1. 셸의 이해

1. 셸의 개념과 특징

(1)

-커널과 사용자간의 다리 역할

-사용자로부터 명령을 받아 그것을 해석하고 프로그램을 실행하는 역할

-커널에서 분리된 별도의 프로그램이어서 다양한 종류의 셸이 존재

-사용자가 시스템에 로그인 하게되면 각 사용자에게 설정된 셸이 부여되면서 다양한 명령을 수행 가능(사용자에게 셸을 부여하지 않으면 로그인을 하더라도 명령 수행 불가능)

 

(2)주요 셸의 특징

-Bourne Shell : 유닉스 버전 7의 기본 셸

-bash : 현재 리눅스의  표준 셸

명령어 문법 ‘sh’와 호환됨, 명령어 히스토리,명령어 완성기능, 히스토리치환 , 명령어

편집 지원

-C Shell : C언어를 기반으로 만들어졌고 강력한 프로그램 작성기능을 가짐

           히스토리기능, 별명기능, 작업제어 기능포함

           명령행 편집기능 지원하지않음

-tcsh : The Enhanced C Shell

           Csh의 기능을 강화시킴 명령어 완성기능, 명령행 편집 기능 추가 지원

-ksh : 본셸을 확장하고 C셸의 기능을 추가

작업제어, 앨리어스(별명기능),히스토리기능, viEmacs스타일의 명령행 편집기능, 명령행 완성기능 제공

 

2. 셸확인과 변경

(1)셸확인

-환경변수 SHELL을 통해 확인

-명령프롬프트 상에 ‘echo $SHELL’

-‘chsh-l’ (change shell)or ‘cat /etc/shells : 다른 셸을 사용하기위해 변경가능한 셸확인

 

(2)셸의 변경

-‘chsh’ : 사용자가 로그인 셸은 변경

           셸을 절대경로로 입력하면 변경가능 대신 적용은 다음 로그인부터 가능

 

(3)사용자의 로그인 셸 정보확인

- /etc/passwd7번쨰 필드에 기록됨

-‘$ grep 사용자명 /etc/passwd’로 확인가능

 

3. 셸 환경설정

(1)셸 변수

- 특정 셸에서만 적용되는 변수

-리눅스에서는 명령행에서 변수명 =형태로 지정하고 변수값 출력시 변수명 앞에 $붙이고echo명령으로 확인가능

 

(2)환경 변수  

-프롬프트 변경, PATH변경 등과 같이 셸의 환경을 정의하는 중요한 역할을 수행하는 변수

-미리예약된 변수명을 사용

-evn : 현재설정된 전체 환경변수 값 확인명령

-특정환경변수의 값 확인과 설정은 일반 셀변수 설정과 같다

 

(3)주요 환경변수

           변수 : 내용

-> HOME: 사용자의 홈 디렉터리

->PATH: 실행파일을 찾는 디렉터리경로

->LANG: 셸사용시 기본으로 지원되는 언어

->TERM: fhrmfldsgks 터미널 종류

->PWD:사용자의 현재 작업 디렉터리

->SHELL:사용자의 로그인셸

->USER:사용자의 이름

-> DISPLAY :X에서 프로그램 실행시 출력되는 창

->PS1: 프롬프트 변수

->PS2:2차프롬프트 변수

->HISTFILE:히스토리파일의 절대경로

->HISTSIZE:히스토리 파일에 저장되는 명령어의 개수

->HISTFILESIZE:히스토리 파일의 파일 크기

->HOSTNAME:시스템의  호스트명

-> MAIL: 도착한 메일이 저장되는 경로

->  TMOUT: 사용자가 로그인한후 일정시간동안 작업을 하지 않을경우 로그아웃 시키는 시간의 단위는 초

->UID: 사용자의 UID

(3)환경 변수의 사용 및 변경

-환경변수를 사용해 각 사용자의 고유의 셸환경 구축 및 명령어와 별합하여 사용가능

Cf)주요 프롬프트 형식

           \d : ‘요일 월 일 형태로 날짜 표시

           \h: 호스트 이름 표시

           \s:사용중인 셸의 이름을 표시

           \t: 24시형태의 현재시간을 표시

           \T:12시 형태의 현재시간을 표시

           \@:12시형태의 현재시간에 AM/PM을 추가로 표시

           \u:현재 사용자의 이름을 표시

           \w: 현재 작업 디렉터리를 절대경로로 표시

           \W: 현재 작업 디렉터리의 전체경로중 마지막 디렉터리만 표시

           \!: 현재 명령의 히스토리 넘버를 보여준다

 

4. 배시셸의 주요기능     

(1) 명령행 완성기능

-명령시 글자 일부분만 입력하고[TAB]키를 눌러나머지 부분을 자동 완성 시키는 기능

-첫글자입력후 [ TAB]여러 개 존재시 다시한번  누르면 확인가능

 

(2)명령어 History 기능

-위아래 방향키를 이용해 검색 및 편집해 특정명령어를 반속해서 수행가능

-history명령은 !로 대처 가능

-명령입력하면 히스토리 리스트에 있는 명령어들이 출력됨

-사용법 : $ history[숫자값]

-!와 히스토리 명령문

           !! : 마지막에 사용한 명령 실행

           !n :n번쨰 사용한 명령 실행

           !-n:역으로 n번째 사용한 명령실행

           !문자열: 가장최근 사용한 명령중 문자열로 시작하는 명령 찾아 실행

           !?문자열? : 가장최근명령중 문자열을 포함하고 있는 명령을 찾아 실행

           ^문자열1^문자열2 : 마지막에 사용한 명령문의 문자열 1’문자열2’로대체후 실행

-히스토리 관련 환경변수

           변수명 : 설명

           HISTSIZE : 히스토리 스택의 크기가 지정되어 있는 변수

           HISTFILESIZE : 실질적인 히스토리 파일의 크기

           HISTFILE :히스토리 파일의 위치

           HISCONTROL : 중복되어지는 명령에 대한 기록 유무를 지정하는 변수

           HISTIMEFORMAT : history명령 실행시 출력되는 시간형식을 지정할떄 사용

-관련 파일 : .bash_history

-> 사용자들이 입력했던 명령이 기록되는 파일

-> 파일명이 ‘.’로 시작되어 숨겨진 파일형태로 존재하고 로그인해 내린 명령들은 로그아웃할 때 기록됨 그래서 다음 로그인시 확인가능

-history관련키

-> [Ctrl]+[r] : 특정문자 입력시 최근 그문자로 수행한 명령 보여줌

->[ESC] [.] : 최근 사용한 명령행을 붙여주는데 한번실행할때마다 하나씩 역으로 호출됨

->[ALT]+[.] :두키를 계속누르면 최근 사용된 인자를 하나씩 호출됨

 

