쿠버네티스를 왜 해야 하나?

: 개발을 하게 될때 어플리케이션을 만들고 배포 과정을 도와주는 플랫폼으로 쿠버네티스를 많이 사용하고 있기 때문에

 

쿠버네티스란 애플리케이션을 개발하고 배포하는 과정을 크게 단순화해주는 플랫폼이다. 

 

미들웨어에서의 컨테이너 개념은 일반적으로 컨테이너 기반의 가상화 기술을 의미합니다. 컨테이너는 소프트웨어를 실행하는데 필요한 모든 요소(코드, 런타임, 시스템 도구, 시스템 라이브러리 등)를 패키지화하여 일관된 환경에서 소프트웨어를 실행하는 기술입니다.

미들웨어에서 컨테이너 기술을 이용하면, 애플리케이션과 그에 필요한 미들웨어 컴포넌트들(웹 서버, 메시지 큐, 데이터베이스 등)을 독립적으로 패키지화하고, 배포하며, 실행하고, 관리할 수 있습니다. 이는 개발, 테스트, 배포의 과정을 간소화하고, 환경에 따른 문제를 최소화하는 등의 이점을 제공합니다.

 

2023.06.28 - [Infra] - 미들웨어(Middleware), IaaS(Infrastructure as a Service), PaaS(Platform as a Service), SaaS(Software as a Service)

 

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쿠버네티스(Kubernetes)는 컨테이너화된 애플리케이션을 배포, 확장 및 관리하기 위한 오픈소스 플랫폼으로, 그 자체로는 PaaS(Platform as a Service)를 완전히 제공하지는 않습니다. 쿠버네티스는 보다 기본적인 수준에서 동작하는 시스템으로, 기본적인 빌딩 블록(컨테이너, 서비스, 볼륨 등)을 제공하고, 이를 통해 사용자가 원하는 플랫폼을 구축할 수 있게 해줍니다.

그러나 쿠버네티스 위에 추가적인 추상화 계층을 제공하는 오픈소스 프로젝트나 상용 제품들이 있으며, 이러한 솔루션들을 사용함으로써 쿠버네티스를 기반으로 하는 PaaS를 구축할 수 있습니다. 예를 들어, OpenShift, Rancher, Google Cloud Run 등이 이에 해당합니다.

결국, 쿠버네티스는 컨테이너 오케스트레이션을 위한 필수적인 기능을 제공하며, 이를 기반으로 사용자나 기업이 자신들의 요구사항에 맞는 PaaS 구축하는 사용될 있습니다. 이는 쿠버네티스가 제공하는 유연성과 확장성 때문에 가능한 것입니다.

 

컨테이너 관리 플랫폼인 Docker Kubernetes 이러한 컨테이너 기술을 대중화시키는 역할을 하였습니다.

 

Docker는 컨테이너화 된 애플리케이션을 생성하고 관리하기 위한 오픈 소스 플랫폼입니다. Docker는 컨테이너라는 개념을 대중화했으며, 컨테이너를 사용하여 소프트웨어 의존성 문제를 해결했습니다.

컨테이너는 코드, 런타임, 시스템 도구, 시스템 라이브러리 등 애플리케이션 실행에 필요한 모든 것을 포함하므로, 개발자는 코드가 예상대로 실행될 것임을 확신할 수 있습니다. Docker 컨테이너는 거의 모든 곳에서 실행될 수 있으므로, 소프트웨어 배포는 물론, 배포, 테스트, 그리고 디버그 과정도 단순화되었습니다.

Kubernetes (또는 줄여서 k8s 또는 kube)는 컨테이너화 된 애플리케이션을 자동으로 배포, 확장, 관리할 수 있는 오픈 소스 플랫폼입니다. Kubernetes는 컨테이너 오케스트레이션 시스템으로, 대규모의 컨테이너화 된 애플리케이션을 관리하고 운영하는데 필요한 도구를 제공합니다.

Kubernetes는 서비스 검색, 로드 밸런싱, 자동 복구, 스케일링, 롤링 업데이트, 시크릿과 구성 관리 등을 지원합니다. 이를 통해 사용자는 복잡한 머신 클러스터 위에서 애플리케이션을 보다 효율적으로 운영할 수 있습니다.

