04. 프로그램 모듈화와 모듈의 독립성에 대한 설명이다. 아래 ①, ②에 해당하는 용어를 쓰시오.
모듈의 독립성을 판단하는 두 가지 지표이다. ( ① )는 모듈과 모듈간의 상호 의존 정도, ( ② )는 모듈 내부의 기능적인 집중 정도이다.
모듈의 독립성을 높이기 위해서는 모듈 간의 상호 의존 정도를 나타내는 ( ① )를 낮추고 모듈이 독립적으로 자체 기능만을 수행하도록 ( ② )를 높여야 한다.
: ① 결합도(Coupling) , ② 응집도(Cohesion)
09. 다음 ①~③에서 설명하는 결합도를 작성하시오.
( ① ) :모듈 간의 인터페이스로 배열이나 오브젝트, 스트럭처 등이 전달되는 경우의 결합도 ( ② ) :한 모듈이 다른 모듈 내부에 있는 지역 변수나 기능을 참조(참조 또는 수정)하는 경우의 결합도 ( ③ ) :파라미터가 아닌 모듈 밖에 선언되어 있는 전역 변수를 참조하고 전역 변수를 갱신하는 식으로 상호 작용하는 경우의 결합도
: ① 스탬프 결합도 , ② 내용 결합도 , ③ 공통 결합도
04. 어떤 모듈이 다른 모듈의 내부 논리 조작을 제어하기 위한 목적으로 제어신호를 이용하여 통신하는 경우이며, 하위 모듈에서 상위 모듈로 제어신호가 이동하여 상위 모듈에게 처리 명령을 부여하는 권리 전도현상이 발생하게 되는 결합도를 무엇이라 하는지 영문으로 쓰시오.
control (coupling)
4. 소프트웨어 모듈 결합도
결합도(Coupling)
두 모듈 간의 상호 의존도
모듈 간의 결합도를 약하게 하면 모듈 독립성이 향상되어 시스템을 구현하고 유지보수 작업이 쉽다.
즉, 결합도가 낮을수록 높은 품질의 모듈이다.
결합도 유형
자료 (Data)
- 모듈 간의 인터페이스가 자료 요소로만 구성된 경우 - 모듈 간의 인터페이스로 값이 전달되는 경우
결합도 약함
스탬프 (Stamp)
- 두 모듈이 동일한 자료 구조를 조회하는 경우 - 모듈 간의 인터페이스로 배열이나 오브젝트, 스트럭처 등이 전달되는 경우
제어 (Control)
- 어떤 모듈이 다른 모듈의 내부 논리 조작을 제어하기 위한 목적으로 제어신호를 이용하여 통신하는 경우 - 하위 모듈에서 상위 모듈로 제어신호가 이동하여 상위 모듈에게 처리 명령을 부여하는 권리 전도현상이 발생함
11. HRN(Highest Response-ratio Next) 우선순위를 결정하는 계산식을 쓰시오.
: ( 대기시간 + 실행시간 ) / 실행시간. 이때 실행시간 대신 서비스시간도 가능.
07. 다음은 프로세스 스케줄링에 관련된 내용이다. 괄호에 맞는 답을 작성하시오.
( ① ) : 선점형 스케줄링 기법으로 CPU 점유 시간이 가장 짧은 프로세스에 CPU를 먼저 할당하는 방식 ( ② ) : 시간단위(Time Quantum/Slice)를 정해서 프로세스를 순서대로 CPU를 할당하는 방식 ( ③ ) : 비 선점형 스케줄링 기법으로 실행시간이 가장 짧은 프로세스에게 CPU를 할당하는 방식
① SRT (Shortest Remaining Time) , ② Round Robin , ③ SJF (Shorteset Job First)
6. 비선점(Non-preemptive) 스케줄링 종류
일단 CPU를 할당받으면 다른 프로세스가 CPU를 강제적으로 빼앗을 수 없는 방식
모든 프로세스에 대한 공정한 처리가 가능하다.
일괄 처리 시스템에 적합하다.