(3)alias 기능(별명)

-어떤 명령 지정해 놓으면 사용자가 그 명령 실행시 alias로 지정해 놓은 명령이 대신 실행됨

-alias만 실행시 별명이 설정된 목록 확인가능

-unalias는 설정된 명령 해제

-사용법 : $alias [별명=’명령어’]

           $unalise 별명

(cf) alias를 지정했을 때 원래 명령을 설정 해제하지 않고 명령을 일시적으로 실행하려면 which명령을 이용해 해당 명령어의 위치를 파악후 절대 경로 로 실행하는 방법과 명령어앞에 \을 붙이는 방법이 있다

셸상태에서 설정한 alias는 재로그인하거나 시스템 부팅시 다시 설정해야 해서 ㅈㅣ속적으로 사용하려면 홈디렉터리 안에 있는 /bashrc에 설정하면된다)

 

(4)명령행 편집 기능

-주요 커서 이동 명령

           [ctrl]+[b] : 커서를 왼쪽으로 한칸이동

           [ctrl]+[f] : 커서를 오른쪽으로 한칸 이동

           [esc][b]:커서를 왼쪽으로 한단어 이동

           [esc][f] : 커서를 오른쪽으로 한 단어 이동

           [Ctrl]+[a] : 맨왼쪽으로 이동

           [Ctrl]+[e] : 맨오늘쪽으로 이동

-주요 삭제 명령

           [ctrl]+[d] : 커서 오른쪽 한 글자 삭제

           [esc] [backspace] : 커서 왼쪽 한 단어 삭제

           [esc] [d] : 커서 오른쪽 한단어 삭제

           [ctrl]+[k]: 커서 왼쪽 행 전체 삭제

           [ctrl]+[u] :행전체삭제

           [ctrl]+[y] : 삭제취소

 

(5)명령 대체 기능

-특정 명령의 결과를 다른 명령어의 인자값으로 사용하는 것

-$() ‘’를 이용해 대체가능

 

(6)그룹 명령 실행

- ;  :  단순히 한줄에 여러명령을 나열하기 위해 사용하고 입력순서대로 순자처리됨

- || : 논리적 or이라고 부름 명령성공시 결과출력 그렇지않으면 뒤에 명령 실행

- && : 논리적 and라고 부름 앞에 명령이 성공이여야만 다음 명령수행됨

-ex : $ls;find/-type>list.txt  -> find/-type 의 명령결과를 list.txt파일로 저장

 

(7) 표준입출력 제어 기능

-표준 입력과 출력이라는 이름의 데이터 흐름을 말함

-종류

->표준 입력(Standard Input) : 입력을 담당하는 키보드 약어 stdin 셸에서는 0으로 표시

->표준 출력(Standard Output) : 명령 결과값이 보여지는 화면 약어 stdout 셀에서는 1(생략가능)으로 표시

->표준 에러(Standard error) : 에러값이 보여지는 화면 약어 stderr 셸에서는 숫자 2

 

(8) 라다이렉션

-표준 입출력이 아닌 다른입출력으로 변경시 사용

-출력결과 파일로 저장하거나 파일의 내용을 프로세스의 입력으로 사용하는 기법

-종류

           > : 프로세스출력을 표준출력에서 다른 출력으로 변경

           >> : 프로세스의 출력을 지정한 출력에 추가

<< : 기호 뒤에 지정한 문자열을 입력받아 해당 문자열이 나오기 전까지의 표준 입력을 삼아 해당 내용을 출력

 

(9)파이프 |

-어떤 프로세스의 표준 출력이 다른 프로세스의 표준 입력으로 쓰이게 하는 것

-여러 개의 파이프 라인을 구성하면 데이터들은 파이프 라인에 따라 흐르게됨

-사용법

$명령어1 | 명령어 2 : 명령어 1의 결과값이 명령어 2의 입력으로 사용됨

- “tee

-> 파이프 연결출력을 두갈래로 나눌 때 사용하는 명령어

-> 사용법 : $tee [option] [파일]

-> 옵션

           -I : 인터럽트를 무시하도록 한다

           -a : 지정된 파일로 출력을 덮어쓰지않고 파일뒤에 내용을 추가

Ex) $find /-name ‘*.txt’ 2>error.txt >result.txt

=>결과값은 result.txt에 저장하고 에러값은 error.txt에 저장

 $find /-name ‘*.txt’ 2>error.txt

=> 결과값은 화면에 출력하고 에러는 error.txt파일에 저장

 

2. Shell Programming

- 셀프로그래밍  : 셸에서 사용되는 여러 명령어들을 모아 하나의 파일로 만드는 과정

(1)셸 스크립트 작성 방법

           1. vi편집기를 사용하여 파일생성 -> $vi who.sh

           2. 첫번째 줄은 사용할 셸을 명시 -> #!/bin/bash

           3. 두번째 줄부터 원하는 명령 및 구분 입력

           4. 스크립트를 실행가능한 파일로 만듦 -> $chmod 755 who.sh

           5. 실행 시킨다   -> $./who.sh

            Cf) ./는 현재 디렉터리 안에 있는 해당파일을 실행시키라는 것

           실행권한 없이도 실행하는 방법

$sh who.sh

$soure who.sh

$ . who.sh

 

