[정리] 12 네트워크와 분산 시스템

목차

• 1. 네트워크와 인터넷
• 2. 분산시스템
• 3. 분산 시스템의 고가용성

1. 네트워크와 인터넷

1.1 통신과 네트워크

- 통신은 의사소통하는것을 뜻한다. 세월이 지나면서 아래와 같은 통신 방법들이 나오게되었다.

• 단방향 통신 : 한쪽 방향으로만 통신이 이루어지는 방식 > 모스부호, 라디오 , TV 등 이있다
• 양방향 통신 : 양쪽 방향으로 동시에 통신이 이루어지는 방식. > 일반적으로 전화기가 해당
• 반양방향 통신 : 단방향,양방향 통신의 중간형태. > 무전기가 대표적이다.

1.2 네트워크 환경의 발전

- 네트워크는 유/무선 통신 기술을 이용해 여러기기를 하나로 연결한것, 우리나라 말로는 '망'이라고 할수있다.

• 아날로그망 - 음성 신호를 전송한다. (전화기)
• 디지털망 - 디지털 데이터를 전송한다. (인터넷)

1.3 네트워크 구성 방식

- 네트워크는 구성 방식에 따라, 강결합 시스템과 약결합 시스템으로 나뉜다

• 강결합 시스템 : 네트워크로 연결된 모든 컴퓨터의 프로세서가 하나의 메모리를 공유하는 방식.
               특징: 약결합 시스템에 비해 빠르나, 공유 메모리를 서로 사용하려고 경쟁한다.
• 약결합 시스템 : 둘 이상의 독립된 시스템을 연결한것, 자신만의 하드웨어를 가지고 독립적으로 운영되다가
                          필요할떄 통신선을 이용해 메시지 전달이나, 원격 프로시저 호출로 통신한다.
              특징:  컴퓨터들이 서로 독립적으로 작동하기에, 하나의 시스템이 장애가 발생해도 다른 시스템에 문제 X

1.4 프로토콜

- 네트워크를 구성하려면, 하드웨어적으로 두기기를 연결하고 소프트웨어적으로는 프로토콜을 마련해야 통신이 가능하다.
프로토콜은 다른 기기간 통신을 하기 위해 정한 약속. '통신 규약' 이라고도 한다. ( HTTP / FTP / TCP/IP / SMTP / DHCP / UDP) 

 

1.5 인터넷

• LAN - 가까운 거리에 연결된 네트워크 ( 일반 가정에서 사용하는 방식)
• MAN - 한 도시정도 규모에 펼쳐져 있는 네트워크
• WAN - 국가 전체를 연결하거나, 국가 간 연결되어 있는 네트워크 

LAN 토폴로지 종류로써는 스타형, 망형, 링형, 버스형, 메시형, 트리형이 있다.

 

2. 분산 시스템

- 개인용 컴퓨터의 보급으로 값이 싸고 크기가 작은 컴퓨터를 네트워크로 묶어,
대형 컴퓨터 같은 능력을 가진 시스템을 분산시스템 이라 한다.

 

* 분산 시스템은 현대의 네트워크 망 구성은 약결합 시스템으로 구성되어 있는데,

이로써 얻는 장점은 여러 자원을 공유할수있고, 작업을 나누어 처리할수 있으며 연산속도가 증가하며
장애가 발생해도 시스템을 복구 할수 있다.

 

2.1 데몬

- 서버는 멈추지 않고 계속 작동하여 클라이언트의 요청을 처리하는데, 이와 같이 멈추지 않고 계속 작동하는 프로그램을 데몬 이라한다.

( 웹 시스템에서 사용하는 웹 데몬으로는 IIS, 아파치 톰캣 등이 있다)

 

2.2 미들웨어

- 서버가 많아지게되면 서로 다른 기종의 서버 끼리 통신해야 할 경우가 있는데,

이때 미들웨어로 서로 다른 기종의 서버를 묶어 사용하면 표준화된 인터페이스를 통해 일관된 작업을 할수있다.

( 가상머신 JVM 같은경우도 미들웨어의 한 종류이다)

• 3-tire : 클라이언트/서버 미들웨어를 사용하는 경우
• 2-tire : 클라이언트/서버, 미들웨어를 사용하지 않음.

2.3 P2P 시스템

- 클라이언트/서버 시스템의 최대 문제점은 서버 과부하 이다. 이를 개선하기 위해 나온 방식.

간단하게, 클라이언트가 되면서 서버를 제공해주는 서버가 되는 시스템이다. 

 

3. 분산 시스템의 고가용성

- 고가용성은 서비스 중단을 최소화 하기 위해 이중화 작업을 하는것.

- 고가용성을 보장하려면 2대 이상의 시스템을 하나의 클러스터로 묶어,

시스템 장애 발생 시 클러스터 내의 다른 시스템으로 서비스를 이동할수 있도록 해야한다....

 

3.1 고가용성 구성의 유형

• 상시대기 - 가동 시스템과 백업 시스템으로 구성.
         ( 평상시에 대기상태를 유지하다가 장애 발생시 가동 시스템의 자원을 백업 시스템으로 이전 하여 서비스 중단을 방지한다)     
• 상호 인계 - 2개의 시스템이 각각의 고유 서비스를 수행
  ( 한쪽 시스템에 장애가 발생하면 상대 시스템으로 작업을 이동하여 동시에 2개의 업무를 수행한다.) 
• 컨커런트 - 여러 시스템이 동시에 업무를 나누어 병렬 처리한다.
  (L4 스위치를 이용해 작업 분배를 한다. 시스템 전체가 가동 상태로 업무를 수행하기에 한 시스템에 장애가 발생해도 고가용성을 보장)