[컴퓨터의 이해] 기말고사 대비 5-13장 요약

 

 

 

5장.  보조기억장치와 데이터 저장 

 

* 보조 기억장치의 필요성

 - 1) 대용량의 기억장치가 필요함: 컴퓨터의 응용분야 확대 및 데이터 생산량 폭증으로 인하여, 컴퓨터가 사용할 프로그램과 데이터를 주기억장치에 모두 저장하기에는 한계가 있음 

 - 2) 비휘발성 기억장치: 전원 공급 없이 데이터를 보관할 수 있어야 함 

 - 3) 주기억장치의 효율적 사용: 지역성의 원리 활용 --> 필요한 부분만 주기억장치에 저장하고, 나머지는 보조기억장치에 저장 

 

* 보조 기억장치의 종류 

접근 방식	매체 형태	매체 종류
순차	자기테이프	릴 테이프 카트리지 테이프(DAT, DLT, LTO 등)
직접	자기디스크	플로피디스크, 하드디스크
	광디스크	CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD, DVD-R, HD-DVD, Blu-ray(BD-R, BD-RE) 등
	기타 매체	플래시 메모리, SSD

 

* 순차접근 기억장치

 - 물리적 순서에 따라 데이터를 저장함

 - 기록된 순서에 따라 읽을 수 있음 

 - ex) 자기테이프 저장장치 

 

* 직접접근 저장장치 

 - 데이터의 위치를 지정하여 데이터를 저장하거나 읽어낼 수 있는 저장장치

 - 대화식 처리를 위한 빠른 데이터 처리를 위해서는 직접접근 저장장치가 필요함

 - ex) 자기디스크, 광디스크, 반도체 저장장치 등 

 

* 광 디스크의 종류 

종류	특성
ROM (Read Only Memory)	- 제작 단계에서 한 번만 기록 가능  - 내용의 추가나 수정 불가
WORM (Write Once Read Many)	- 공백 상태로 제작된 디스크에 1회에 한해 기록할 수 있음  - 데이터의 영구적 기록을 위해 사용
RW (ReWritable)	- 디스크에 반복적으로 쓰고 지울 수 있음  - 약 1,000회 정도의 재기록이 가능

 

* SSD(Solid-State Drive)

 - 반도체 기억장치에 해당함

 - 자기디스크와 동일한 인터페이스를 가지나, 디스크 대신 반도체 메모리를 사용하여 데이터를 저장함

 - 플래시 메모리를 이용하는 방식과 DRAM과 배터리를 사용하는 방식이 있음 (주로 플래시 메모리 사용함) 

 - 자기 디스크와 비교한 장단점

   1) 장점

     ㄴ 움직이는 기계 부품이 없기 때문에 내구성이 강하고 전력 소모가 적음

     ㄴ 기계적인 움직임이 없으므로 데이터를 읽는 시간이 매우 빠름

     ㄴ 무게가 가벼움 

   2) 단점

     ㄴ 기록과 삭제 횟수가 한정되어 수명이 짧음

     ㄴ 데이터 기록 시 먼저 블록 삭제를 한 후 쓰기를 수행해야 하므로 읽기와 쓰기의 속도가 비대칭임

     ㄴ 가격이 비쌈 

 

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6장.  소프트웨어와 정보 시스템 

 

* 알고리즘

 - 주어진 문제를 해결하기 위하여 유한한 개수의 잘 정의된 명령으로 표현된 처리 절차 

 

* 프로그램

 - 원하는 결과를 얻을 수 있도록 컴퓨터에게 일련의 일을 시키는 명령어의 집합체 

 - 필요로 하는 업무를 처리할 수 있도록 알고리즘을 설계하고, 프로그래밍 언어로 구현함 

 

* 소프트웨어 사용권의 유형

1. 사유 소프트웨어 

 - 저작권 소유자가 허가한 법적 권한의 범위에서 사용할 수 있는 컴퓨터 SW

 - SW를 분석/수정/공유하는 행위를 제한함

 - 판매를 목적으로 제작된 상용SW일 경우, 이에 상응하는 비용을 SW 소유자에게 지불해야함

 - 1-1) 셰어웨어

    ㄴ 판매를 위해 제작된 사유 SW지만,
        사용자에게 일정 기간 또는 정품에 비해 제한된 기능만을 사용할 수 있도록 무료로 제공되는 SW 