2. 셸 프로그래밍 문법

(1)주석

#

(2)변수

-변수형은 문자열만 가지며 변수형 선어는 필요가 없다

-사용법

Var=var

-기타변수 대응법

           종류 : 설명

           ${name} : name이라는 변수에 들어있는 값으로 치환

${name:=value} :  namenull이면 value로 할당하여 지정 name값이 있으면 그값을 사용

${name:+value} : 기존의 name null이 아니면 value를 사용하지만 name에 저장하지는 않는다

${name:-value} :  기존의 name값이 있다면 그값을 사용하고 값이없으면 value 값을 대입한다. Namevalue값을 저장하지는 않음

${name:?value} : 기존에 name값이 있다면 기본값으로하고 없으면 error을 내면서 value값을 보여준다

${#name} : name의 문자열 길이 반환

${name:offset} : name값에서 offset만큼 삭제후 값을 반환

${name:offset:length} : name값에서 offset만큼 삭제한후 length만큼 센뒤 값을 반환

-관련 환경변수

$IFS : 입력필드 구분자로 셸 상에서 입력을 읽어 들일때 글자를 구분하기 위한 목적으로 사용되는 문자 목록을 말한다. 스페이스, , 개행문자 사용

-아규먼트 변수(위치 매개변수)

-> 이변수는 매개변수를 불러올 때 스트립트의 명령행 인자를 담당

           $0 : 실행된 셸스크립트명

           $1 : 스크립트에 넘겨진 첫번째 아규먼트

           $2 : 스크립트에 넘겨진 두번쨰 아규먼트

           $# : 스크립트에 넘겨진 아규먼트의 개수

           $$ : 셸스크립트의 PID

$* : 스크립트에 전달된 인자 전체를 하나의 변수에 저장하면 IFS변수의 첫번째 문자로 구분

$@ : $*와 동일하지만 IFS변수를 사용하지 않음

$? : 실행한뒤반환 값 참이면 0거짓이면 1

$- : 현재 shell이 호출될 때 사용한 옵션

-Shell변수의 출력과 제거

           명령 : 설명

           set : 현재 정의되어 있는 모든 변수와 그값을 출력

           env : export된 변수의 값만 출력

export: 특정 변수의 범위를 환경 데이터 공간으로 전송하여 자식 프로세스에서도 그 특정 변수를 사용할수 있게함

           upset : 선언된 변수 제거

 

(3) echo문과 escape문자

-echo문은 라인을 제어하는 명령 해석기 -e옵션과 같이 \로 시작하는 escape특수문자 사용가능

-escape특수 문자

-> \f : 앞문자열 만큼 열을 밀어 이동

->\n : 새로운 줄로 바꿈

->\r : 앞문자열의 앞부분부터 뒷문자열만큼 대체하고 반환

->\t : 탭만큼 띄움

-> \\ :\를 표시

(4)간단한 조건식

-사용법

           Test 표현식

           [ 표현식 ]

-표현식

           문자열비교

           산술비교

           [ expr1 -eq expr2 ] : 두 표현식이 같다면 참 (Equal)

           [ expr1 -ne expr2 ]: 두표현식이 같지않다면 참(not equal)

           [ expr1 -gt expr2 ] : expr1>expr2면 참(greater then)

           [ expr1 -ge expr2 ] : expr1>=expr2이면 참(greater equal)

           [ expr1 -lt expr2 ]: expr1<expr2면참(less then)

           [expr1 -le expr2 ]:expr1<=expr2 면 참(less equal)

           [ ! expr ] : expr이 참이면 거짓, 거짓이면 참

           [ expr1 -a expr2 ] : expr1 AND expr2의 결과

           [ expr1 -o expr2 ] : expr1 OR expr2의 결과

파일의 조건

 

3. 조건문

(1)if

-사용법

           If [조건1]

           then

                      실행문장1

           elif [조건2]

           then

                      실행문장2

           else

                      실행문장3

           fi

(2)case

-사용법

           case 문자열

           in

                      정규식)명령어1;;

                      정규식)명령어2;;

                      *)해당하지않는 경우

           esac

(3)select

-사용법

           select 변수 in 1,2,,,,

                      do 실행문장

                      done

4. 반복문

(1)for

-사용법

           for 변수 in 1, 2

           do 실행문장

           done

(2)while

-사용법

           while 조건문

           do 실행문장

           done

(3)until(while 과 같지만 조건이 반대일때실행)

-사용법

           until 조건문

           do 실행문장

           done

5. 함수

-사용법

(function) 함수이름       //function 은 생략가능

{ command }

6. 패턴과 패턴비교

-일종의 문자열을 연산한 것으로 특정 패턴을 놓고 변수의 문자열 값이 일부분이라도 이 패턴과 일치하는지 검사할때사용

-종류

${variable#pattern} : 처음부터 패턴과 맞는 variable의 부분을 찾아 이중 가장 작은 부분제거하고 나머지 반환

${variable##pattern}: 처음부터 패턴과 맞는 variable부분을 찾아 가장 큰 부분을 제거하고 나머지 반환

${variable%pattern}:끝에서부터 패턴과 일치하는variable의 최소부분 제거하고 나머지반환

${variable%%pattern}: 끝에서부터 패턴과 일치하는 variable의 최대부분을 제거하고 나머지 반환

1. X윈도의 개념 및 특징

1.종류

-XFree86

-X.org

 

2.특징

-네트워크 프로토콜에 기반을 둔 그래픽 사용자 인터페이스 환경

-디스플레이 장치에 의존적이지 않고, 서로 다른 이 기종을 함께 사용할수 있다

-다양한 종류의 컴퓨터에서 구동될 수 있을 정도로 이식성이 높다

-그래픽 환경에 필요한 자원들이 특정형태로 정의되어 있지않아 사용자가 원하는대로 변경가능

-구조 : 클라이언트/ 서버 구조

->서버 : 그래픽하게 보여주는 하나의 시스템

->클라이언트: X서버 위에 동작하는 일종의 응용프로그램

 

3. XlibX관련 라이브러리

-Xlib : Cdjsdjfh 구현된 클라이언트 라이브러리로 X서버와 대화를 해주는 역할

-개발자들은 관련 프로토콜에 관한 자세한 정보 없이도XLib를 통해 다양한 프로그램을 구현할수 있다

-XCBXlib에 비해 향상된 쓰레딩 기능을 지원하고, 확장성이 뛰어나다 또한 라이브러리의 크기가 작고 단순하여 직접 x프로토콜에 접근도 가능하다

