03. 응용 분야

Section 1 : 기술 동향

리눅스 동향

• 주로 서버용 운영체제
• 유닉스 시장을 대체
• 서버, 데스크톱&개발, 임베디드에 사용

리눅스 관련 기술

1. 클러스터링

   • 여러 개의 시스템을 하나의 큰 시스템으로 동작하도록 만드는 기술
   • 네트워크로 연결
   • 고성능 컴퓨팅, 부하 분산, 백업 서버로 동작

   1) 구성 요소

   요소	설명
   클러스터 노드	클러스터의 실질적인 작업 클러스터 노드는 클러스터에 속하도록 구성해야 함
   클러스터 관리자	자원의 분배 및 관리 노드가 클러스터 관리자 기능을 갖기도 함 환경에 따라 여러 대의 클러스터 관리자가 존재

   2) 종류

   종류	설명
   고계산용 클러스터 (HPC Cluster)	High Performance Computing 클러스터 베어울프 클러스터 과학 계산용
   부하 분산 클러스터 (LVS Cluster)	Linux Virtual Server 대규모의 서비스를 제공하기 위해 사용
   고가용성 클러스터 (HA Cluster)	연속적인 서비스 제공을 위해 사용 주로 금융권, 데이터 센터 등에 사용

2. 임베디드 시스템

   • 미리 정해진 특정 기능을 수행하는 프로그램이 내장

   1) 구성 요소

   요소	설명
   하드웨어 (hardware)	프로세스/컨트롤러, 메모리, 입출력 장치, 네트워크 장치, 센서, 구동기
   소프트웨어 (software)	운영체제, 시스템 소프트웨어, 응용 소프트웨어

   2) 특징
   - 특정 목적에 부합하는 최적화 설계 가능
   - 실시간 처리와 높은 신뢰성
   - 소형, 경량, 저전력

   3) 장점, 단점

   요소	설명
   장점	기능성과 확장성 우수 사용자층이 넓어 오류 수정 빠름 기존의 데스크톱의 환경과 동일하여 개발 용이 다양한 플랫폼 지원
   단점	메모리 요구 텍스트 기반 개발 환경으로 사용 불편 사용자 모드와 커널 모드 메모리 접근이 복잡하여 솔루션 구성이 어려움 표준화 어려움

Section 2 : 활용 기술

리눅스 서버 분야

1. 서버 가상화

   • 하나의 물리적인 IT 자원이 다수의 논리적인 IT 자원으로 사용될 수 있도록 하는 기술

   1) 목적

   • 서버들을 하나의 서버로 통합하여 가상 환경을 구동시킴으로써, 물리 서버 및 공간 절감을 목적으로 함
   • 하나의 서버가 오작동하더라도 다른 서버에서 동일 애플리케이션을 구동하므로 가용성을 확보
   • 시스템 가용성 및 안정성 확보에 용이
   • 중복 투자를 방지하여 예산 절감

   2) 하이퍼바이저(Hypervisor) 운영방식

   • 다수의 가상머신을 동작할 수 있게 해준다.
   • 각 가상 머신에 자원을 논리적으로 할당하고 스케줄링을 담당
   • 가상 머신 간의 고립화를 보장

     하이퍼바이저 운영방식
     - 네이티브 방식 : 하드웨어에 직접 설치
     - 호스티드 방식 : 일반 애플리케이션처럼 실행

   3) 오픈 소스 하이퍼바이저

   하이퍼바이저	설명
   Xen	- 리눅스 기본 커널에 포함 - 'Yum' 설치 가능 - 'KVM'과 호환 - MAC 주소 고정 가능
   KVM	- 리눅스 기본 커널에 포함 - 'Yum' 설치 가능 - 'Xen'과 호환 - MAC 주소 고정 가능 - CPU 전가상화 기술 사용
   Virtual Box	- 리눅스 기본 커널에 포함되지 않음 - 'yum' 설치 가능 - 독자적인 가상 장치 관리자 사용 - 전가상화만 지원

2. 클라우드 컴퓨팅

   • 공유 구성이 가능한 컴퓨팅 자원
   • 언제 어디서나 간편하게 접근 가능
   • 사용자의 개별 관리 화면을 통해 서비스 이용
   • 소프트웨어 업데이트 작업 및 데이터 유지보수 효율성을 높이고, 비용을 절감할 수 있음
   • 하드웨어에 장애가 발생하더라도 서비스를 계속 제공할 수 있으므로 낮은 가격에 높은 가용성을 지님

