분산 운영체제의 기본
제 5 장 분산 운영체제의 기본
1. 분산 시스템의 개념 및 특징
1) 다중 처리기 시스템
․ 다중 처리기 시스템의 장점
① 신속한 처리 능력
② 고장 허용
③ 융통성
④ 모듈 단위의 확장
2) 명령어와 데이터와의 관계에 따른 분류(플린:Flynn의 분류)
① SISD(Single Instruction Single Data) : 기존의 직렬 처리 컴퓨터
② SIMD(Single Instruction Multiple Data) : 벡터처리기 또는 배열 처리기
③ MISD(Multiple Instruction Single Data) : 사용되지 않음
④ MIMD(Multiple Instruction Multiple Data) : 여러 형태의 다중 처리기
3) 처리기와 기억 장치와의 관계에 따른 분류
① 강결합 시스템 : 여러 개의 프로세서가 하나의 운영체제 하에 하나의 공유 메모리를 이용하여 처리하는 방식.(다중 처리시스템)
② 약결합 시스템 : 둘 이상의 컴퓨터 시스템이 통신 회선을 통해 연결되어 처리하는 방식으로 각 시스템은 자신만의 운영체제와 메모리를 가지고 있음(분산처리 시스템)
4) 다중 처리기 상호연결 방법
① 시분할 공유 버스 : 프로세서, 메모리, I/O장치 등이 하나의 버스를 통해 연결.
② 크로스바 교환 행렬 : 공유 버스 시스템에서 버스의 수를 기억장치 수만큼 증가시킨 구조.
③ 다중포트 메모리 : 크로스바 교환 행렬과 시분할 공유 버스를 혼합한 형태.
④ 하이퍼 큐브 : 많은 수의 처리기를 경제적인 방법으로 연결 가능하지만 동시 접근시 경쟁문제를 해결하지 못함.(연결점 수=
5) 다중 처리기 운영체제 형태
① 분리된 운영체제 : 각 각 별도의 처리기와 운영체제로 운영됨.
② 주/종(Master/Slave) 시스템 : 주프로세서 → 연산과 입출력 담당 , 종프로세서 → 연산만 담당.
③ 대칭적(Symmetic) 운영체제 : 모든 처리기가 기능적으로 동등하며, 어느 처리기나 기억 장치와 I/O장치에 접근 가능.
2. 분산 처리 운영체제의 개념 및 특징
1) 분산 처리 시스템의 장점
① 자원의 공유
② 통신과 정보 공유
③ 점진적인 확장
④ 신뢰성, 가용성 및 고장 허용 및 성능 향상
※ 단점 : 시스템의 보호 어려움.
2) 컴퓨터 네트워크
① 근거리 네트워크(LAN:Local Area Network)
- 한 건물이나, 회사등 비교적 가까운 거리에서의 통신.
② 광역 네트워크(WAN:Wide Area Network)
- 멀리 떨어져 있는 노드간의 연결로서 비교적 낮은 대역폭과 통신 지연현상 발생.
㉠ 경로배정 전략
- 고정경로 : 일단 경로가 결정되면 그 후에는 고정됨.
- 가상경로 : 통신세션 동안만 경로 유지.
- 동적경로 : 각 메시지 단위마다 경로 설정.
㉡ 연결전략
- 회선 교환 : 전화 시스템
- 메시지 교환 : 하나의 메시지가 전달되는 동안 송신자와 수신자 간에 일시적 링크 설정(이메일).
- 패킷 교환 : 긴 메시지를 패킷(Packet)이라 부르는 고정된 크기로 분할하여 전송함으로써 회선의 효용도와 시스템 처리율 증대.(데이커 그램, 가상회선 방식)
3) 구조
4) 분산 파일 시스템
① 투명성
㉠ 위치 투명성 : 사용자는 원하는 자원이 위치한 곳을 알 필요가 없다.
㉡ 접근 투명성 : 프로세스는 지역과 전역 모두에 대하여 같은 형식의 접근 방법을 갖는다.
② 분산 파일 시스템의 실례
㉠ NFS : 원격파일 액세스 하기 위하여 구현되었으며, 투명성을 통한 일정 수준의 공유 허용.
㉡ LOCUS : 유닉스와 호환을 지향하며, 기존 시스템의 개선 보다는 새로은 커널 탑재.
㉢ Andrew : 클라이언트 머신과 서버 머신으로 구분된 확장성이 용이한 분산 파일 시스템.
③ 분산 운영체제하에서 이동
㉠ 데이터 이주(Data Migration)
㉡ 연산 이주(Computation Migration) - 가장 바람직함.
㉢ 프로세스 이주(Process Migration)
3. 병렬 처리 시스템
1) 주종 처리 시스템
― 하나의 주프로세서와 종프로세서로 구성
① 주프로세서 : 입출력과 연산 수행
② 종프로세서 : 연산만 수행
③ 주프로세서만이 운영체제를 갖는다. (주프로세서 고장시 전 시스템이 멈춤)
2) 분리 수행
― 각 프로세서가 각각 운영체제를 가지며 각 프로세서에서 발생하는 문제는 개별로 처리하는 방식.
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