[OS] 리눅스 / 응용분야 (클러스터, 가상화, 모바일 운영체제)

리눅스 관련기술

• 리눅스 클러스터
  • 고계산용 클러스터(HPC), 부하분산 클러스터(LVS), 고가용성 클러스터(HA) 등 3가지로 구분
  • HPC는 고성능의 계산 능력을 제공하기 위한 슈퍼컴퓨터 구성에 주로 사용
  • LVS, HA는 보통 함께 구성하여 웹서버를 비롯한 서버 분야에서 주로 사용
• 고계산용 클러스터
  • HPC, High Performance Computing cluster
  • 고성능의 계산 능력에 제공하기 위한 목적으로 제작
  • 슈퍼컴퓨터가 HPC 클러스터로 구성하여 제작
  • HPC 클러스터는 베어울프 클러스터라고도 한다
  • PVM, MPI 같은 메시지 패싱 라이브러리가 등장하며 더 높은 성능을 내고있다
  • 채널본딩한 16노드 병렬 컴퓨터를 만들어 냈다
  • 슈퍼컴퓨터와 비교해도 성능이 떨어지지 않는다
• 부하분산 클러스터
  • LVS, Linux Virtuar Server cluster
  • 대규모 서비스 제공을 위한 목적
  • 이용자가 많은 웹서비스에 활용
  • 여러 대의 리얼 서버에 부하를 분산해주는 로드 밸런서를 두고 운영하는 방법
• 고가용성 클러스터
  • HA, High Availiability cluster
  • Primary Node가 부하분산의 처리를 수행하고 다른 하나의 Backup Node가 프라이머리 노드의 상태를 체크하고 있다가 이상 발생시 서비스를 이어받도록 구성하는 방법
  • 지속적인 서비스 제공 목적의 클러스터
• 임베디드 시스템
  • 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, DSP 등을 내장하여 특정한 기능을 반복적으로 수행하기 위해 하드웨어와 소프트웨어를 결합하여 만든 전자제어 시스템
  • 관련 하드웨어
    • 프로세서 및 컨트롤러, 메모리, I/O 장치, 네트워크 장치, 센서
  • 관련 소프트웨어
    • 운영체제, 시스템 소프트웨어, 응용 프로그램
  • 임베디드 리눅스
    • 장점
      • 로열티, 라이센스 비용 없음
      • 커널이 안정적
      • 오픈소스라 변경 재배포에 용이
    • 단점
      • 사용자 모드와 커널 모드 메모리 접근이 복잡하다
      • 커널과 루트 파일 시스템에 많은 메모리 차지

 