 

2. X윈도설정과 실행

-X위도 사용시 가장 중요한 것은 그래픽 카드 설정이다

1. X윈도 실행방법

(1)Runlevel 5

-> 부팅시 바로 X원도 사용

(2)Runlevel 3

-> 텍스트 모드(runlevel 3)에서 실행하는 방법이다

-> 사용자 계정으로 먼저 로그인후  startx명령을 이용해 X윈도 실행

2. 디스플레이 매니저

-종류 : XDM(X Display Manager), GNOME에서 사용하는 GDM(GNOME Display Manager), KDM(KDE DisplayManager)

3. startx

- X윈도를 실행시키는 스크립트로 시스템환경을 초기화 시키고 시작하는데 필요한 여러 프로그램을 호출하고 최종적으로는 xinit를 호출하는 명령어

-사용법 : $startx[option]

-옵션

           -- : 명령행의 인자값을 xinit에 넘겨준다

3. 데스크톱 환경

-데스크톱 환경 : GUI환경을 이용하기 위해 사용자에게 제공되는 인터페이스 스타일을 말한다

-보통 윈도 매니저를 포함하여 파일관리자, 아이콘, , 도구모음,폴더, 배경화면,데스크톱위젯을 제공, Drag&Drop과 프로세스 간의 통보와 같은 기능도지원

-GNOME, KDE,Xfree,LXDE등 과 같은 환경이 있다

 

-종류

1. KDE환경(K Desktop Environment)

-‘yum install konq-plugins라고 입력하면 패키지 다운가능

-주요 프로그램

-> konqueror : 웹 브라우저 및 파일관리 프로그램

-> dolphin : 파일 관리 프로그램

->kwrite: 텍스트 편집기 프로그램

-> Gwenview : 이미지 뷰어 프로그램

-> KColorChooser : 색상 선택 프로그램

-> KColorEdit: 색상 파렛트 편집 프로그램

->KlconEdit : 아이콘 편집 프로그램

->KRuler: 스크린자 프로그램

->KSnapshot: 스크린캡처 프로그램

->KolourPaint : 페이트 프로그램

->Okular: 문서 뷰어 프로그램

->KGet: 다운로드 관리자 프로그램

->KMail : 메일 클라이언트 프로그램

-> Konsole: 터미널 프로그램

->KDiskFree: 디스크 사용량 뷰어 프로그램

->KSystemLog: 시스템 로그 뷰어 프로그램

->KUser: 사용자 관리 프로그램

->Krfb: 데스크톱 공유 프로그램

->Dragon Player: 비디오 재생 프로그램

2. GNOME(GNU Network Object Model Environment)

-GNU에서 만든 공개형 데스크톱환경-

-단순하고 사용하기 쉽게 동작하는 것이 목표

-재사용이 쉽고 소스코드 공개, 특별한 기술 없이도 손쉽게 하용가능

-자유로운 프로그래밍 언어 허용

-주요 프로그램

->nautilus : 파일관리 프로그램

->Cheese : 웹캠을 이용한 사진 및 비디오 추출 프로그램

->GIMP : 이미지 편집, 변환,생성 프로그램

->Rhythmbox: 인터넷 라디오 및 음악 연주 프로그램

-> gThumb: 이미지 뷰어 및 편집 프로그램

-> gnome-terminal : 터미널 프로그램

-> gedit: 문서 편집 프로그램

->evince: 문서 뷰어 프로그램

->totem : 사운드 및 비디오 플레이어

-> gnome-system-monitor: 프로세스 및 자원 모니터링 프로그램

-> sound-juicer : CD플레이어 프로그램

-> evolution: 메일, 달력,주소록 관련 프로그램

4. 윈도 매니저

-X위도 환경에서 윈도의 배치와 표현을담당하는 시스템 소프트웨어

-대부분의 윈도 매니저 프로그램은 데스크톱 환경 구성에 도움을 주기위해 설계됨

-종류 : GNOME에 사용되는 Mutter Metacity, KDE에 사용되는 KWinKWM, twm,dxwm,hpwm,tekwm,olwm,pswm,vtwm,tvtwm,olvwm,Blackbox 등등

5. X윈도 활용

1. 원격지에서 X클라이언트 이용

-X윈도는 X서버와 X클라이언트가 독립적으로 동작하는 네트워크 지향 시스템이기 때문에 원격지의 X클라이언트를 다른 시스템의 X서버에서 실행 시킬수 있다.

(1)xhost

-X서버에 접근할 수 있는 클라이언트를 지정하거나 해제하는 명경어

-사용법 : #xhost [+|- ] [IP주소 or도메인명]\(딱히 기호가없으면 +로 간주)

Ex) #xhost +183.333..43.22 -> 해당번호 접속을 허가한다

(2)DISPLAY

-X클라이언트 프로그램이 실행될떄 표시되는 창이 설정되어 있는 환경변수

Ex) #export DISPLTY=”222.333.43.133:0.1” -> X클라이언트 프로그램을 해당주소의 첫번째 실행된 X서버의 두번쨰 모니터로 전송

(3)xauth

-xhost를 사용해 전체 클라이언트를 허가하거나 또는 IP주소 및 호스트명으로 허가한다고해도IP변경 등의 방법을 사용해 원치않는 불필요한 클라이언트가 접속할수 있다 이경우 해결하기위해 xauth를 사용한다

-X접근허가(authority)파일 관련도구

6. 윈도 응용 프로그램

1.GIMP(gnu Image Manipulation Program)