FCFS (First Come First Service)
준비상태 큐에 도착한 순서대로 CPU를 할당하는 기법 - 평균 대기시간, 최대/최소 평균 반환시간
SJF (Shortest Job First)
- 준비상태 큐에서 대기하는 프로세스들 중에서 실행 시간이 가장 짧은 프로세스에게 먼저 CPU를 할당하는 기법 - 평균 대기 시간을 최소화함 - 평균 실행시간, 평균 대기시간, 평균 반환시간
HRN (Highest Response-ratio Next)
- 어떤 작업이 서비스 받을 시간과 그 작업이 서비스를 기다린 시간으로 결정되는 우선순위에 따라 CPU를 할당하는 기법 -우선순위 계산식 = ( 대기시간 + 서비스시간 ) / 서비스시간
기한부 (Deadline)
작업이 주어진 특별한 시간이나 만료시간 안에 완료되도록 하는 기법
우선순위 (Priority)
- 준비상태 큐에서 대기하는 프로세스에게 부여된 우선순위가 가장 높은 프로세스에게 먼저 CPU를 할다하는기법 - 에이징(Aging) 기법 : 프로세스가 자원을 기다리고 있는 시간에 비례하여 우선순위를 부여함으로써 무기한 문제를 방지하는 기법
( ① ) : 선점형 스케줄링 기법으로 CPU 점유 시간이 가장 짧은 프로세스에 CPU를 먼저 할당하는 방식 ( ② ) : 시간단위(Time Quantum/Slice)를 정해서 프로세스를 순서대로 CPU를 할당하는 방식 ( ③ ) : 비 선점형 스케줄링 기법으로 실행시간이 가장 짧은 프로세스에게 CPU를 할당하는 방식
① SRT (Shortest Remaining Time) , ② Round Robin , ③ SJF (Shorteset Job First)
7. 선점(Preemptive) 스케줄링
한 프로세스가 CPU를 할당받아 실행 중이라도 우선순위가 높은 다른 프로세스가 CPU를강제적으로 빼앗을 수 있는 방식
긴급하고 높은 우선순위의 프로세스들이 빠르게 처리될 수 있다.
대화식 시분할 시스템에 적합하다.
SRT (Shortest Remaining Time)
- 실행 중인 프로세스의 남은 시간과 준비상태 큐에 새로 도착한 프로세스의 실행 시간을 비교하여 실행 시간이 더 짧은 프로세스에게 CPU를 할당하는 기법 - 시분할 시스템에 유용함 - 평균 반환시간(최종 완료 시간 - 도착 시간) 그림그리기!
RR (Round Robin)
- 주어진 시간 할당량 안에 작업을 마치지 않으면 준비완료 리스트의 가장 뒤로 배치되는 기법 - 시간 할당량이 너무 커지면 FCFS와 비슷하고, 시간 할당량이 너무 작아지면 오버헤드가 커지게 됨 - 사용 순서, 평균 대기시간, 평균 반환시간(대기시간을 먼저 구한 후, 대기시간+실행시간/개수)
다단계 큐 (MQ, Multi-level Queue)
프로세스들을 우선순위에 따라 시스템 프로세스, 대화형 프로세스, 일괄처리 프로세스 등으로 상위, 중위, 하위 단계의 단계별 준비 큐를 배치하는 방법
다단계 피드백 큐 (MFQ, Multi-lever Feedback Queue)
- 각 준비상태 큐마다 부여된 시간 할당량 안에 완료하지 못한 프로세스는 다음 단계의 준비상태 큐로 이동하는 기법 - 짧은 작업, 입/출력 위주의 작업 권에 우선권을 부여함 - 마지막 단계의 큐에서는 작업이 완료될 때까지 RR 방식을 취함
14. 다음은 함수종속(Functional Dependency)과 정규화(Normalization)에 대한 설명이다. 설명에 해당하는 용어를 빈칸에 각각 <보기>에서 골라 쓰시오.
이상(Anomaly)과 함께 관계형 데이터베이스에서 고려해야 할 것 중에 하나가 함수종속(Functional Dependency)이다. 함수종속의 종류로는( ① )Functional Dependency,( ② )Functional Dependency,( ③ )Functional Dependency 등이 있다.
'고객번호', '제품번호', '제품명', '주문량'으로 구성된 <고객주문> 테이블이 있다. <고객주문> 테이블에서는 '고객번호'와 '제품번호'가 조합된 (고객번호, 제품번호)가 기본키이고 다음과 같은 함수종속 관계가 존재한다.
(고객번호, 제품번호)→ 주문량 제품번호→ 제품명
<고객주문> 테이블에서 '주문량' 속성은 기본키인 '고객번호'와 '제품번호'를 모두 알아야 구분할 수 있다. 이런 경우, '주문량' 속성은 기본키인 '고객번호'와 제품번호'를 모두 알아야 구분할 수 있다. 이런 경우, '주문량' 속성은 기본키에 ( ① )Functional Dependency 되었다고 한다. 반면, 기본키의 일부인 '제품번호'만 알아도 '제품명'을 알 수 있다. 이와 같은 경우 '제품명'은 기본키에( ② )Functional Dependency 되었다고 한다.