 - 1-2) 프리웨어(공개판)
    ㄴ 사용권에 대한 비용이 없이 사용할 수 있도록 허용된 소프트웨어 

 

* 전사적 자원관리(ERP)

 - 생산, 판매, 자재, 인사, 회계 등 기업 전반적인 업무 프로세스를 하나의 체계로 통합한 시스템 

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7장.  데이터베이스 

* 데이터베이스 시스템의 장점

 - 데이터 중복 최소화 

    ㄴ 데이터 일관성 확보, 저장공간 절감 

 - 데이터 독립성 보장 

 - 데이터의 일관성 및 무결성

   ㄴ 데이터 중복을 최소화하여 일관성 유지

   ㄴ 데이터 갱신 시 DBMS의 중앙제어를 통해 유효성 검사

 - 데이터의 공유

   ㄴ 다양한 응용 요구사항을 수렴한 통합적 개념 스키마를 통한 데이터 고융 

 - 데이터베이스의 사용자 인터페이스 표준화

   ㄴ SQL에 의한 표준 사용자 인터페이스

 

* 데이터베이스 시스템의 단점

 - 운영비 증대 

   ㄴ 고가의 DBMS, 더 높은 CPU 성능과 큰 주기억장치가 필요함

 - 데이터 처리 방법의 복잡성

   ㄴ 다양한 응용을 고려한 데이터 구조 설계가 가능한 고급 설계자 및 프로그래머가 필요함

 - 백업과 회복의 복잡성

 - 시스템 취약성 

 

* 데이터 웨어하우스란? 

 - 의사결정을 지원하는 데이터의 집합체 

   ㄴ 기업의 운영시스템(마케팅, 판매, 회계 등)의 데이터베이스로부터 추출되어 적절한 형태로 변환되어 저장됨

    --> 분기별, 연도별 현황, 경향 등과 같은 분석적인 보고서를 작성하는 데 활용됨 

 

* 데이터 웨어하우스의 특성

 - 1) 주제 지향: 의사결정에 필요한 특정 주제별로 구성된 데이터를 저장함

 - 2) 통합: 다수의 서로 다른 데이터베이스로부터 일관적 형태로 변환되어 통합됨 

 - 3) 시계열: 일, 월, 분기, 연도 등 정해 놓은 시점별로 변화된 정보를 저장함 

 - 4) 비휘발성: 갱신이 이루어지지 않는 읽기 전용 데이터베이스 

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8장.  정보통신기술과 우리 사회 

* 제 3의 물결 

 - by 앨빈 토플러 

 - 농업혁명 --> 산업혁명 --> 정보혁명 

 

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9장.  4차 산업혁명과 미래사회 

* 4차 산업혁명 

 - 클라우스 슈밥, 2016 세계경제포럼(=다보스 포럼) 

 - 참고)

   1) 1차 산업혁명: 증기기관. 기계화. 

   2) 2차 산업혁명: 전기 에너지. 대량생산. 

   3) 3차 산업혁명: 컴퓨터/인터넷. 지식정보.

   4) 4차 산업혁명: 지능(AI, SW) + 정보(빅데이터, IoT, 클라우드) 

 

* 4차 산업혁명 특성: 초연결, 초융합, 초지능 

 

* 빅데이터 특징: 5V

  - Volume(크기), Velocity(속도), Variety(다양성), Veracity(정확성), Value(가치)  

 

* 빅데이터 관련 기술

  - 빅데이터의 수집, 저장, 처리, 분석, 표현 기술 

 

* 인공지능

 - 인공지능 > 머신러닝 > 딥러닝 

 - 딥러닝 ⊂ 머신러닝 ⊂ 인공지능 

 - 인공지능: 인간의 지적 능력을 컴퓨터를 통해 구현하는 기술 

    (인간처럼 사고하고 감지하고 행동하도록 설계된 일련의 알고리즘 체계) 

 - 머신러닝: 컴퓨터가 데이터를 통해 스스로 학습하여 예측이나 판단을 제공하는 기술

 - 딥러닝: 깊은 인공신경망 알고리즘을 활용하는 머신러닝 기술 

 

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10장.  정보통신 

* 정보통신 개념

 - 통신: 서신, 봉화, 전보, 전화

 - 정보통신: 디지털 데이터, 디지털 정보의 통신

 - 정보통신망: 정보기술 + 통신기술 + 네트워크 기술. 

