의 홈디렉토리
/sbin: 시스템 관리자용 실행 명령 디렉토리
/tmp: 임시 파일 생성용 디렉토리
/usr: 각종 응용프로그램이 설치되는 디렉토리
/var: 시스템 운용 중 생성되는 로그를 포함하는 임시 파일
/mnt: 임시 마운트용 디렉토리
/home: 사용자 홈 디렉토리
- 리눅스 파일 시스템은 크게 네 가지로 구분
부트 블록
(Boot Block)
슈퍼 블록
(Super Block)
아이노드 블록
(Inode Block)
데이터 블록
(Data Block)
1. 부트 블록: 운영체제를 부팅시키기 위한 코드 저장됨
2. 슈퍼 블록: 파일시스템과 관련된 정보 저장
3. 아이노드 블록: 파일에 대한 정보를 저장하고, 모든 파일은 반드시 아이노드 블록을 하나 가지고 있음
4. 데이터 블록: 파일이 보관해야 하는 데이터를 저장
있
*아이노드 블록에는 파일 유형, 접근권한, 하드링크 수, 소유주 이름, 그룹 이름, 파일 크기, 생성 날짜가 저장 되어 있고, 파일 이름은 디렉토리 파일의 데이터 블록에 저장됨!
- http://weroot.co.kr/solaris/643 (RAID 장점, 그림 삽입)
- http://smsinfo.tistory.com/176 (본문의 예)
- RAID(Redundant Array of Independent)
- 여러 대의 하드디스크가 있을 때 동일한 데이터를 다른 위치에 저장하는 방법. 입출력 작업이 균형을 이루게 되어 전체적인 성능 향상
- 여러 개의 디스크를 배열하여 속도의 증대, 안전성의 증대, 효율성, 가용성의 증대를 하는데 쓰이는 기술
- RAID 장점
1. 운용 가용성, 데이터 안정성 증대
- RAID 1(mirror) 또는 RAID5 의 경우 볼륨에 포함되어 있는 디스크 중 하나의 디스크에 장애가 발생하더라도 남은 디스크가 백업 역할이 가능
(이로 인해 데이터 손실로 인해 복구하는데 소요되는 시간 없이 운용 지속 가능)
2. 디스크 용량 증설 용이
- RAID 0(Concatenate)의 경우 기존의 사용하던 디스크를 제외한 여분의 디스크가 하나 있을 경우 기존 사용하던 디스크의 데이터를 보존한 상태로 여분의 디스크와 하나의 볼륨으로 구성하여 사용 가능
3. 디스크 I/O 성능 향상
- RAID 0(Stripe)의 경우 데이터를 구성된 디스크들에게 나눠 저장하므로 I/O 성능 향상의 효과 있음
- RAID 종류
1. RAID 0: RAID 0에는 두 가지 방식이 있음 (필요 드라이브 최소 2개 이상)
- Concatenate(concat) 방식
- 두 개 이상의 디스크에 데이터를 순차적으로 쓰는 방법
- 장점: 디스크 기본 공간이 부족할 때 데이터는 보존하며 여분의 디스크를 볼륨에 포함하여 용량 증설 가능
- 단점: RAID 0의 특성상 디스크 중 하나의 디스크라도 장애 발생시 복구 어려움. 오류검출 지원안함
- Stripe 방식
- 흔히 RAID 0 이라고 하면 Stripe 방식을 말하는 것으로 생각하면 됨
- 하나의 데이터는 Stripe 기술을 이용하여 여러개의 같은, 일정한 크기로 나뉘게 됨. 이 하나하나의 조각을 Stripe Unit이라함
- 장점: 데이터를 사용할 때 I/O를 디스크 수 만큼 분할하여 쓰기 때문에 I/O 속도가 향상 되고 I/O Controller나 I/O board 등 I/O를 담당하는 장치가 별도로 장착된 경우 더큰 속도 향상 볼 수 있음
- 단점: Stripe를 구성할 시 기존 데이터는 모두 삭제.RAID 0구성 시 중요데이터는 반드시 백업!