( ② )Functional Dependency는 릴레이션에서 한 속성이 기본키가 아닌 다른 속성에 종속이 되거나 또는 기본키가 2개 이상의 복합키(합성키)로 구성된 경우, 이 중 일부 속성에 종속이 되는 경우를 말한다. 2NF는 1NF에서 (②)Functional Dependency로 인한 이상의 문제를 해결하이 위해 릴레이션을 분해한 정규형을 말한다. 2NF의 속성들 간에는 (① )Functional Dependency 관계가 성립하게 된다.
3NF는( ③ )Functional Dependency 관계가 성립하지 않도록 하는 것이다.( ③ )Functional Dependency란 간접적인 함수 종속관계를 의미한다. 즉, 예를 들어 속성 A가 속성 B를 결정하고, 속성 B는 속성 C를 결정하는 경우, A→C가 성립한다. 아울러 3NF에서는 결정자이면서 후보키가 아닌 것이 존재함에 따라 이상 현상이 발생할 수도 있다. 결정자이면서 모두 후보키이면, 릴레이션 R은 BCNF에 속한다.
① Full (완전 함수 종속) , ② Partial (부분 함수 종속) , ③ Transitive (이행적 함수 종속)
2. 함수적 종속(Functional Dependency)
개체 내에 존재하는 속성 간의 관계를 종속적인 관계로 정리하는 방법이다.
데이터 속성들의 의미와 속성 간의 상호관계로부터 도출되는 제약조건이다.
부분 함수 종속 (Partial Functional Dependency)
릴레이션에서 한 속성이 기본키가 아닌 다른 속성에 종속이 되거나 또는 기본키가 2개 이상 합성키로 구성된 경우 이 중 일부 속성에 종속이 되는 경우
완전 함수 종속 (Full Functional Dependency)
릴레이션에서 한 속성이 오직 기본키에만 종속이 되는 경우
이행적 함수 종속 (Transitive Functional Dependency)
릴레이션에서 A, B, C 세 속성 간의 종속이 A → B, B → C일 때, A → C가 성립이 되는 경우
09. 데이터베이스 회복 기법에 관련된 설명에서 괄호에 들어갈 가장 알맞은 용어를 쓰시오.
- 다양한 데이터 회복 기법 중 ( ) 회복 기법은 로그를 이용한 회복 기법으로 데이터베이스에 대한 갱신 로그를 저장함으로써 회복에 대비한다. - ( ) 회복 기법은 트랜잭션이 실행 상태에서 변경되는 내용을 그때그때 바로 데이터베이스에 적용하는 기법이다. - ( ) 회복 기법은 장애가 발생하면 로그 파일에 기록된 내용을 참조하여, 장애 발생 시점에 따라 Redo나 Undo를 실행하여 데이터베이스를 복구한다.
: 즉시 갱신(Immediate Update)
02. 다음은 손상된 데이터베이스를 손상되기 이전의 정상적인 상태로 복구(Recovery)시키는 과정에 대한 설명이다. 트랜잭션에 대해 검사시점(Checkpoint) 회복 기법이 사용될 때, 시스템이 장애가 발생한 후 수행하는 트랜잭션 관리 연산의 기호를 빈칸에 각각 <보기>에서 골라 쓰시오.
트랜잭션이 수행되어 COMMIT이 되면 변경된 내용을 데이터베이스에 반영된다. 이때 로그(Log)의 내용을 토대로 재수행하며 변경된 내용으로 데이터베이스에 반영되는 과정
트랜잭션이 수행되는 도중 오류가 발생하거나 비정상적으로 종료되는 경우 트랜잭션이 시작된 시점으로 되돌아가 수행 연산을 취소하는 과정
① REDO, ② UNDO
1. 회복(Recovery)
회복 기법
즉시 갱신 기법
트랜잭션이 실행(활동) 상태에서 변경되는 내용을 그때그때 바로 데이터베이스에 적용하는 기법
변경되는 모든 내용은 로그(Log)에 기록하여 장애 발생 시 로그(Log)의 내용을 토대로 회복
Redo(재실행), Undo(취소) 모두 수행
검사적 회복 기법(Checkpoint Recovery)
트랜잭션이 실행되는 중간에 검사 시점(Check Point)을 지정하여 검사 시점까지 수행 후 완료된 내용을 데이터베이스에 적용하는 기법
그림자 페이징(Shadow Paging) 기법
로그(Log)를 사용하지 않고, 데이터베이스를 동일한 크기의 단위인 페이지로 나누어 각 페이지마다 복사하여 그림자 페이지를 보관
데이터베이스의 변경되는 내용은 원본 페이지에만 적용하고, 장애가 발생되는 경우 그림자 페이지를 이용해 회복
트랜잭션 회복 연산
REDO (재실행)
트랜잭션이 수행되어 COMMIT이 되면 변경된 내용을 데이터베이스에 반영한다. 이때 로그(Log)의 내용을 토대로 재수행하며 변경된 내용으로 데이터베이스에 반영하는 과정
UNDO (실행 취소)
트랜잭션이 수행되는 도중 오류가 발생하거나 비정상적으로 종료되는 경우 트랜잭션이 시작된 시점으로 되돌아가 수행 연산을 취소하는 과정
( ② ) : 각 전송 패킷을 미리 정해진 경로 없이 독립적으로 처리하여 교환하는 방식이다.