-사진이나 그림 편집하는 자유 소프트웨어

2. Totem

-GNOME데스크톱 기반의 Movie Player이다

3. KMid

-미디 및 노래방 파일 플레이어

4.ImageMagic

-비트맵 이미지를 보여주고 생성 및 편집이 가능하도록 지원해주는 프로그램 패키지

5.ego

-GNOME데스크톱에서 제공하는 이미지 뷰어 프로그램

6. kdegraphics

-KDE에서 제공하는 그래픽 관련 프로그램 패키지

7. Rhythmbox

-GStreamer media Framewor에 기반을 둔 통합형 음악 관리 프로그램

8. evince

-멀티 페이지 문서 프로그램으로 PDF,PS,EPS지원

9. LibreOffice

-무료로 배포되는 오피스 프로그램 패키지로 워드프로세서인 LibreOffice Writer,프레젠테이션 프로그램인 LibreOffice Impress, 스프레드시트 프로그램인 LibreOffice Calc,드로잉프로그램인 LibreOffice Draw등으로 구성되어 있다

1. 파일시스템의 이해

- 파일시스템 : 운영체제가 파티션이나 디스크에 데이터를 저장하고, 읽고, 쓰고 찾기위해 구성하는 일련의 체계, 운영체제가 사용자에게 제공하는 가장 직접적인 서비스 형태중 하나

- 파일시스템의 구성은 운영체제 설치지 발생

 

1. 파일시스템의 기능

(1) 사용자가 파일을 생성(Create), 수정(Modify), 삭제(Delete) 할 수 있도록 제공

(2) 사용자가 파일을 사용하기 적합한 형태의 구조로 구성하고, 다양한 추가 정보 제공

(3) 다른 사용자와의 파일을 공동으로 사용할 수 있는 적절한 제어 방법 제공

(4) 파일 공유를 위하여 판독 접근, 기록 접근, 수행 접근 등의 다양한 접근 제어방법제공

(5) 정보 손실이나 파괴를 방지하기위해 백업(Backup)이나 복구(Recovery)를 위한 기능 준비

(6) 사용자와 장치 간의 독립성(device independence)을 유지하기위해, 사용자가 물리적인 장치 이름 대신에 적절한 이름 제공

(7) 정보가 안전하게 보호되고 비밀이 보장될수 있도록 정보의 암호화(encryption) 및 복호화(decryption)기능제공

(8) 사용자가 파일이나 디렉터리에 접근하기 쉬운 인터페이스 및 명령어 제공

 

2. 리눅스 파일 시스템

-cf)운영체제는 저장단위를 바이트로 사용한다

- 주요 파일 시스템

 minix: 파일시스템으로 초기 리눅스 파일 시스템의 모태가되었고 사이즈와 파일 이름이 제한이 많았다

 ext: minix최대 파티션 크기와 파일 이름 제한을 해결한 시스템 이지만 파일접근지원에 문제 있음

 ext2 : 고용량 디스크 사용을 대비해 확장성에 염두하고 설계

ext3 : ACL(Acces Control List)를 통한 접근 제어 지원

ext4 (주로사용) : 기억공간제한을 없애고 대형파일 시스템관련된 기능 강화

nfs : 네트워크 상의 시스템 파일들을 공유할 때 사용하는 파일 시스템

proc : 리눅스에서 사용하는 가상 파일 시스템으로 커널과 관련된 데이터를 담는 영역

항목

ext2

ext3

ext4

XFS

RHEL 6

RHEL7

RHEL 6

RHEL 7

최대 파일크기

2GB

2TB

16TB

100TB

500TB

최대 파일 시스템 크기

4TB

16TB

16TB

50TB

300TB

500TB

하위 디렉터리

생성 최대수

32000

32000

65000

제한없음

3. 리눅스 파일 시스템의 구조

-블록 : 파일 시스템에서 기본적으로 데이터를 저장하는 단위로 메모리에서 입출력 작업시 한번 거칠떄 읽거나 쓰여지는 단위

-슈퍼블록: 파일시스템에 대한 전체적인 정보를 가지고 있는블록

-데이터 블록 : 파일을 보관해야 하는 정보를 저장하는 영역으로 파일의 데이터가 존재

-간접 블록 : 추가적인 데이터 블록을 위한 포이터들이 사용할 동적으로 할당되는 공간

-: 아이노드나 간접 블록 안의 데이터 블록의 주소로 특별한 값이 저장되지만 디스크상 공간은 실질적으로 할당되지 않음

-저널링 기술 : 기존 FSCK에 걸리는 시간을 단축하기위해 데이터를 디스크를 사용하기전 로그에 데이터를 남겨 시스템의 비정상적인 종료에도 로그를 사용해 FSCK보다 빠르고 안정적인 복구기능을 제공하는 기술

로그 정보를 바탕으로 파일 시스템에 수정내용을 적용하기되면 속도도빠르고 복구안정성도 뛰어난다

EX ) ext3, ext4, XFS, JFS, ReiserFS

-아이노드 : 전통적인 유닉스 계열 파일 시스템에서 사용하는 일종의 자료구조로 각각의 파일은 하나의 아이노드를 할당받아 관리

           아이노드는 아이노드 넘버,접근모드, 파일형식, 소유자 정보, 파일크기 등 정보를 저장

1. 하드웨어의 이해

-리눅스의 최적의 성능을 발위하기위해 알아야할 것

(1)CPU
(2)
메모리(RAM)

(3)하드디스크 드라이브

->리눅스는 초기에 사용하던 하드디스크 인터페이스인 IDE(Integrated Drive Electronices),E-IDE(Enhanced IDE), SCSI(Small Computer System Interface), S-ATA(Serial ATA)등 현존하는 하드디스크 대부분이 사용가능하다

-> 초고속 반도체 메모리를 저장매체로 사용한 USBSSD도 지원

-> IDEATAdev/hdx파일 형식 인식

-> S-ATA, USB메모리 , SSD SCSI /dev/sdx파일 형식으로 인식하여 사용

(4)모니터와 비디오 어댑터

->텍스트 기반의 콘솔 환경에는 모니터와 비디오 카드의 역할이 크게 중요하지 않으나. X-Window기반의 GUI환경에서는 정확한 정보가 필요하다

(5)네트워크 인터페이스

->이더넷, 모뎀, ISDN,ATM등 대부분의 네트워크 인터페이스를 지원한다 (특히 이더넷카드는 제조사에 상관없이 다지원)