- 예) "리눅스마스터" 라는 단어를 2개의 드라이브로 구성된 RAID 0에 저장한다면
하나의 드라이브는 "ㄹㄴㄱㅅㅁㅅㅌ"라는 자음을 저장하고
나머지 드라이브는 "ㅣㅜㅡㅏㅡㅓ"라는 모음을 저장하게 된다.
그렇기 때문에 저장하거나 불러오는 속도는 빠르지만 에러 발생 시 완전한 데이터를 불러오지 못하게 됨. 즉 안정성이 낮은 구성
2. RAID 1 (mirror)
- 적어도 2개의 디스크가 사용되며, 하나의 하드디스크에 기록되는 모든 데이터가 나머지 하나의 하드디스크에 복사되는 방법으로 아예 똑같기 때문에 mirroring이라고 함 (필요 드라이브 최소 2개 이상)
- 장점: 볼륨 내 디스크 중 하나의 디스크만 정상이어도 데이터는 보존되어 운영이 가능하기 때문에 가용성이 높음, 안정성이 상당히 우수함
- 단점: 용량이 절반으로 줄고(2개의 경우) 쓰기 속도가 느려짐
3. RAID 2
- 디스크들간의 Stripe를 사용하며, 몇몇 디스크들은 에러를 감지하고 수정하는 ECC 정보를 가짐
- 기록용 드라이브와 데이터 복구용 드라이브를 별도로 두는데 4개 하드디스크에 기록하기 위해서는 3개의 부가 데이터를 기록해야 하기 되기 때문에 효율성 측면에서 거의 사용하지 않음
- RAID 0처럼 Stripe 방식이지만 RAID 0 은 에러체크를 하지 않는 반면 에러체크와 수정을 할 수 있도록 Hamming Code 사용하는 것이 특징
4. RAID 3,4 (필요 드라이브 최소 3개 이상)
- RAID 3, 4는 RAID 0, 1의 문제점을 보완하기 위한 방식
- 기본적으로 RAID 0과 같은 Stripe 방식 사용을 사용하여 성능 보완 및 추가로 에러 체크 및 수정을 위한 패리티 정보를 별도의 디스크에 따로 저장함
- 3은 Byte 단위로 데이터를 저장하는 반면, 4는 블록 단위로 저장한다는 차이점이 있음
-> 블록 단위로 저장할 경우 작은 파일의 경우 한번의 작업으로 데이터를 읽을 수 있기 때문 성능상의 장점이 있음. 또한 3은 동기화를 거쳐야 되기 때문에 3보다는 4를 많이 사용함
-> 데이터가 저장되어 있는 드라이브에 장애가 발생할 경우 패리티 정보를 이용하여 복구를 할 수 있으나, 정작 패리티 정보가 저장되어 있는 하드디스크에 장애가 발생하면 복구 불가능
-> 또한, 패리티 하드디스크에 병목현상이 생겨 속도가 저하될 수 있음
- RAID 0 의 구성에 백업용 드라이브를 하나 더 달아서 안정성을 확보한 구성
5. RAID 5 (필요 드라이브 최소 3개 이상)
- 레벨 3과 레벨 4의 단점을 보완한 방식으로, 패리티 정보의 저장을 전달하는 하드디스크 대신 모든 하드디스크에 패리티 정보를 분산 저장
-> 쓰기(Write)에는 패리티 정보가 분산되어 저장되기 때문에 Level 3,4의 단점인 병목은 줄여주지만 읽기(Read)에서는 사방에 흩어져 있는 패리티 정보를 갱신하며 일게 되기 때문에 성능 저하 있음
- RAID 3,4와 달리 패리티 정보가 저장된 디스크가 따로 없어 패리티 디스크 고장과 같은 문제에서 자유롭고 실제 서버/워크스테이션에서 가장 많이 사용하는 방식
- 여러개의 디스크를 Stripe 방식으로 볼륨을 구성하고, 패리티 정보를 사용하여 데이터의 정합성 제공
- 장점: 데이터의 정합성의 유지 및 RAID 1에 비해 용량 활용성 높음
- 단점: 데이터를 쓸 때마다 패리티 연산을 해야하고, 이로 인해 부하 발생
(쓰기 작업이 많은 서버의 경우 RAID 1구성이 나을 수 있음)
6. RAID 6 (필요 드라이브 최소 4개 이상)
- RAID 5와 같은 개념이지만 다른 드라이브 간에 분포되어 있는 2차 패리티 정보를 넣어 2개의 하드에 문제가 생겨도 데이터를 복구할 수 있음. 즉 RAID 5보다 데이터 안정성 고려
- 하드를 스트라이핑으로 묶었기 때문에 RAID 0+1이나 RAID 10(1+0)보다 성능은 더 높고 신뢰성도 우수 하지만 패리티 정보를 2중으로 저장하면서 읽기 성능은 RAID 5와 비슷하지만 쓰기 작업 구현이 아주 복잡해서 일반적으로 잘 사용하지 않음
7. RAID 7
- 하드웨어 컨트롤러에 내장되어 있는 운영체제를 사용하여 속도가 빠른 버스를 통한 캐시, 독자적인 컴퓨터의 특성을 포함.(잘 사용안함..)