① 가상 회선 방식(Virtual Circuit) , ② 데이터그램 방식(Datagram)
18. 다음은 패킷 교환 방식(Packet Switching)에 대한 설명이다. 빈칸 ①, ②에 알맞은 용어를 각각 쓰시오.
패킷 교환 방식(Packet Switching)은 패킷 교환망에서 메시지를 일정한 길이의 전송 단위인 패킷으로 나누어 전송하는 방식이다. 패킷 교환은 저장-전달 방식을 사용한다. 패킷 교환의 방식으로는 연결형인 ( ① )과 비연결형인 ( ② )의 두 가지 방식으로 구분된다.
( ① )은 패킷이 전송되기 전에 논리적인 연결 설정이 이루어져야 한다. ( ① )은 모든 패킷이 동일한 경로로 전달되므로 항상 보내어진 순서대로 도착이 보장된다. ( ① )은 연결형 서비스 방식으로 패킷을 전송하기 전에 미리 경로를 설정해야 한다.
( ② )은 일정 크기의 데이터 단위(packet)로 나누어 특정 경로의 설정 없이 전송되는 방식이며, 각 패킷마다 목적지로 가기 위한 경로 배정이 독립적으로 이루어진다.
① 가상회선(Virtual Circuit) , ② 데이터그램(Datagram)
8. 패킷 교환 방식 중 연결형과 비연결형에 해당하는 방식을 작성하시오.
연결형 : 가상회선 비연결형 : 데이터그램
5. WAN(Wide Area Network)의 이해
국가, 대륙과 같이 광범위한 지역을 연결하는 네트워크
거리에 제약이 없으나 다양한 경로를 지나 정보가 전달되므로 LAN보다 속도가 느리고 에러율도 높다.
전용 회선 방식은 통신 사업자가 사전에 계약을 체결한 송신자와 수신자끼리만 데이터를 교환하는 방식이다.
교환 회선 방식은 공중망을 활용하여 다수의 사용자가 선로를 공유하는 방식이다.
교환 회선 방식
패킷 교환 방식(Packet Switching)
메시지를 일정한 길이의 전송 단위인 패킷으로 나누어 전송하는 방식이다.
다수의 사용자 간에 비대칭적 데이터 전송을 원할하게 하므로 모든 사용자 간에 빠른 응답 시간 제공이 가능하다.
전송에 실패한 패킷의 경우 재전송이 가능하다.
패킷 단위로 헤더를 추가하므로 패킷별 오버헤드가 발생한다.
현재 컴퓨터 네트워크에서 주로 사용하는 방식이며, 패킷교환공중데이터통신망(PSDN)이라고도 한다.
패킷 교환 방식은 축적 후 전달(Store-and-Forward) 방식이다.
메시지를 작은 데이터 조각인 패킷으로 블록화한다.
종류 :가상 회선 방식, 데이터그램 방식
가상회선 (Virtual Circuit)
- 연결형 서비스 - 데이터를 패킷 단위로 나누어 전송 - 가상 연결 설정을 통해 전송되는 모든 패킷의 경로가 동일 - 패킷의 도착 순서가 일정(출발/도착 순서 동일)
데이터그램 (Datagram)
- 비연결형 서비스 - 패킷을 독립적으로 전송(서로 다른 경로, 경로를 미리 할당하지 않음) - 정보의 양이 적거나 상대적으로 신뢰성이 중요하지 않은 환경에서 사용 - 송신 호스트가 전송한 패킷은 보낸 순서와 무관한 순서로 수신(서로 다른 경로, 네트워크 혼잡도에 따라 가변적)
04. 다음은 동적 라우팅 프로토콜에 대한 설명이다. 빈칸에 해당하는 프로토콜을 각각 <보기>에서 골라 쓰시오.