Docker Kubernetes 상호 보완적인 관계로, Docker 애플리케이션을 패키지화하고 실행하는데 필요한 플랫폼을 제공하며, Kubernetes 이러한 Docker 컨테이너를 대규모로 관리하고 운영하는데 필요한 도구를 제공합니다.

  • 자동 복구(Auto Healing): 쿠버네티스는 시스템에 장애가 발생하면 애플리케이션을 자동으로 복구하는 기능을 제공합니다. 예를 들어, 컨테이너가 실패하면, 노드가 다운되면, 또는 애플리케이션 자체가 사용자 정의 상태 체크를 통과하지 못하면 쿠버네티스는 문제가 된 컨테이너를 재시작하여 애플리케이션을 복구할 수 있습니다.
  • 스케일링과 로드 밸런싱(Scaling and Load Balancing): 쿠버네티스는 애플리케이션의 트래픽 요구사항에 따라 동적으로 스케일링할 수 있습니다. 또한, 부하 분산을 위한 서비스를 제공하여 애플리케이션의 트래픽을 여러 인스턴스로 분산시키는 기능도 제공합니다.
  • 코드 배포 및 롤백(Deployment and Rollback): 쿠버네티스를 사용하면 새로운 버전의 애플리케이션을 빠르고 안정적으로 배포할 수 있으며, 문제가 발생하면 이전 버전으로 쉽게 롤백할 수 있습니다.
  • 개발 운영 효율성(Dev and Ops Efficiency): 쿠버네티스는 애플리케이션을 개발하고 운영하는 과정에서의 효율성을 크게 향상시킵니다. 개발팀은 애플리케이션 코드에 집중할 있으며, 운영팀은 배포, 모니터링, 로깅 등의 운영 작업을 효과적으로 수행할 있습니다.
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  • 컨테이너: 더 작고 더 빠르게 애플리케이션을 실행할 수 있게 해주는 소프트웨어 표준화 단위입니다. 이는 애플리케이션의 코드, 설정 및 종속성을 하나로 모아 각 환경에서 동일하게 실행할 수 있게 해줍니다. 컨테이너는 리눅스 커널 기술인 namespaces와 cgroups를 활용해 격리된 실행 환경을 제공합니다.
  • 쿠버네티스: 컨테이너화된 애플리케이션의 배포, 확장 및 관리를 자동화해주는 오픈 소스 플랫폼입니다. 여러 머신에 걸쳐 컨테이너가 동작하도록 분산 시스템을 구축하고 관리하는 것을 돕습니다.
  • 웹 서버와 컨테이너: 웹 서버는 일반적으로 운영 체제 위에 설치되며, 웹 브라우저와 같은 클라이언트의 HTTP 요청에 응답합니다. 반면, 컨테이너는 필요한 소프트웨어 및 라이브러리를 포함하여 웹 서버와 같은 애플리케이션을 격리된 환경에서 실행합니다. 이를 통해 개발 환경과 운영 환경 사이의 일관성을 보장하며, 배포 및 확장을 용이하게 합니다.
  • AWS와 EKS: AWS는 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하는 플랫폼이며, 가상 머신을 구동하는 서비스인 EC2 등을 포함합니다. 반면, AWS EKS는 Amazon Elastic Kubernetes Service의 약자로, AWS에서 제공하는 완전 관리형 쿠버네티스 서비스입니다. EKS는 쿠버네티스를 사용하여 컨테이너화된 애플리케이션을 실행하고 관리할 수 있도록 해줍니다. EKS는 AWS의 EC2 인스턴스를 사용하여 쿠버네티스 클러스터를 구성할 수도 있습니다.

따라서 "쿠버네티스" 컨테이너를 관리하고 운영하는 플랫폼으로, 컨테이너화된 서버와 같은 애플리케이션을 확장 배포하는 도움이 됩니다

 

 

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쿠버네티스 메인서버 3개쓰는 이유?

 

쿠버네티스(Kubernetes)에서 메인 서버를 일반적으로 "마스터 노드"라고 부릅니다. 마스터 노드는 클러스터의 작업을 조정하고 관리하는 중요한 역할을 담당합니다. 여기에는 API 서버, 스케줄러, etcd 등과 같은 중요한 구성 요소가 포함됩니다.