8. RAID 0+1, RAID 1+0 (필요 드라이브 최소 4개 이상)
- RAID 0과 1의 복합 구성. 즉 0의 Stripe 방식과 1의 Mirror의 기능이 합쳐진 것으로, 분산 저장을 통한 성능 향상, 데이터의 안정성 또한 보장 할 수 있음
-> 그러나 여전히 전체 용량의 50%만 사용할 수 있으며, 비용이 많이 드는 문제점 발생
- 성능은 비슷하지만 가용성 측면에서는 RAID 1+0이 높아 많이 사용함
- RAID 1+0은 RAID 0+1과 비슷한 개념이지만 구성순서의 차이가 있음. mirror를 먼저 구성한 뒤 두개의 볼륨을 Stripe로 묶는 순서로 구성
- 예)
1. DISK 1,2(혹은 3,4)에 장애 발생의 경우 사용 가능 O 사용 불가 X 2. DISK 1,3(혹은 2,4)에 장애 발생의 경우 사용 불가 X 사용 가능 O 3. DISK 1,4(혹은 2,3)에 장애 발생의 경우 사용 불가 X 사용 가능 O
1 의 경우RAID 0+1은3,4에 1,2의 데이터를 그대로 보존하고 있기 때문에 사용 가능하지만RAID 1+0은 1,2에 데이터가 없기 때문에 사용이 불가능
2과 3의 경우RAID 0+1은 두개의 Stripe 볼륨에 멤버인 디스크가 하나 씩 장애가 발생하므로볼륨 전체가 깨져서 사용이 불가능하나 RAID 1+0의 경우에는 mirror 에 멤버인 디스크에 장애가 발생하였으므로데이터를 보존하고 있어 사용이 가능
-> 이로 인해RAID 0+1은 가용성이 33.3%이지만RAID 1+0은 66.6%로두배의 고가용성을 확보할 수 있는 장점이 있음
- 드라이브가 6개일 때
- RAID 0+1은 RAID 0으로 구성된 드라이브들을 최종적으로 RAID 1로 묶는 것이라 각각 3개씩 하드 가 나눠지며, RAID 1+0은 2개씩 RAID 1으로 묶여있는 하드들이 RAID 0으로 구성됨
RAID 0+1의 경우 1개의 하드만 고장나서 복구해도 다른 RAID 0 구성에서 나머지 하드까지 데이터 전체를 복구해야 하지만, RAID 1+0으로 만든 시스템은 고장난 하드가 하드 1개라고 하면 미러링으로 묶인 하드를 통해 데이터만 복구하면 되므로 실제로 운용하는데는 RAID 1+0 이 훨씬 유리
- GNU GPL(General Public License)가 적용된 리눅스의 소스코드는, 자유롭게 어느 누구나 사용, 변경, 배고가 가능. 이런 이유로 리눅스는 다양한 배포판이 존재하며 국내에서도 여러 종류의 리눅스 배포판이 개발되어옴. 특히 리눅스의 커널은 GNU GPL에 따라 배포되고 있고, 리눅스 운영체제의 기반이 되는 쉘, 컴파일러 등도 GNU GPL에 따라 배포되는 것들이다. 이렇게 GNU GPL에 따라 배포되는 소프트웨어를 자유 소프트웨어라고 함
- 자유 소프트웨어와 오픈소스 소프트웨어는 소스코드가 모두 공개될 뿐만 아니라, 소스코드의 복제, 배포 등이 가능. 그렇지만 리눅스가 모든게 오픈된 것은 아니고 기업에서 리눅스상에서 사용할 수 있도록 판매하는 소프트웨어 중에는 소스코드가 공개되지 않는 독점 소프트웨어가 있을 수 있음
- 또한 해당 소프트웨어의 소스코드를 이용하여 새로운 소프트웨어를 개발할 경우에는 해당 소프트웨어도 공개 배포해야하는 제약이 있음