자치 시스템(AS: Autonomous System)은 인터넷상에서 관리적 측면에서 한 단체에 속하고 관리되고 제어됨으로써, 동일한 라우팅 정책을 사용하는 네트워크 또는 네트워크 그룹을 말한다. 라우팅 도메인으로도 불리며, 전 세계적으로 유일한 자치 시스템번호, ASN(Autonomous System Number)을 부여받는다. AS 번호에 따라( ① )와( ② )로 구분한다. 동일한 AS 번호를 사용하는 라우팅 프로토콜을( ① )이라 하며, 다른 AS 번호가 사용되는 라우팅 프로토콜을( ② )라 한다.
한 자치 시스템 내에서의 IP 네트워크는 라우팅 정보를 교환하기 위해 내부 라우팅 프로토콜인( ① )을 사용한다.( ① )의 대표적인 프로토콜로는 RIP과 ( ③ )가 있으며, RIP는 경유하는 라우터의 대수(hop의 수량)에 따라 최단 경로를 동적으로 결정하는 거리 벡터(distance Vector) 알고리즘을 사용한다.( ③ )은 링크 상태(Link-State) 라우팅 프로토콜로 IP 패킷에서 프로토콜 번호 89번을 사용하여 라우팅 정보를 전송하여 안정되고 다양한 기능으로 가장 많이 사용되는 ( ① )이다.
타 자치 시스템과의 라우팅 정보 교환을 위해서는 외부 라우팅 프로토콜인( ② )를 사용한다. 연구기관이나 국가기관, 대학, 기업 간, 즉 도메인(게이트웨이) 간에 라우팅 정보를 교환한다.( ② )의 대표적인 프로토콜인( ④ )는 자치 시스템간의 라우팅 테이블을 전달하는데 주로 이용이 되며, 초기에 연결될 때에는 전체 경로 테이블의 내용을 교환하고, 이후에는 변화된 정보만을 교환한다.
① IGP , ② EGP , ③ OSPF , ④ BGP
17. 다음 공통으로 설명하는 라우팅 프로토콜 명칭을 영문 약어로 쓰시오.
- 패킷을 목적지까지 전달하기 위해 사용되는 라우팅 프로토콜이다. - 거리 벡터 기반 라우팅 프로토콜로 홉 수를 기반으로 경로를 선택한다. - 최대 15홉 이하 규모의 네트워크를 주요 대상으로 하는 라우팅 프로토콜이다. - 최적의 경로를 산출하기 위한 정보로서 홉(거리 값)만을 고려하므로, 선택한 경로가 최적의 경로가 아닌 경우가 많이 발생할 수 있다.
RIP
11. 라우팅 프로토콜의 종류
EGP (Exteior Gateway Protocol, 외부 게이트웨이 프로토콜)
연구기관이나 국가기관, 대학, 기업 간, 즉 도메인(게이트웨이) 간에 라우팅 정보를 교환한다.
BGP(Border Gateway Protocol)
외부 라우팅 프로토콜로서 AS(Autonomous System) 간의 라우팅을 한다.
테이블을 전달하는 데 주로 이용한다.
IGP (Interior Gateway Protocol, 내부 게이트웨이 프로토콜)
동일 그룹 내에서 라우팅 정보를 교환한다.
RIP(Routing Information Protocol)
최단 경로 탐색에 Bellman-Ford 알고리즘을 사용하는 거리 벡터 라우팅 프로토콜이다.
최적의 경로를 산출하기 위한 정보로서 홉(거릿 값)만을 고려하므로, RIP를 선택한 경로가 최적의 경로가 아닌 경우가 많이 발생할 수 있다.
최대 홉 카운트를 15홉 이하로 한정한다.
소규모 네트워크 환경에 적합하다.
OSPF(Open Shortest Path First Protocol)
링크 상태 라우팅 프로토콜로 IP 패킷에서 프로토콜 번호 89번을 사용하여 라우팅 정보를 전송하여 안정되고 다양한 기능으로 가장 많이 사용되는 IGP(Interior Gateway Protocol, 내부 라우팅 프로토콜)이다.
OSPF 라우터는 자신의 경로 테이블에 대한 정보를 LSA라는 자료구조를 통하여 주기적으로 혹은 라우터의 상태가 변화되었을 때 전송한다.
라우터 간에 변경된 최소한의 부분만을 교환하므로 망의 효율을 저하시키지 않는다.
도메인 내의 라우팅 프로토콜로서 RIP가 가지고 있는 여러 단점을 해결하고 있다. RIP(Routing Information Protocol)의 경우 홉 카운트가 15로 제한되어 있지만 OSPF는 이런 제한이 없다.
IGP (Interior Gateway Protocol)
- AS(Autonomous System) 내부 라우터 간 - RIP, OSPF, IGRP