   1) 서비스 종류

   종류	설명
   IaaS (Infrastructure as a Service)	하드웨어 자원만 임대 Amazon Elastic Compute Cloud(EC2)
   SaaS (Software as a Service)	응용 프로그램을 서비스 형태로 제공 필요한 기능을 필요한 만큼만 임대 네이버 클라우드, 구글 드라이브
   PaaS (Platform as a Service)	플랫폼을 제공 구글 앱

   2) 구축 환경

   환경	설명
   오픈 스택(open stack)	- IaaS 형태의 클라우드 컴퓨팅 오픈 소스 프로젝트 - 아파치 라이선스 하에 배포 - 5개의 코어 프로젝트가 유기적으로 연결되어 하나의 커다란 클라우드 컴퓨팅 시스템 구축
   클라우드 스택(cloud stack)	- IaaS 형태의 클라우드 컴퓨팅 오픈 소스 프로젝트 - 시트릭스(Citrix)에서 오픈 소스로 공개한 제품 - 네트워크, 스토리지, 시스템들의 노드 관리
   유칼립투스(eucalyptus)	IaaS 형태의 클라우드 컴퓨팅 오픈 소스 프로젝트 - 분리된 물리 자원에서 유칼립투스 컴포넌트를 운영할 수 있는 환경을 지원 - Amazon EC2 API와 동일한 API를 사용하고, 완벽하게 호환됨

3. 빅데이터

   • 방대한 데이터
   • 아래 3대 요소 중 2가지 이상을 만족할 시 빅데이터라고 할 수 있음

   1) 3대 요소

   요소	설명
   규모	수십 테라바이트, 수십 페타바이트 이상의 규모
   속도	데이터의 수집저장분석 등이 실시간으로 처리 모든 데이터가 실시간을 요구하는 것은 아님
   다양성	- 정형 데이터 : 고정된 필드에 저장되는 데이터 - 반정형 데이터 : 고정된 필드에 저장되지는 않지만 메타 데이터난 스키마를 포함 - 비정형 데이터 : 고정된 필드에 저장되지 않는 데이터

   2) 하둡(hadoop)

   • 대용량 데이터를 분산 처리할 수 있는 자바 기반의 오픈 소스 프레임워크
   • 맵리듀스를 이용하여 데이터 처리
   • 데이터의 복제본을 저장하므로 데이터를 복구할 수 있음

임베디드 시스템

1. 모바일

   • 이동통신 혹은 이동 통신 기술을 기반으로 한 무선 인터넷 기술

   1) 모바일 운영체제

   • 자원을 효율적으로 관리, 구동
   • 사용자와의 인터페이스를 제공하기 위해 개발된 소프트웨어 플랫폼

   2) 모바일 운영체제의 종류

   종류	설명
   안드로이드(android)	구글과 휴대전화 업체들이 연합하여 개발한 개방형 모바일 운영체제
   iOS	애플사에서 개발했으며 아이폰에 적용된 전용 운영체제로 OS X를 기반으로 함
   타이젠(Tizen)	인텔과 삼성이 개발한 리눅스 기반의 무료 공개형 운영체제로 웹 표준과 HTML5 지원

2. 스마트 TV

   • TV 시청 외의 다양한 기능을 갖춘 다기능 TV
   • 인터넷 TV 혹은 커넥티드 TV

   1) 스마트 TV 운영체제

   운영체제	설명
   타이젠(Tizen)	삼성, 인텔 등이 공동 개발 다양한 전자기기에 사용할 목적으로 개발된 오픈 소스 모바일 운영체제 리눅스 커널을 기반으로 하며 HTML5 및 C++를 기반으로 개발 사물인터넷(IoT)에 강점
   webOS	리눅스 커널에서 구동되는 모바일 운영체제 카드 뷰를 계승 다중작업이 편리

3. IVI
   - In Vehicle Infotainment

   인포테인먼트
   : 정보와 오락의 합성어로 오락성을 포함한 시스템을 의미

   • 통합적인 차량 내부 시스템
   • GENIVI 표준 플랫폼 기반

     GENIVI
     - GENEVA In Vehicle Infotainment
     - 오픈 소스 기반 플랫폼 연합체

   • AUTOSAR 연계 소프트웨어 진단 서비스 기술
   • 운전자 편의성 증가 및 안정성에 도움