-운영체제란 사용자가 컴퓨터 시스템을 손쉽게 사용하도록 하고 시스템 자원들, 즉 기억장치, 프로세서, 입출력 장치, 정보, 네트워크 및 데이터 등을 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 프로그램들의 집합
- 사람이 사용하는 응용프로그램이 컴퓨터의 하드웨어를 사용할 수 있도록 하기 위한 시스템 프로그램으로 표현할 수 있음. 즉, 컴퓨터 내부에 장착되어 있는 하드웨어는 기계에 불과하며, 사람이 사용하는 응용프로그램(예, 오피스, 게임 등)이 제대로 작동하기 위해서는 해당 프로그램을 하드웨어에 설치하여 사용해야 하는데, 이를 위해 운영체제는 사용하는 사람과의 인터페이스 역할을 함. 그리고 운영체제는 컴퓨터가 부팅하면서 ROM-BIOS에서 제어권을 넘겨받아 컴퓨터의 입력, 출력 등 컴퓨터의 장치들에 대한 모든 제어를 담당하게 되며, 무엇보다 중요한 것은 운영체제가 메모리상에서 실행되고 있는 프로세스들을 제어하고 관리함
- 운영체제란 시스템 자원들, 즉 기억장치, 프로세서, 입출력 장치, 정보, 네트워크 및 데이터 등을 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 프로그램의 집합이라고도 할 수 있음
- 운영체제의 목적과 주요 역할
1. 효율적 사용(efficient use): 컴퓨터 자원의 효율적인 활용을 보장
2. 사용자 편리성(user convenience): 컴퓨터 시스템의 편리한 사용법 제공
3. 비간섭(noninterference): 운영체제 사용자들의 활동에 간섭 방지
- 목적에 따른 주요 역할
1. 컴퓨터 하드웨어 제어
2. 사용자들 간의 하드웨어 자원 공유
3. 시스템 자원을 스케줄링하여 효율적으로 활용 할 수 있게 함
4. 입출력이 용이하게 하는 기능 제공
5. 응용 프로그램의 작성과 실행을 편리하게 함
6. 오류의 발생을 막고 복구 지원
7. 테이터의 조직화, 네트워크 통신 처리 기능 수행
8. 편리한 사용자 인터페이스 제공
- 운영체제를 구성하는 요소
1. 제어 프로그램: 시스템을 운영하기 위한 기능을 수행하는 프로그램으로 감시 프로그램, 데이터 관리 프로그램, 작업 관리 프로그램 등이 있음
2. 처리 프로그램: 컴퓨터기 실제적으로 작업을 수행하기 위한 기능을 지원하는 프로그램으로 언어 번역 프로그램, 서비스 프로그램과 사용자가 작성한 문제 처리 프로그램 등과 같이 컴퓨터 제작 회사로부터 제공된 프로그램이 이에 속함
- 시스템 성능을 나타내는 4가지 요소
1. Throughput: 단위 시간당 처리 능력을 나타냄
2. Turnaround Time: 작업이 제출되어서 결과를 얻을 때까지의 총 소요 시간
3. 신뢰도(Reliability): 시스템이 얼마나 정확하게 작동되는지를 나타냄
4. 사용 가능도(Availability): 시스템에서 곧 사용할 수 있는 정도를 나타냄
- 운영체제는 다섯 부분으로 나눌 수 있음
1. 커널(kernel): 모든 운영체제에 포함되어 있으며 항상 메모리에 상주하고, 장치들을 관리함
2. 쉘(Shell): 커널과 사용자, 커널과 어플리케이션들과의 대화수단이 되는 프로그램
3. 파일 시스템(File System): 데이터 및 장치 관리의 객체가 되는 파일 시스템 구조체
4. 시스템 소프트웨어(System Software): 커널 외에 시스템 자원 관리를 위한 소프트웨어