-> 네트워트 설정하기위해서는 IP주소, 넷마크,게이트웨이주소, DNS서버의 IP주소를 알아야한다

(6)키보드 및 마우스

-> 키보드 는 PS/2,usb방식지원, 마우스는 표준시리얼 마우스, PS/2, USB방식 지원(x-window에서는 마우스의 휠기능도 지원)

(7)CD-Romdvd-rom

-> 하드디스크 인터페이스와 같이 사용되어 대부분 자동으로 인식된다

-> IDE를 사용하는 경우에는 /dev/hdx파일 형태로 사용

-> SCSI,S-ATA/dev/sdx

-> 최근은 /dev/cdrom, dev/dvd

 

2. 하드웨어의 선택

1. RAID(Redundant Array of Independent Disks)

- 여러 개의 하드디스크가 있을떄 동일한 데이터를 다른 위치에 중복해서 저장하는 방법

- 데이터를 여러 개의 디스크에 저장하여 입출력 작업이 균형을 이루게 되어 전체성능을 향상시키고 운영체제에서 하나의 raid는 논리적으로 하나의 디스크로 인식처리된다

-이용

->저용량 하드디스크를 하나의 디스크로 확장

->백업을 가능하게 하고, 안정적인 데이터의 보존과 유지기능, 속도 향상

- raid에서 사용하는 기술

 

(1)스트라이핑

-> 연속된 데이터를 여러 개의 디스크에 라운드 로빈 방식으로 기록하는 기술

-> 하나의 디스크에서 읽어 들이는 것 보다 더 빠르게 데이터를 읽거나 쓸수 있다면 매우 유용

(서로 겹쳐 읽거나 쓸수있도록 설계된 네개의 드라이브가 있는 경유 하나의 섹터에 읽을수 있는 시간에 네개의 섹터를 동시에 읽을수 있다)

(cf) 라운드 로빈: 하나의 중앙처리장치를 임의의 프로세스가 종료될 때까지 차지하는 것이 아니라 여러 프로세스가 조금씩 돌아가며 할당받아 실행되는 방식

 

(2)미러링

-> 디스크에 에러가 발생시 데이터의 손실을 막기위해 추가적으로 하나 이상의 장치에 중복 저장하는 기술

-RAID의 종류

(1)RAID-0

-> 스트라이핑 기술을 이용해 빠른 입출력 속도 제공

-> 데이터를 중복이나 패리티 없이 디스크에 분산하여 기록

-> 처리속도는 빠르나, 구성된 디스크중에 하나라도 오류 발생시 데이터 복구 불가

(2)RAID-1

->미러링 기술을 사용하여 두개의 디스크에 데이터를 똑같이 기록

-> 스트라이핑 기술은 사용하지 않으며 각 드라이블르 동시에 읽을수 있어 읽기 성능은 향상되나 쓰기성능은 단일 디스크와 같다

-> 디스크 오류시 데이터 복구 능력은 탁월하지만 중복저장으로 인한 디스크 낭비가 50%

(3)RAID-2

-> 스트라이핑 기술을 사용하여 구성

-> 디스크 에러감지와 수정을 위해 ECC(Error Check&Correction)정보 사용

(4)RAID-3

-> 스트라이핑 기술로 디스크 구성

-> 패리티 정보를 저장하기위해 별도로 하나의 디스크를 사용

-> 입출력 작업이 동시에 모든 디스크에 대해 이루어지므로 입출력을 겹치게 할 수는 없다

-> 보통 대형 레코드가 많은 시스템 에서사용

(5)RAID-4

-> 블록 형태의 스트라이핑 기술을 사용해 디스크구성

-> 단일 디스크로부터 레코드를 읽을수 있고 데이터를 읽을떄 중첩 입출력 장점이 있다

-> 쓰기 작업은 패리티 연산을 해야하고 패리티 디스크에 저장해야 되기 떄문에 입출력의 중첩이 불가하고 시스템 병목현상이 발생할 수 있다.

(6)RAID-5

-> 패리티 정보를 이용해 하나의 디스크가 고장이 발생한 경우에도 사용이 가능한 구성방식으로 최소 3개의 디스크로 구성해야함

-> 패리티 정보는 별도의 디스크를 사용하지 않고 구성된 디스크에 분산하여 기록하지만 데이터를 중복 저장하지는 않아 가장보편적으로 사용할 수 있다

-> 디스크에 쓰기 제한 주소를 지정하므로 모든 읽기 및 쓰기가 중첩될 수 있다

-> 작고 랜덤한 입출력이 많은 경우 더나은 성능 발휘

-> RAID-0의 단점인 결함허용을 지원하지 않고 RAID-1의 저장공간의 비효율성을 보완한 레벨로 디스크 개수를 늘릴수록 저장 공간의 효율성이 높아진다

(7)RAID-6

-> RAID-5와 전체적인 구성은 비슷하지만 디스크에 2차 패리티 구성을 포함해 매우 높은 고장 대비 능력

-> RAID-5 1개의 디스크 오류만 대처가 가능해 2개의 디스크오류 발생시 데이터 복구가 불가능 하지만 RAID-6 2개의 패리티를 사용해 두개의 디스크오류에도 데이터를 읽을수 있다

-> RAID-5에 비해 디스크 공간 효율성은 떨어진다

-> 복잡한 알고리즘으로 처리속도는 떨어지나 데이터에 대한 실뢰성은 향상된다

(8)RAID-7

-> 하드웨어 컨트롤러에 내장되어 있는 실시간 운영체제를 사용하여 구성하는 방식으로 속도가 빠른 버스를 이용한다

(9)RAID 0+1

-> 디스크 2개를 RAID-0을 스트라이핑 기술로 구성하고, 다시 RAID-1의 미러링 구성하는 방식

-> 최소 4개의 디스크가 필요하다(만약 6개의 디스크면 3개를 RAID-0으로 나머지는 RAID-1로구성)

(10)RAID-10

-> RAID 0+1과 반대

-> 미러링후 스트라이핑 하는 방식

(11)RAID-11

->RAID-3방식에 별도로 스트라이프 어레이를 구성하는 방식

 