마스터 노드를 3개 사용하는 주된 이유는 고가용성(High Availability)과 내결함성(Fault Tolerance)을 달성하기 위해서입니다.

  • 고가용성: 클러스터에서 중요한 작업을 처리하는 마스터 노드가 다운되면 전체 시스템에 심각한 문제가 발생할 수 있습니다. 여러 개의 마스터 노드를 사용하면, 한 노드가 실패하더라도 다른 노드들이 역할을 이어받아 서비스 중단을 방지할 수 있습니다.
  • 내결함성: 또한, 여러 마스터 노드를 사용하면 노드 간에 상태 정보를 복제하여 장애가 발생했을 때 데이터 손실을 방지하고 빠르게 복구할 수 있습니다.

3개의 마스터 노드를 사용하는 것은 일반적인 선택이며, 이는 홀수 개의 노드를 통해 etcd(클러스터의 핵심 데이터를 저장하는 데이터베이스) 대한 분산 합의 알고리즘을 보다 효과적으로 실행할 있기 때문입니다. 3개를 사용하면 노드가 실패해도 나머지 노드가 정상적으로 작동하여 클러스터의 상태를 유지할 있습니다.

Cloud(클라우드) 란?  인터넷을 통한 컴퓨팅 자원의 제공 ! * 엔드 유저가 중간 과정을 마치 구름처럼 모르는 것에서 유래

"클라우드" 또는 "클라우드 컴퓨팅"은 인터넷을 통해 데이터 저장, 서버, 데이터베이스, 네트워킹, 소프트웨어 등과 같은 컴퓨터 처리 자원을 제공하는 기술을 의미합니다. 이는 사용자가 개인적이거나 사업용으로 필요한 컴퓨팅 자원을 물리적인 컴퓨터나 서버에 직접 설치하거나 유지하지 않고도 이용할 수 있도록 하는 것입니다. 클라우드 컴퓨팅의 주요 장점은 다음과 같습니다:

  • 비용 절감: 클라우드 컴퓨팅은 사전에 많은 금액을 지불해 컴퓨터 하드웨어를 구매하고 유지 관리하는 비용을 절감할 수 있습니다.
  • 스케일링: 사용자는 자신의 비즈니스 요구에 따라 컴퓨팅 자원을 늘리거나 줄일 수 있습니다. 이를 '스케일 업' 또는 '스케일 다운'이라고 합니다.
  • 데이터 백업과 복구: 클라우드에서 데이터를 저장하면 데이터의 백업과 복구가 더 쉬워집니다. 이는 클라우드 서비스 제공자가 데이터 센터의 여러 위치에 데이터를 복제할 수 있기 때문입니다.
  • 어디서나 액세스: 인터넷이 연결된 모든 장소에서 데이터와 애플리케이션에 접근할 수 있습니다.

알려진 클라우드 서비스 제공자로는 Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform (GCP), Microsoft Azure 등이 있습니다. 이러한 회사들은 다양한 클라우드 기반 솔루션을 제공하여 개인, 기업, 정부 등이 IT 리소스를 효율적으로 활용할  있도록 지원합니다.

 

* Cloud Computing model : Private(On-premise), Public(Off-premise), Hybrid Cloud(Private + Public) 

 

미들웨어(Middleware)는 운영 체제와 애플리케이션 사이에서 다양한 서비스를 제공하는 소프트웨어입니다. 운영체제와 응용프로그램 사이에 위치하며, 분산 환경에서 여러 다른 시스템과 애플리케이션 간의 통신과 데이터 관리를 돕는 소프트웨어입니다. 다른 애플리케이션, 데이터베이스, 사용자와의 통신을 돕고, 이러한 상호작용을 더 효과적이고 효율적으로 만들어주는 역할을 합니다.  예를 들어, 데이터베이스 시스템, 웹 서버, 메시지 큐 등이 미들웨어에 포함됩니다. 다음은 미들웨어의 주요 기능 및 예입니다:

  • 통신: 미들웨어는 종종 다른 애플리케이션, 서비스, 또는 사용자와의 통신을 촉진하는 데 사용됩니다. 이것은 종종 네트워크 프로토콜을 추상화하여 개발자가 직접 통신을 처리하는 것보다 더 쉽게 통신을 설정하고 관리할 수 있게 합니다. 예를 들어, 웹 서버 미들웨어는 HTTP 요청 및 응답을 처리합니다.
  • 인증 및 보안: 미들웨어는 종종 인증 및 보안 역할을 수행합니다. 예를 들어, 인증 미들웨어는 사용자가 애플리케이션에 액세스하는 데 필요한 자격 증명을 관리하고 검증합니다.
  • 데이터베이스 연결: 미들웨어는 데이터베이스와의 통신을 도와주는 역할도 합니다. 이를 통해 개발자는 데이터베이스 쿼리를 쉽게 작성하고, 결과를 해석하고, 에러를 처리할 수 있습니다.
  • 메시지 큐: 미들웨어는 메시지 지향 미들웨어(MOM) 형태로도 존재하며, 이는 비동기 메시지 전달을 위해 사용됩니다. 이러한 시스템에서, 메시지는 큐에 보관되며, 수신자가 준비될 때까지 기다립니다.

이런 방식으로, 미들웨어는 개발자가 서로 다른 시스템과의 상호작용에  신경 쓰고 애플리케이션 로직에 집중할  있게 도와줍니다. 이를 통해 애플리케이션의 효율성과 안정성을 향상시킬  있습니다.

 

IaaS(Infrastructure as a Service), PaaS(Platform as a Service), SaaS(Software as a Service)는 클라우드 컴퓨팅의 세 가지 주요 서비스 모델입니다.(Cloud Service Model) -> 클라우드가 어디까지 공급을 하는가 의 기준 

  • IaaS: 기본적인 컴퓨팅 자원을 제공합니다. 가상머신, 스토리지, 네트워크 등의 기본 인프라를 클라우드에서 직접 관리하고 사용할 수 있습니다. Amazon EC2, Google Compute Engine, Azure Virtual Machines 등이 이에 해당합니다.
    -> 가상 머신 제공, 직접 어플리케이션 설치 및 설정
  • PaaS: IaaS에 추가로, 개발, 테스트, 배포, 운영 등 소프트웨어 개발 및 운영에 필요한 플랫폼을 제공합니다. 사용자는 애플리케이션 코드에 집중하며, 하드웨어, 운영체제, 미들웨어 등에 대한 관리는 PaaS 제공자가 담당합니다. Google App Engine, Heroku, Azure App Service 등이 이에 해당합니다.
    -> 필요한 어플리케이션 선택 및 필수 설정 값 설정, 개발한 Code를 Cloud에서 제공받은 어플리케이션에 업로드
  • SaaS: 사용자가 인터넷을 통해 접속하여 사용하는 소프트웨어 서비스를 의미합니다. 소프트웨어와 그 관련 데이터는 클라우드에 호스팅되며, 웹 브라우저 등을 통해 서비스를 이용합니다. Gmail, Google Docs, Dropbox, Salesforce 등이 SaaS의 예입니다.
    -> 소프트웨어 자체를 돈내고 구매하는 것 

각각의 서비스 모델은 클라우드 환경에서 제공하는 서비스의 범위와 종류, 사용자의 관리 범위 등을 다르게 정의합니다.

미들웨어에서의 컨테이너 개념은 일반적으로 컨테이너 기반의 가상화 기술을 의미합니다. 컨테이너는 소프트웨어를 실행하는데 필요한 모든 요소(코드, 런타임, 시스템 도구, 시스템 라이브러리 등)를 패키지화하여 일관된 환경에서 소프트웨어를 실행하는 기술입니다.

컨테이너는 다음과 같은 특징을 가집니다:

  • 경량성: 컨테이너는 기본 운영체제의 커널을 공유하면서 독립적으로 실행됩니다. 따라서 전통적인 가상머신에 비해 매우 경량하고 빠르게 시작될 수 있습니다.
  • 이식성: 컨테이너에는 애플리케이션을 실행하는 데 필요한 모든 것이 포함되어 있으므로, 환경에 관계없이 일관된 동작을 보장합니다.
  • 높은 효율성: 컨테이너는 리소스를 효율적으로 공유하고 사용할 수 있으며, 대량의 애플리케이션을 동시에 실행할 수 있습니다.