서버 가상화

• 가상화
  • 한 컴퓨터의 물리적 시스템 자원인 CPU, 메모리, 디스크 등을 여러 개로 나누거나, 다수의 컴퓨터들의 물리적 자원을 하나로 묶어서 제공하는 기술
• 서버 가상화
  • 하나의 물리적 서버에 운영체제, 애플리케이션, 미들웨어가 서로 영향을 미치지 않으면서 동시에 사용될 수 있도록 해주는 기술
  • 장점
    • 효율적인 서버 자원 이용
    • 데이터, 서비스 가용성 증가
    • 서버가 차지하는 공간 절약
  • 단점
    • 장애 발생 시 문제 해결 복잡
• 공개형 서버 가상화 기술
  • 리눅스 기반의 Xen, KVM, VirtualBox
  • 1세대 하이퍼바이저 활용: Oracle VM, VMWARE의 vSphere, Citrix의 XenServer
  • 3세대: Openstack, Eucalyptus, OpenNebula
• Xen
  • 다양한 CPU를 지원하는 하이퍼바이저 기반의 가상화 기술
  • 호스트 운영체제로 리눅스, 윈도우, BSD, Solaris 등 지원
  • 반가상화, 전가상화 모두 지원
  • 케임브리지 대학 시작 프로젝트
  • XEN 기반 제품은 Virtual Iron, Oracle VM Server
• KVM
  • 전가상화 지원
  • CPU 가상화 기술인 인텔의 VT, AMD-V 기반으로 동작
  • QEMU라는 CPU 에물레이터 사용
  • 이더넷 및 Disk I/O 반가상화 지원
  • 오픈소스
  • 호스트 시스템
  • 시스템의 CPU는 32, 64비트
  • KVM 기반 상용화 제품은 레드햇의 RHEV
• VirtualBox
  • InnoTek 사 개발
• Docker
  • 경량화된 가상화 기술의 일종으로 하이퍼바이버나 게스트 운영체제 없이 서버 운영에 필요한 프로그램과 라이브러리만 격리해서 사용 가능
• 클라우드 컴퓨팅
  • 인터넷 기술을 기반으로 외부 사용자에게 as a service로 제공되는 컴퓨팅 환경
  • Iaas
    • 업무 처리에 필요한 서버, 데스크톱, 스토리지 같은 하드웨어 자원을 클라우드 서비스로 빌려쓰는 형태
  • Paas
    • 업무에 필요한 소프트웨어를 개발할 수 있는 환경
    • 대표적으로 구글 앱엔진
  • SaaS
    • 기업에서 사용하는 소프트웨어를 통째로 클라우드 서비스 사업자에게 빌려쓰는 개념
• 빅데이터
  • 데이터를 수집, 저장, 관리, 분석할 수 있는 역량을 넘어 대량의 정형, 비정형 데이터 집합 및 여기서 가치를 추출하고 결과를 분석하는 기술
  • 관련 기술
    • Hadoop
      • 대규모 정형, 비정형 데이터 처리하는 분석 인프라
      • 인프라 구축
    • NoSQL
      • 데이터를 유연하고 빠르게 처리하기 위한 기술
    • R
      • 분석된 데이터의 의미와 가치를 시각적으로 표현하는 기술

 

리눅스 기반 모바일 운영체제

• 구글 안드로이드
  • 모바일 기기를 위한 운영체제, 미들웨어, 사용자 인터페이스, 응용 프로그램을 포함하고 있는 소프트웨어 스택이자 모바일 운영체제
  • 달빅 가상 머신을 통해 자바로 작성된 응용 프로그램을 별도의 프로세스로 실행하는 구조로 되어있다
  • 오픈소스로 인하여 보안상의 취약점이 약점이다
  • 다수의 하드웨어 제조사에 의해 탑재되므로 통일성이 떨어지고 개발상의 어려움
  • 리눅스 2.6 커널위에 동작되는 모바일 운영체제
• 그외 모바일 운영체제
  • 바다OS, 마에모, 모블린, 미고, 리모, 타이젠
  • 미고
    • 인텔의 모블린과 노키아의 마에모가 합병하여 만든 모바일 운영체제
  • 타이젠
    • 인텔과 삼성을 주축으로 리눅스, MeeGo 개바들이 합류하여 만든 리눅스
    • 웹표준, HTML5 지원
• 스마트 TV
  • 애플: 맥OS 기반
  • 구글: 리눅스 기반의 안드로이드
  • 삼성: 리눅스 기반의 바다 OS
  • LG: 리눅스 기반의 넷캐스터 OS, Web OS
• IVI
  • 자동차 내에서 CD, DVD 재생, 오디오와 비디오 재생, TV 기능, 서라운드 사운드 시스템, 내비 등을 제공하는 하드웨어 장치의 모음
  • MS의 Window Embedded Automotive
  • QNX
    • 유닉스 형태의 RTOS (리눅스 미사용!)
  • GENIVI
    • 리눅스 기반의 표준화 자동차용 IVI
  • 안드로이드
  • Meego/Tizen IVI
    • Meego
      • 노키아의 마에모와 인텔의 모블린이 통합하여 생성된 프로젝트
    • Tizen (타이젠)
      • 인텔, 삼성을 주축으로 리눅스, Meego가 합류하여 만든 모바일 운영체제
• IoT (Internet Of Things)
  • 각종 사물에 컴퓨터 칩과 통신 기능을 내장하여 인터넷을 연결하는 기술
  • 사물과 사람과의 통신이 주된 목적