5. 어플리케이션(Application): apache, mysql, vsftqd 등과 같이 운영체제에 기본적으로 포함되어 제공되는 수많은 응용프로그램
2. 운영체제의 특징
1. 다중 사용자 시스템(Multi-user System): 시스템 유틸리티와 자원의 공유가 자유롭고 각 사용자마다 할당된 자원을 이용하여 다른 사용자와 독립적으로 작업 진행 가능
2. 다중 작업 시스템(Multi-tasking System): 여러 사용자가 여러 가지의 작업을 동시에 수행 가능
3. 강력한 네트워킹
4. 편리한 사용자 인터페이스: 여러 개의 화면을 동시에 사용할 수 있는 멀티스레딩과 멀티미디어를 활용한 작업 가능
5. 계층적 파일 관리 시스템: 계층적 디렉토리 구조를 사용해서 디렉토리 및 파일 관리 용이
6. 가상메모리: 디스크 가상 메모리를 사용하여 실제 RAM 용량의 부족을 해결하거나 주기억 장치의 용량을 증대하는 효과 제공
7. 고성능의 프로세서에 최적화
8. 개방형 운영체제 및 뛰어난 이식성
3. 운영체제의 역사
연도
특징
주요 내용
1940년대
운영체제 없음
기계어 사용
1950년대
일괄 처리 시스템
단일 흐름 일괄 처리
작업간의 전이 문제 중시
오류 복구 처리
1960년대
다중 프로그래밍
시분할 시스템
실시간 처리 시스템
가상 기억 장치
고급 언어로 운영체제 작성
데이터 통신 지원용 운영체제
1970년대 중반
범용 시스템 개념 도입
다중 모드 시스템
일괄처리, 시분할 처리, 다중 모드
1980년대
마이크로컴퓨터 운영체제
사용자에게 친절한 시스템 개념
가상 기억 장치
통신망 서비스 운영체제
데이터베이스 중요 인식
1990년대 이후
분산처리 개념
네트워크 개념
개인용 컴퓨터
소규모 서버
소규모 서버
보안과 인증의 강화
에이전트 프로그램의 활성화
4. 시스템 프로그램
- 시스템 프로그램이란 사용자가 컴퓨터를 사용할 때 편리하게 이용할 수 있도록 기능을 제공하는 프로그램을 의미
- 시스템 프로그램으로는 사용자가 작성한 원시 응용 프로그램을 컴퓨터 시스템에서 실행할 수 있는 목적 프로그램으로 번역하는 언어 번역 프로그램, 자주 사용되는 루틴에 대한 확장 코드를 생성하는 매크로 프로세서, 목적 프로그램을 실행하기 위해서 메모리에 적재하고 배치 주소를 옮기는 로더 등이 있음
5. 기억 장치 관리
- 기억 장치는 프로그램이나 데이터를 저장하는 부분이다. 프로그램이 실행되기 위해서는 반드시 주기억 장치에 적재되어야 함
1. 기억 장치: 기억 장치는 주기억 장치와 보조 기억 장치로 구분. CPU가 프로그램과 데이터를 즉각적으로 실행하고 참조하기 위해서는 주기억 장치에 있어야 되지만 휘발성 메모리이기 때문에 많은 양의 프로그램과 데이터는 보조 기억 장치를 사용
캐시 기억 장치: 캐시는 CPU와 주기억장치 사이에 위치해서 주기억 장치의 정보들을 고속으로 CPU에 제공하는 최상위 계층의 메모리. 속도가 빠르지만 비싸고 용량이 작음
2. 분할 기억 장치 관리(Partitioned Memory Management): 프로그램이나 데이터를 적재할 때 기억 장치의 연속된 공간을 할당하는 것이 아니라 한 부분에 적재함으로 하나의 시스템에 여러 개의 프로그램이 적재되어 실행될 수 있음
1) 다중 연속 고정 분할 방법(Multiple Contiguous Fixed Partition): 다중 프로그래밍 환경에서 절대 번역*과 적재를 사용할 때 고정된 분할을 이용.