미들웨어에서 컨테이너 기술을 이용하면, 애플리케이션과 그에 필요한 미들웨어 컴포넌트들(웹 서버, 메시지 큐, 데이터베이스 등)을 독립적으로 패키지화하고, 배포하며, 실행하고, 관리할 수 있습니다. 이는 개발, 테스트, 배포의 과정을 간소화하고, 환경에 따른 문제를 최소화하는 등의 이점을 제공합니다.

컨테이너 관리 플랫폼인 Docker Kubernetes 이러한 컨테이너 기술을 대중화시키는   역할을 하였습니다.

 

2023.06.28 - [Infra] - Kubernetes(k8s, kube), Docker

 

미들웨어와 IaaS(Infrastructure as a Service)는 서로 다른 개념입니다.

  • 미들웨어: 앞서 설명했듯이, 미들웨어는 운영 체제와 애플리케이션 사이에서 다양한 서비스를 제공하는 소프트웨어입니다. 이는 통신, 인증, 보안, 데이터베이스 연결 등의 역할을 수행합니다.
  • IaaS: IaaS는 클라우드 기반 서비스로, 사용자에게 가상화된 컴퓨팅 리소스를 제공하는 모델입니다. 이는 서버, 네트워크, 스토리지, 데이터 센터 공간 등의 기본적인 컴퓨팅 인프라를 필요에 따라 조정 가능한 서비스로 제공합니다.

미들웨어는 그 자체로 애플리케이션과 운영 체제 사이에서 중개자 역할을 하는 소프트웨어입니다.

그러나, 특정 IaaS나 PaaS 환경에서 미들웨어를 사용하거나 배포할 수 있습니다. 예를 들어, IaaS 제공자는 가상 서버, 스토리지 등의 기본적인 인프라를 제공하고, 사용자는 이런 인프라 위에 미들웨어를 설치하고 운영할 수 있습니다. 또한, PaaS 제공자는 플랫폼을 제공하는데, 이 플랫폼은 미들웨어를 포함할 수 있습니다.

 

웹 애플리케이션 서버(WAS, Web Application Server)는 미들웨어의 한 종류로, 웹 애플리케이션과 서버 환경을 연결하는 역할을 합니다. 따라서, 미들웨어가 IaaS나 PaaS를 "가지고 있다"고 표현하기보다는, 미들웨어는 IaaS나 PaaS 환경에서 사용될 수 있고, PaaS 환경은 미들웨어를 포함할 수 있다는 식으로 이해하는 것이 더 정확합니다.

 

미들웨어 자체는 소프트웨어의 한 부분으로서, 일반적으로 두 개의 애플리케이션, 혹은 애플리케이션과 데이터베이스 사이에서 정보를 주고 받는 역할을 합니다. 그러나 컨테이너 기술은 애플리케이션의 배포, 운영을 간편하게 만드는 도구로, 이 도구를 이용하면 미들웨어를 포함한 여러 소프트웨어를 보다 쉽게 배포하고 관리할 수 있습니다. 컨테이너는 어플리케이션과 그 어플리케이션이 동작하는데 필요한 모든 환경(라이브러리, 시스템 도구, 코드, 런타임 등)을 하나로 묶어서, 어느 환경에서도 동일하게 실행될 수 있도록 도와줍니다. 따라서 미들웨어를 컨테이너화 하면 개발, 테스트, 운영 환경에서 일관된 동작을 보장하고, 배포 및 확장을 쉽게 할 수 있습니다. 즉, 컨테이너는 미들웨어를 포함한 어플리케이션의 생명주기 전반에 걸쳐 사용될 수 있습니다. 이런 컨테이너를 관리하고 오케스트레이션하는데 쿠버네티스와 같은 플랫폼이 사용됩니다. 이러한 컨테이너화된 미들웨어는 마이크로서비스 아키텍처와 같은 환경에서 특히 유용합니다.