 

* 정보통신의 역사

 - 광의의 통신: 전기통신 이전. 서신, 봉화, 기타 다양한 기호

 - 협의의 통신: 데이터 통신 

 

* ARPA

 - 인터넷의 전신 (<-- TCP/IP 개발) 

 - 패킷 교환 네트워크 

 

10.2 정보통신망 구성 

* 네트워크 연결장치

 - 모뎀: 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 송출하고, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 수신하는 장치

 - NAC(Network Interface Card): 컴퓨터 네트워크에 컴퓨터를 연결시켜 주는 장치.  

 - Hub: 하나의 노드에서 수신한 신호를 정확히 재생하여 다른 노드로 전송하는 장치

 - Repeater: 장거리 전송을 위해 신호를 새로 재생시키거나 출력 전압을 높여 주는 장치  

    ㄴ 데이터의 전송 거리를 연장하기 위해 사용되는 장치. 전송 도중 약해진 신호를 재생하여 전송해준다. 

 - Bridge: 복수개의 LAN을 연결하는 장치

    ㄴ 2개 이상의 근거리 통신망(LAN)을 서로 연결하여 하나의 네트워크로 구성할 때 사용하는 장치 

 - Router: IP 네트워크 간의 연결 또는 IP 네트워크와 인터넷 간을 연결하기 위한 장치

    ㄴ LAN, MAN, WAN과 같은 서로 독립적인 네트워크를 연결해 주는 장비 

 - Gateway: 서로 다른 통신 프로토콜을 사용하는 네트워크들을 연결하기 위한 장치 

    ㄴ 서로 다른 통신 프로토콜을 사용하는 2개 이상의 서로 다른 네트워크를 이어주는 장치 

 

10.3 정보통신 방식 

10.3.1 데이터 전송방식 

 

* 데이터 전송방식: (1) 전송방향별

 1) 단방향 전송

 - 한 방향으로만 데이터가 전송되는 방식

 - 데이터 흐름의 방향은 채널 끝에 있는 장치의 특성에 의해 결정됨

 - ex) 컴퓨터-모니터 간 통신, 라디오 방송국-라디오 간 통신

 2) 반이중 전송

 - 데이터 전송방향이 교대로 바뀌는 방식 

 - A가 보낼 때 B는 받기만 하고, B가 보낼 때 A는 받기만 하는. 

 - ex) 무전기 

 3) 전이중 전송

 - 양방향으로 데이터가 전송되고, 송신/수신이 동시에 가능

 - 단방향 전송에서와 같은 채널을 2개 이용하여 한 채널은 한 방향으로 데이터를 전송하고, 

    다른 채널은 반대 방향으로 데이터를 보내서 양단 노드가 동시에 데이터를 전송하고 받는다.

 - ex) 전화망: 두 명이 전화하면 둘 다 동시에 말하고 들을 수 있음. 

 

* 데이터 전송방식: (2) 전송모드별 

 1) 직렬 전송

 - 하나의 통신회선을 통해 한 번에 한 비트씩 순서대로 전송 

 - 전송속도가 느리지만, 비용이 저렴하고 원거리 전송 가능 

 2) 병렬 전송

 - 여러 개의 전송로를 통해 동시에 여러비트를 전송. 

 - 각 비트마다 개별적으로 할당된 채널을 이용하여 데이터 전송

 - 전송속도는 빠르지만 구축 비용 비쌈 

 

10.3.2 데이터 교환방식

 

* 데이터 교환방식

 1) 회선교환 방식

  - step1. 자원 할당: 스테이션 간에 통신을 제공하기 위해 경로상에 필요한 자원을 미리 할당

  - step2. 데이터 전송: 할당된 자원을 이용하여 데이터를 전송

  - step3. 자원 해제: 데이터 전송이 종료되면 할당된 자원을 해제시킨다. 

  - ex) 전화망 

 2) 패킷교환 방식

  - 모든 전송 데이터가 패킷 형태로 변환되어 전송됨. 

  - 패킷: 데이터 비트들의 덩어리. 일정한 크기를 가짐. 