(*절대 번역: 프로그램이 주기억 장소에 적재될 때 프로그램이 반드시 위치해야 하는 주소 고정)
2) 다중 연속 가변 분할 방법(Multiple Contiguous Variable Partition): 각 작업의 크기에 따라 분할 영역 할당.
3) 기억 장소 배치 기법(Storage Placement Strategy): 시스템에 새로 적재되는 프로그램과 데이터를 주기억 장치의 어디에 배치할 것인지를 결정
a. 최초 적합(First-Fit) 방법
- 가용 공간 중 수용할 수 있는 첫 번째 있는 기억 공간 할당
b. 최적 적합(Best-Fit) 방법
- 가용 공간을 정렬하고 필요로 하는 공간과 같거나 수용 가능한 공간 중 가장 작은 것을 할당
- 장점으로는 가용 공간 중에서 크기가 가장 작은 기억 장소가 할당되어 공간 낭비가 적지만 단점으로는 아주 적인 비할당 영역이 많이 생길 수 있고, 가용 공간이 크기순으로 반드시 정렬
c. 최악 적합(Worst-Fit) 방법
- 가용 공간을 내림차순으로 정렬하고 수용 가능한 공간 중 가장 큰 것을 할당
- 장점으로는 가장 큰 기억 공간을 할당하므로 나중에 큰 기억 장소가 필요할 때 유용하며, 정렬된 가용 공간 중 가장 큰 첫 번째를 할당하므로 검색이 빠름. 단점으로는 가용 공간이 내림차순으로 정렬되고 낭비가 발생생
예) 주기억장치 관리기법인 최악, 최초, 최적 적합기법을 각각 사용할 때, 각 방법에 대하여 5K의 프로그램이 할당되는 영역을 각 기법의 순서대로 나열
영역구분
OS
영역 A
9K
영역 B
15K
영역 C
10K
영역 D
30K
-> 최초는 할당될 수 있는 크기의 첫 영역, 최적은 단편화가 가장 적은 영역, 최악은 내부단편화가 가장 큰 영역이기 때문에 영역 D, 영역 A, 영역 A 가 된다.
3. 재배치 분할 기억 장치 관리: 기억 장치를 할당하고 재 할당하는 과정을 반복하면 수많은 파티션들로 인하여 작업을 할당하거나 처리하기 곤란할 정도로 아주 작은 기억 공간들이 발생하는 데 이러한 작은 기억 장소를 조각(Fragment)라고 하는데 이것을 한 곳에 모아서 커다란 기억 공간으로 만들 필요 있음
1) 압축(compaction or recompaction): 한쪽으로 몰아주는 압축 작업을 통하여 기억공간 만듦
2) 재배치 레지스터 이용: 재배치 레지스터는 필요에 따라 분할 기억 장소의 경계를 나타내는 베이스=경계 재배치( Base-Bound Relocation) 레지스터의 값을 조정해서 프로세스의 적재 위치를 동적으로 재배치 함
4. 가상 기억 장치(Virtual Memory): 프로세스에 의해 참조되는 주소를 주기억 장치에서 사용할 수 있는 주소와는 별개로 프로그램을 실행해야 할 부분만 컴퓨터에 적재 후, 가상의 주소를 지정해서 마치 전체 프로그램이 모두 있는 것처럼 컴퓨터를 인식
1) 페이지 기억 장치 관리(Paged Memory Management): 가상 기억 공간을 구현하기 위해 메모리를 일정한 크기의 페이지 프레임(Page Frame)으로 분할하고 페이지 맵(Page Map)을 이용해서 실제 주소 공간을 가상 주소 공간과 사상(Mapping)시키는 관리 기법