 

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72. 직사각형 넓이 구하기 

       int answer = 0;
        int tmp = dots[0][0];
        int tmp2 = 0;
        int tmp3 = 0;
        for(int i = 1; i<dots.length; i++){
            if(dots[i][0] == tmp){
                tmp2 = Math.abs(dots[i][1] - dots[0][1]);
            }else{
                tmp3 = Math.abs(dots[i][0] - dots[0][0]);
            }
        }
        answer = tmp2 * tmp3;
        return answer;

73. 캐릭터의 좌표

    int[] now = {0, 0};
        for (int i = 0; i < keyinput.length; i++){
            if(keyinput[i].equals("left")) now[0] -= now[0]>-(board[0]/2)?1:0;
            else if(keyinput[i].equals("right")) now[0] += now[0]<(board[0]/2)?1:0;
            else if(keyinput[i].equals("down")) now[1] -= now[1]>-(board[1]/2)?1:0;
            else if(keyinput[i].equals("up")) now[1] += now[1]<(board[1]/2)?1:0;
            }
        return now;

74. 최댓값 만들기(2)

     int len = numbers.length;
        Arrays.sort(numbers);
        return Math.max(numbers[0] * numbers[1], numbers[len - 2] * numbers[len - 1]);

75. 다항식 더하기 ⭐️⭐️

   int xCount = 0;
        int num = 0;

        for (String s : polynomial.split(" ")) {
            if (s.contains("x")) {
                xCount += s.equals("x") ? 1 : Integer.parseInt(s.replaceAll("x", ""));
            } else if (!s.equals("+")) {
                num += Integer.parseInt(s);
            }
        }
        return (xCount != 0 ? xCount > 1 ? xCount + "x" : "x" : "") + (num != 0 ? (xCount != 0 ? " + " : "") + num : xCount == 0 ? "0" : "");

76. 숨어있는 숫자의 덧셈(2)

 int answer = 0;

        String[] str = my_string.replaceAll("[a-zA-Z]", " ").split(" ");

        for(String s : str){
            if(!s.equals("")) answer += Integer.valueOf(s);
        }

        return answer;

77.외계어 사전

import java.util.Arrays;
import java.util.stream.Collectors;

class Solution {
    public int solution(String[] spell, String[] dic) {
        return Arrays.stream(dic).map(s -> s.chars().sorted().mapToObj(i -> String.valueOf((char) i)).collect(Collectors.joining())).collect(Collectors.toList()).contains(Arrays.stream(spell).sorted().collect(Collectors.joining())) ? 1 : 2;
    }
}

78. 저주의 숫자 3

 

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인터넷구조에 특화된 layered architecture

 

 

TCP/IP 스택, 또는 인터넷 프로토콜 스위트는 인터넷과 유사한 컴퓨터 네트워크에서 사용되는 통신 프로토콜 세트를 의미합니다. 이는 그 안에 포함된 가장 중요한 두 가지 프로토콜, 즉 전송 제어 프로토콜(TCP)과 인터넷 프로토콜(IP)의 이름을 따서 명명되었습니다. TCP/IP 스택은 일반적으로 네 개의 계층으로 설명되지만, 일부 모델에는 다섯 개의 계층이 포함됩니다. 여기 네 가지 계층에 대해 설명드리겠습니다:

  1. 응용 계층(Application Layer): TCP/IP 스택에서 가장 높은 수준으로, 브라우저, FTP 클라이언트, 이메일 클라이언트 등의 응용 프로그램이 작동하는 곳입니다. 계층의 프로토콜은 HTTP, SMTP, FTP, DNS 등의 네트워크 서비스와 상호 작용하는 책임이 있습니다.
  2. 전송 계층(Transport Layer): 계층은 응용 프로그램을 위한 종단 또는 호스트 통신 서비스를 제공합니다. 계층에서 가장 일반적인 가지 프로토콜은 신뢰할 있고, 연결 지향적인 통신을 제공하는 TCP 연결이 없는 최선 노력 통신을 제공하는 UDP(User Datagram Protocol)입니다.
  3. 인터넷 계층(Internet Layer): 네트워크 계층(Network Layer)이라고도 하며, 계층은 네트워크 전반에 걸친 패킷의 이동을 처리합니다. 계층에서 가장 중요한 프로토콜은 인터넷의 핵심인 IP입니다. 또한, 계층에서는 데이터 전송의 최적 경로를 결정하는 라우팅이 발생합니다.
  4. 네트워크 인터페이스 계층(Network Interface Layer): 링크 계층(Link Layer) 또는 네트워크 액세스 계층(Network Access Layer)이라고도 하며, 이는 TCP/IP 모델에서 가장 낮은 계층입니다. 계층은 데이터의 물리적 전송과 관련된 프로토콜을 포함하며, 네트워크 인터페이스 카드와 디바이스 드라이버와 같은 하드웨어 세부 사항을 다룹니다.