2. LVM(Logical Volume Manager)

-리눅스 설치시 하드디스크를 추가하면 파티션을 분할하고 공간을 할당하는데 이때 설정한 공간의 크기는 고정이되어 변경이나 용량 증설이 어렵다 이를 해결하기 위한 방법이 LVM이다

-찰흙과 같은 개념으로 여러 개의 하드디스크를 하나의 뭉쳐서 하나의 디스크 인 것 처럼 만들수 있고 두개의 하드디스크를 세개의 하드디스크인 것처럼 만들수 있다 또한 사용중인 파티션의 크기 또한 늘릴수 있다

-LVM구성도와 관련된 용어

(1)물리적 볼륨(PV: physical volume)

-> 실제 디스크에 물리적 으로 분할한 파티션 /dev/sdb1과 같다

-> LVM에서는 이런 물리적 볼륨을 하나의 구성원으로 받아 들이는 형식으로 진행한다

(2)볼륨 그룸(VG: Volume Group)

-> 물리적 볼륨이 모여 생성한 덩어리

(3)논리적 볼륨(LG: Logical Volume)

->  VG에서 사용자가 필요한 만큼 할당하여 만들어지는 공간으로 물리적 디스크에서 분할하여 사용하는 파티션

(4)물리적확장(PE:Physical Extent)

-> PV에서 나누어 사용하는 일종의 블록 같은 영역

1. 리눅스의 철학

1. GNU(GNU’s Not Unix)

-유닉스와 호환이 되도록 만든 OS이지만 유닉스와는 다른 OS

-SW를 자유롭게 사용하는 것이 목적

 

2.FSF(Free Software Foundation)와 자유 소프트웨어

-자유 소프트웨어 : 사용자가 소프트웨어르 실행, 학습,개작프로그램재배포, 향상시킬 자유가 보장되어야함

 

3.카피레프트와 GNU GPL(General Public License)

 

4. 주요라이센스

(1) GPL(General Public License)(GNU GPL에서 다섯가지의 의무를 저작권의 한 부분으로 강제함)

-컴퓨터 프로그램은 법으로 제한하지 않는 한 어떤 목적으로든지 사용할 수 있다

-컴퓨터 프로그램의실행 복사본은 언제나 프로그램 소스코드와 함께 배포해야 한다.

-컴퓨터 프로그램의 소스코드를 용도에 따라 변경 가능하다

-변경된 컴퓨터 프로그램도 소스코드를 공개해야 한다

-변경된 컴퓨터 프로그램 역시 똑 같은 라이선스인 GPL라이선스를 적용해야한다

 

(2)LGPL(Library/ Lesser General Public License)

-SW라이브러리에 관한 라이선스

-소스 코드 수정시 2차적 파생물 저작권에 해당되므로 라이브러리의 소스코드 또한 제공해야한다

-LGPLGPL로 변경 가능 하지만 역은 불가능 하다

 

(3)BSD(Berkely Software Distribution)

-2차 파생물 원시 소스코드 비공개 가능

-소스코드를 공개하지 않는 상용 sw에서 사용

 

(4)아파치 라이선스

-수정된 소스코드 비공개 가능 하지만 재배포시 아파치 sw재단에서 개발된 것을 발혀야함

 

(5)MPL(Mozilla Public License)라이선스

-MPL소스코드 수정시 코드 공개 필수 이지만 MPL+다른 소스코드일 경우 다른 소스코드를 공개 안해도된다

 

(6)MIT라이센스

-저작권 관련명시 하면 소스코드 비공개 가능

라이선스명

무료이용

배포

소스코드

취득 및 수정

2차 저작물

소스코드공개

특정 SW

와 결합

GPL

O

O

O

공개

X

LGPL

O

O

O

공개

O

BSD

O

O

O

비공개가능

O

Apache

O

O

O

비공개가능

O

MPL

O

O

O

공개

O

MIT

O

O

O

비공개가능

O

 

2.리눅스의 역사

1. 커널

-운영체제의 핵심

-시스템이 부팅될 때 로드되는데, 주된 역할은 시스템의 하드웨어 제어

Ex) 3.8.10

ð  3 -> 주버전: 커널의 큰변화시 증가

ð  8-> 부버전:작은 기능상의 변화나 추가된경우(짝수 : 안정 버전/ 홀수: 개발버전)

ð  10 -> 패치레벨: 버그가 수정되고 새로운 기능의 계획 추가 시 증가

 

2. 리눅스 배포판

-리눅스 커널 이외의 핵심적인 부분을 GNU정신을 바탕으로 만들어진 다양한 자유 소프트웨어와 공개 프로그램을 모아 하나의 운영체제로 만든 것이다

-패키지 관리 기법의 종류

-> 슬랙웨어 : 소프트웨어를 최상단에서 최대한 수정되어 배포되는 형식으로 사용자들이 내장된 프로그램을 사용하기에는 편리하나 패키지를 새롭게 적용하거나 수정하기는 힘들다.

                      그래픽 기반의 설치 절차가 없고, 소프트웨어 패키지의 의존성도 자동으로 해결해주지 않는다, 또한 모둔 설정이나 관리를 편집기를 이용해 텍스트 파일을 직접 수정하는 형태로 이루어 져있다

->데미안 : 데미안과 슬릭웨어는 sls기반으로 만들어 졌으나, 이 배포판의 차이점은 패키지에 있다 슬랙웨어는 사용자가 패키지를 새롭게 추가하거나 수정하기 어려운반면 데비안은 ㅍㅐ키지 설치 및 업그레이드 등 패키지 관리가 매우편하다

-> 레드햇: 현재 가장 인기 있는 리눅스 배포한이다.

           쉬운 설치와 독자적인 패키지 관리가 있다. 레드햇 리눅스의 설치과정은 텍스트 기반의 이넡페이스 뿐만 아니라 그래픽 사용자 인터페이스를 제공하여 초보자들도 쉽게 설치할수 있다. 또한 RPM(Red hat Package Management)YUM(YYellowdog Updater, Modified)라는 패키지 관리 도구를 제공해 손쉽게 설치, 관리, 업그레이드를 할수 있다.