2) 세그먼트 기억 장치 관리(Segmented Memory Management): 페이지 기억 장치 관리가 고정된 크기의 페이지 프레임을 사용하는 방법에 비해 세그먼트 기억 장치 관리는 크기가 다른 세그먼트 프레임을 사용하는 방법. 페이지 프레임에 비해 크기가 융통성이 있어 내부 단편화 현상을 줄일 수 있고, 세그먼트 맵을 이용해서 고속으로 주소를 계산할 수 있지만 세그먼트 크기가 모두 다를 수 있기 때문에 세그먼트 크기에 대한 정보를 별도로 관리해야하고, 빈번한 세그먼트 적재와 교체가 발생할 수 있음
5. 페이지 대체(Page Replacement) 알고리즘: 페이지 대체 알고리즘은 페이지 부재가 발생할 때 새로운 페이지를 적재하기 위해서 기존의 페이지를 제거하는 알고리즘
1) 최적화 원칙: 가장 오래 사용되지 않을 페이지 교체체(현실적 불가능(미래예측불가))
2) 무작위 페이지 교체: 임의로 페이지를 선택하여 교체하지만 최악의 경우 바로 뒤에 참조될 페이지가 교체될 수 있기 때문에 거의 사용하지 않음
3) FIFO(First In First Out): 먼저 적재된 페이지 제거. 가장 오래 적재된 페이지가 사용될 가능성이 높아 바람직하지 않음
4) LRU(Least Recently Used): 최근에 가장 적게 사용된 페이지를 제거하는 방법으로 참조 페이지들의 사용 시간과 같은 정보를 관리하는 오버헤드가 있음. 페이지 엔트리와 시간 관리의 오버헤드로 인해 잘 사용 안함
5) LFU(Least Frequently Used): 가장 적게 사용 된 것을 삭제. 최악의 경우 가장 나중에 적재된 페이지가 계속 참조되어야 하지만 참조 회수가 적다는 이유로 교체되는 문제 발생
6) NUR(Not Used Resently): 최근에 사용하지 않은 페이지 삭제. 최근에 사용하지 않은 페이지는 순환의 경우 곧 사용할 순서인 경우가 많음
7) 2차 기회(Second Chance): 페이지를 단번에 교체하지 않고 태그를 한번 세팅하고 두 번째에 교체
8) 국부성(Locality): 프로그램이나 데이터는 인접한 부분이 집중적으로 참조될 가능성이 매우 높기 때문에 공간적으로 인접하지 않은 곳의 프레임 교체
1.1.2 운영체제의 종류
1. 리눅스
- 리눅스의 특징
1) 실시간 페이지 적재 기능: 리눅스를 사용하면서 메모리를 페이지(메모리) 단위로 관리하는 것을 뜻하는 것으로 페이지 단위로 메모리를 할당하고 스왑을 하며, 운영체제를 사용할 때 필요한 만큼만 메모리를 사용하도록 하여 메모리를 효율적으로 관리
2) CPU 최적화: 인텔 계열의 프로세서를 비롯하여 Cyrix와 AMD 프로세서 등에도 최적화
3) 뛰어난 네트워킹
4) 가상 콘솔: 개인이 사용하는 하나의 PC의 물리적인 모니터 하나로 여러 개의 가상 화면을 두는 기능
5) 유연한 사용자 환경, 효율적 가상 메모리, 동적 공유 라이브러리 제공, 완벽한 멀팅 저, 멀티태스킹 시스템, 최신 웹서비스 제공 등...
2. 마이크로소프트 윈도우즈
- 그래픽 인터페이스 운영체제. 뭐 별 내용 없음
3. iOS와 OSX
- 별 내용 없고 네 개의 계층이 있음(코어 OS 계층, 코어 서비스 계층, 미디어 계층, 코코아 터치 계층)