TCP/IP 스택을 통한 데이터 전송은 출발 호스트의 응용 계층에서 시작하여, 계층을 거쳐 네트워크 인터페이스 계층에 이르릅니다. 그런 다음 데이터는 네트워크를 통해 전송되며, 목적지 호스트에 도달하면 응용 계층으로 다시 계층을 거슬러 올라갑니다. 과정은 계층이 서로 다른 기능을 담당하면서도, 서로 상호 작용하며 전체 통신 과정을 완성하는 방식으로 이루어집니다.

 

https://www.youtube.com/watch?v=6l7xP7AnB64 

 

OSI(Open Systems Interconnection) 7계층 모델은 네트워크 프로토콜 디자인과 통신을 설명하기 위해 국제 표준화 기구(ISO)가 1984년에 개발한 모델입니다. 네트워크에서 통신이 어떻게 이루어지는지 이해하는 데 도움이 됩니다. 각 계층은 특정 네트워크 기능을 수행하며, 하위 계층에서 받은 데이터에 헤더를 추가하거나 상위 계층으로부터 받은 데이터에서 헤더를 제거합니다.

OSI 7계층 모델은 다음과 같은 계층으로 이루어져 있습니다:

  1. 물리 계층 (Physical Layer): 비트 단위의 정보를 전기적 신호로 변환해 전송합니다. 케이블, 허브, 리피터 등이 계층에 속합니다.
    신호 변환, 비트 전송, 회선 구성 등을 담당합니다. 또한 물리적 매체를 통해 데이터를 전송하는 방법을 정의합니다. 
  2. 데이터 링크 계층 (Data Link Layer): 네트워크 기기 간의 데이터 전송 오류 검출 등을 수행합니다. 브리지나 스위치가 계층에 속합니다.
    물리계층으로부터 받은 정보를 관리하고 에러 검출, 에러 수정, 흐름 제어 등을 수행합니다. 프레임을 만들어 물리계층으로 보내며 해당 과정에서 MAC 주소를 이용해 통신합니다. 
  3. 네트워크 계층 (Network Layer): 서로 다른 네트워크 간의 통신을 가능하게 합니다. IP 주소를 이용하여 패킷의 경로를 결정합니다. 라우터가 계층에 속합니다.
    IP 주소를 사용하여 데이터 패킷을 목적지까지 가장 효과적으로 전송하는 경로를 결정하는 라우팅을 수행합니다. 또한 패킷 분할 및 조립 등의 작업을 수행하며 IP, ICMP, IGMP 등의 프로토콜이 사용됩니다. 
  4. 전송 계층 (Transport Layer): 데이터의 전송을 제어합니다. TCP UDP 프로토콜을 통해 데이터를 분할하고 재조합합니다.
    통신 세션의 설정, 유지, 종료 등을 담당하며, 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장합니다. 오류 검출 및 복구, 흐름 제어등을 담당하며 전송 계층에서 데이터 단위는 세그먼트라고 불립니다. 
  5. 세션 계층 (Session Layer): 통신 세션을 구성하고 관리합니다. 세션 시작, 유지, 종료 등의 기능을 수행합니다.
    통신 세션을 설정, 관리, 종료하는 역할을 합니다. 통신 세션은 데이터 교환의 시작과 종료를 정의하는 단위로 두 장치 간에 세션이 활성화 되면 데이터 교환이 가능합니다.  
  6. 표현 계층 (Presentation Layer): 데이터의 암호화, 복호화, 압축, 해제 등을 수행합니다. 데이터의 형식과 코드 변환을 담당합니다.
    표현 계층은 데이터의 표현 방식을 관리하며, 암호화, 압축, 변환 등의 작업을 수행합니다. 사용자 시스템에서 데이터의 형식을 네트워크 표준 형식으로 변환하거나 네트워크에서 전송된 데이터를 사용자 시스템이 이해할 수 있는 형식으로 변환하는 역할을 합니다. 또한 응용 프로그램이 네트워크에서 전송될 데이터의 형식을 이해하도록 해줍니다. 
  7. 응용 계층 (Application Layer): 최종 사용자와 가장 가까운 계층으로, 이메일 클라이언트, 브라우저 등의 응용 프로그램이 작동하는 계층입니다.
    OSI 모델의 최상위 계층인 응용계층은 사용자와 가장 가까운 계층으로 네트워크 서비스와 사용자 어플리케이션을 연결합니다. 이메일 클라이언트, 웹 브라우져 , 데이터베이스 관리 시스템(DBMS) 등의 프로그램이 이 계층에서 작동합니다. 응용계층의 프로토콜에는 HTTP, FTP, SMTP 등이 포함됩니다.