  - 전송하고자 하는 전체 메시지가 여러 개의 패킷 형태로 분할되어 전송됨.  

  (2-1) 가상회선 방식

    - 데이터 전송 전에 송/수신자 사이에 '가상회선'이라고 불리는 논리적인 경로가 설정됨

    - 모든 패킷이 가상회선을 통해서 전송됨. 

  (2-2) 데이터그램 방식

    - 데이터 전송 전에 송/수신자 사이에 가상회선을 설정하지 않고, 패킷들이 각각 독립적으로 전송. 

    - 비연결지향. 

    - 각각의 독립적인 패킷을 '데이터그램'이라고 함. 

 

10.4 정보통신 유형 

* 정보통신망 유형: (1) 위상별 

1) 성형

2) 환형

3) 버스형

4) 그물형

5) 트리형 

 

* 정보통신망 유형: (2) 규모별 --> PAN < LAN < CAN < MAN< WAN 

1) PAN: Personal Area Network 

2) LAN: Local Area Network (근거리 통신망) 

 - 가정, 사무실, 건물과 같이 제한된 공간 내에 사용되는 사설통신망

 - 다수의 컴퓨터와 프린터 등의 주변장치와 전용 회선 및 허브와 같은 네트워크 연결장치에 서로 연결되어 구성됨

 - 구축에 사용되는 기술: 이더넷, Wi-Fi

 - 전송속도: 고속 

3) MAN: Metropolitan Area Network (도시권 통신망)

 - 도시 규모의 네트워크. 한 도시 내에서 운영되는 여러 네트워크를 서로 연결시켜 하나의 거대한 네트워크를 구성하는 것

4) WAN: Wide Area Network (광역통신망) 

 - 다수의 LAN을 함께 연결했을 때의 네트워크. 인터넷과 같은 세계적인 규모의 정보통신망. 

 - 구축에 사용되는 기술: 이질적인 컴퓨터 시스템 및 통신 시스템간 연결, 장거리 데이터 전송, 복잡한 네트워크 구조의 효과적인 관리, 위성 통신/해저 케이블을 이용한 대륙 간 통신 등의 고급 기술 필요. 

 

 

 

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13장.  멀티미디어 

* 멀티미디어 

 - multi(다수) + media(매체) 

 - 두 종류 이상의 매체가 통합되어 구성된 응용 또는 저작물 

 

* 멀티미디어의 특징

 - 다수의 매체로 표현된 정보가 유기적으로 통합됨

 - 디지털방식으로 표현됨

 - 일반적으로 사용자-미디어 사이에 상호작용이 존재함 

 

* 이미지의 표현 방식

1) 래스터(raster) 방식

 - 가로/세로로 정해진 개수의 점(픽셀)들을 나열하여 만들어짐 

 - 해상도(resolution): 레스터 이미지가 얼마나 조밀하게 픽셀을 표현하고 있는지를 나타내는 척도 

2) 벡터(vecter) 방식 

 - 점이나 직선, 곡선 등의 기하도형으로 그림을 표현 

 - 일반적으로 래스터 이미지보다 적은 저장 용량을 사용함 

 - 확대 시 자연스럽게 확대됨 

3) 기타 

 - 디지털카메라/스캐너 등으로 입력된 이미지 --> 래스터 방식으로 표현됨 

 - 그래픽스 이미지 --> 래스터 방식 or 벡터 방식으로 표현됨 

 

* 이미지의 파일 형식

1) BMP 

2) GIF

3) PNG

4) JPEC

 - 손실압축 부호화 알고리즘 사용 

 - 화질이 조금 떨어지지만, 훨씬 높은 비율로 압축 가능 

 

* 가상현실, 증강현실, 혼합현실

 - 가상현실(VR, Virtual Reality): 실제 세계의 환경 또는 상상 속의 환경을, 특수한 컴퓨터를 이용하여 시물레이션 하는 기술. 

 - 증강현실(AR, Augmented Reality): 실제 세계의 정보에 디지털 정보를 결합하여 현실 환경 정보의 가치를 높이는 기술 

 - 혼합현실(MR, Mixed Reality): 가상의 객체와 실제 객체가 공존하며, 실시간으로 상호작용을 함으로써 가상의 세계와 실제 세계가 통합된 환경의 경험을 제공하는 기술