-수세

-우분투

 

3. 리눅스 클러스터링(Linux Clustering)

-클러스터: 무리, 송이 또는 한 덩어리 라는 뜻으로 컴퓨터 데이터 통신 분야에서는 단말 제어 장치와 그에 접속된 복수 단말의 총칭을 말한다.

           여러대의 컴퓨터를 연결하여 하나의 컴퓨터를 사용하는 것처럼 구성된 시스템을 말한다.

-사용목적

(1)고계산용 클러스터(HPC)

-> 고성능의 계산 능력을 제공하기 위한 목적으로 제작되는데 주로 과학계산용으로 활용된다(슈퍼컴퓨터)

-> 병렬처리용 슈퍼컴퓨터의 개발에서 시작됨

->  switch/hub =>node1

                      =>node2

                      =>node3

-> 하나의 작업을 3개의 노드를 이동하여 수행

(2)부하분산 클러스터

-> 대규모의 서비스를 제공하기 위한 목적으로 사용되는 클러스터 기법(이용자가 많은 웹서비스이용시 활용가치가 높다)

-> 여러대의 리얼 서버에 부하를 분산해 주는 로드 밸런서를 두고 운영하는 방법

-> user => load balancer =>real server

                                 =>real server

                                 =>real server

(3)고가용성 클러스터(HA)

-> 지속적인 서비스 제공을 목적으로 하는 클러스터로 위에 열거된 부하분산클러스터와 연동하여 많이 사용된다

-> 부하분산 클러스터에서 로드 밸런서에 오류가 발생해 동작하지 않으면 리얼 서버가 정상적인 동작을 하더라도 서비스를 제공하지 못한다. 이를 해결하기위해 primary node가 부하분산의 처리를 수행하고 다른 하나의 backup nodeprimary node의 상태를 체크하고 있다가 이상이 발생하면 서비스를 이어받도록 구상됨

-> user => primary => backup node

           =>=>=>=>=> backup node

(backup nodeprimary node상태를 체크하다가 primary node 이상시 서비스를 이어받음)

 

4. 임베디드 시스템

-마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, DSP(Digital Signal Processor)등을 내장하여 특정 기능을 반복적으로 수행하기 위해 하드웨어와 소프트웨어를 결합하여 만든 전자제어 시스템

-장점

-> 별도의  로열티나 라이선스 비용이없다

-> 리눅스를 사용한지 오래되었고, 커널이 안정적이다

-> 관련 소프트웨어 개발 및 지운하는 업체가 많이 존재한다

-> 소스가 공개되어 있어, 변경하고 재배포가 용이하다

-단점

->커널과 루트 파일 시스템등에 상대적으로 많은 메모리를 차지한다

-> 사용자 모드와 커널 모드 메모리 접근이 복잡하다

-> 디바이스 드라이버 프레임 워크가 복잡하다   

  

5. 클라우드 컴퓨팅

-사용자가 필요한 작업을 제시하면, 여기에 필요한 컴퓨팅 자원이 할당되어 작업하고 결과를 얻도록 해주는 것

-서로 다른 물리적인 위치에 존재하는 컴퓨팅 자원을 가상화 기술로 통합하여 제공하는 기술 개념을 말하낟

- 인터넷을 이용한 IT자원의 주문형 아웃소싱 서비스로 서버에 개별적으로 저장해 둔 프로그램이나 문서를 인터넷 접속이 가능한 곳이라면 다양한 단말을 통해 웹 브라우저등 필요한 응용 소프트웨어를 구동하여 작업을 가능케 하는 이용자 중심의 컴퓨팅 환경을 말한다

-서비스 종류

(1) Iaas(Infrastructure as a Service) : 업무처리에 필요한 서버, 데스크톱 컴퓨터, 스토리지 같은 IT하드웨어 자원을 클라우드 서비스로 빌려 쓰는 형태

(2)PaaS(Platform as a Service): 업무에 필요한 소프트웨어를 개발할수 있는 환경을 클라우드에서 제공받는다

(3)Saas(Software as a Service): 기업에서 사용하는 소프트웨어를 통째로 클라우드 서비스 사업자에게 빌려 쓰는 개념

 

6. 빅데이터

-기존의 데이터베이스 관리도구로 데이터를 수집, 저장, 관리, 분석 할 수 있는 역량을 넘어서 대량의 정형 또는 비정형 데이터 집합 및 이러한 데이터로부터 가치를 추출하고 결과를 분석하는 기술을 말한다

-빅데이터 분석기술: 데이터마이닝, 기계학습, 자연어 처리, 패턴인식

 

7. 사물인터넷

- 생활속 사물들을 유무선 네트워크로 연결해 정보를 공유하는 환경

- 사물인터넷 플랫폼

-> 사물간에 인터넷을 할 수 있는 물적 기반인 통신네트워크가 원활하게 작동하도록 하는 운영체제를 말함

(플랫폼 : 서로 이해관계와 관점이 다른 이들 간에 복잡도를 추상화하고, 일관된 인터페이스를 제공함으로써 서비스제공이용이하고, 서비스 활용이 용이하도록 기능을 제공하는 것)

->운용플랫폼 : 디바이스가 제공하는 HW자원과 HW자원기능을 이용하는 디바이스 응용간의 플랫폼 ex) iOS, Windows, Linux, Android

->독립적 사물인터넷 플랫폼: 사용자가 센서 혹은 구동기 등을 추가하여 새로은 사물 프로토타입을 만들수 있는 HWSW를 제공하는 오픈소스 하드웨어 플랫폼 ex)라즈베리파이, 아두이노

->사물 연결 플랫폼: 디바이스와 디바이스 간 연결을 통한 서비스 제공 측면에서 디바이스들이 서비스제공자들이고 다른 디바이스의 기능을 이용하는 디바이스 응용이 사용자가 된다,

-> 다양한 응용 서비스의 용이한 생성 및 실행을 지원하는 플랫폼

-> 디바이스로부터 획득되는 엄청난 양의 데이터를 수집/저장/분석한 결과를 이용하는 응용 서비스 입장에서는 다양한 정보가 데이터 제공자가되며, 분석 결과를 이용하는 응용 서비스가 사용자가됨

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