각 계층은 서로 상호작용하면서 네트워크 통신을 가능하게 하며 이를 통해 개발자들은 네트워크의 복잡한 요소를 분리하고 각 계층에 집중하여 문제를 해결하거나 기능을 개선할 수 있습니다.  

 

https://www.youtube.com/watch?v=TBUaVzNkxFg

https://www.youtube.com/watch?v=6l7xP7AnB64 

https://shlee0882.tistory.com/110

 

OSI 7계층 모델의 4번째 레이어는 전송 계층(Transport Layer)입니다.

이 계층에서는 서로 다른 네트워크에서 데이터의 전송을 관리하고 제어하는 기능을 합니다. 전송 계층의 주요 역할 중 하나는 패킷의 분할과 재조합입니다. 큰 데이터는 여러 개의 패킷으로 나누어 전송되고, 이들 패킷은 도착지에서 다시 원래의 데이터로 재조합됩니다.

또한 계층에서는 오류 검출 복구, 데이터 흐름 제어, 다중화 등을 수행하여 데이터의 신뢰성 있는 전송을 보장합니다. 계층의 대표적인 프로토콜로는 TCP(Transmission Control Protocol) UDP(User Datagram Protocol) 있습니다. TCP 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 오류 검출 복구 기능을 제공하며, UDP 이러한 기능 없이 데이터를 빠르게 전송하는 것을 목표로 합니다.

 

2023.05.27 - [Mockterview] - TCP(Transmission Control Protocol), UDP(User Datagram Protocol)

64. 최댓값 만들기(1)

import java.util.*;

65. 팩토리얼

66. 모음 제거

     String answer = "";

        answer = my_string.replaceAll("[aeiou]", "");

        return answer;
        
//대괄호 []는 정규 표현식에서 문자 클래스를 나타냅니다. 
// 문자 클래스는 대괄호 안에 있는 어떤 문자와도 일치하라는 의미

67. 문자열 정렬하기(1)

68. 소인수분해 ⭐️⭐️

소수 : 1과 자기 자신 만을 약수로 가지는,  '약수가 2개인 수'

69. 컨트롤 제트

70. 배열 원소의 길이

71. 숨어있는 숫자의 덧셈(1)

 int answer = 0;
        String str = my_string.replaceAll("[^0-9]","");

        for(char ch : str.toCharArray()) {
            answer += Character.getNumericValue(ch);
        }

        return answer;

 

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58. 점의 위치 구하기

59. 2차원으로 만들기

60. 공 던지기 ⭐️⭐️

   return (k-1)*2 % numbers.length+1;

61. 배열 회전시키기

62. 주사위의 개수 

63. 합성수 찾기 ⭐️⭐️⭐️

합성수는 1 자기 자신 외에도 다른 약수를 가지는 수,
주어진 수보다 작은 수들 중에서 약수가 2개보다 많은 수를 찾는 것이 합성수를 찾는

 어떤 수의 약수는 제곱근을 중심으로 대칭 -> 제곱근까지만 확인하고 나머지 약수의 개수를 계산

     int answer = 0;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            int cnt = 0;
            for (int j = 1; j <= i; j++) {
                if (i % j == 0) cnt++;
            }
            if (cnt >= 3) answer++;
        }

        return answer;

 

 

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