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컴퓨터 버스(Bus) 구조와 동작 원리

1. 컴퓨터 버스(Bus)란?컴퓨터에서 **버스(Bus)**란 데이터, 명령어, 주소 등 정보를 컴퓨터 내부에서 주고받기 위한 통로를 의미한다. CPU, 메모리, 저장 장치, 입출력 장치 등이 서로 데이터를 주고받을 때 반드시 버스를 거쳐야 하며, 버스의 성능이 곧 컴퓨터의 전체 성능을 결정하는 중요한 요소가 된다. 📌 버스의 역할✔ CPU, RAM, 저장 장치, 그래픽 카드 등 다양한 하드웨어 간의 데이터 전송✔ CPU가 메모리에서 데이터를 읽거나 쓰는 과정 관리✔ 컴퓨터의 여러 장치들이 원활하게 작동하도록 신호를 주고받는 기능 📌 실생활 예시 버스(Bus)라는 단어의 의미 그대로, 컴퓨터 내에서 데이터가 이동하는 경로를 제공하는 고속도로와 같은 역할을 한다. 사람들이 버스를 타고 목적지로 이동하..

컴퓨터공학 2025.03.14

CPU의 구조와 역할 (ALU, 레지스터, 캐시 등)

1. CPU의 주요 구성 요소1-1. CPU의 구조와 역할 (ALU, 레지스터, 캐시 등) 컴퓨터의 중앙 처리 장치(Central Processing Unit, CPU)는 모든 연산과 명령 처리를 담당하는 핵심 부품이다. CPU는 사용자가 입력한 명령을 해석하고, 데이터를 처리하며, 필요한 연산을 수행하여 최종적인 결과를 출력한다. CPU의 성능은 컴퓨터의 속도와 직결되며, 이를 최적화하기 위해 다양한 구조적 요소들이 포함되어 있다. 이번 글에서는 CPU의 구조와 주요 역할에 대해 상세히 살펴본다. CPU는 내부적으로 여러 가지 하위 구성 요소들로 이루어져 있으며, 각 요소는 서로 협력하여 프로그램 실행을 처리한다. 1) 산술 논리 연산 장치(ALU, Arithmetic Logic Unit)CPU에서 *..

컴퓨터공학 2025.03.13

HTTP와 HTTPS 차이점 및 전환 방법

1. HTTP와 HTTPS의 차이1-1 HTTP (HyperText Transfer Protocol)데이터를 암호화하지 않고 전송하는 기본 프로토콜웹사이트와 사용자가 주고받는 정보가 평문(Plain Text) 상태로 전송됨중간에서 데이터를 가로채는 **"중간자 공격(Man-in-the-Middle, MITM)"**에 취약함로그인 정보, 카드 번호 같은 민감한 정보가 보호되지 않음웹사이트 주소가 http://로 시작함📌 HTTP는 보안이 적용되지 않아 해커가 데이터를 쉽게 가로챌 수 있는 상태라고 볼 수 있다. 1-2 HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure)HTTP에 SSL/TLS 암호화를 적용하여 보안을 강화한 버전데이터가 암호화(Encryption) 되어 전송되므로..

컴퓨터공학 2025.03.13

DNS (Domain Name System)란?

1. DNS 개념 및 필요성 DNS(Domain Name System)는 IP 주소와 도메인 이름을 매핑하는 시스템이다. 즉, 사람이 이해하기 쉬운 도메인 주소(예: www.google.com)를 컴퓨터가 이해할 수 있는 IP 주소(예: 142.250.190.46)로 변환하는 역할을 한다. ✅ DNS의 필요성✔ 사람들이 기억하기 쉬운 주소(도메인)로 웹사이트에 접근할 수 있도록 함✔ 네트워크 성능 향상 (DNS 캐싱, 로드 밸런싱 등)✔ IP 주소가 변경되더라도 도메인 주소를 유지할 수 있어 유연한 관리 가능 📌 DNS 작동 방식 예시1️⃣ 사용자가 브라우저에서 www.naver.com 입력2️⃣ DNS 서버가 www.naver.com의 IP 주소를 조회3️⃣ 해당 IP 주소(예: 223.130.200..

컴퓨터공학 2025.03.12

TCP vs UDP: 차이점과 사용 사례

1. TCP와 UDP란?TCP(Transmission Control Protocol)와 UDP(User Datagram Protocol)는 네트워크에서 데이터를 전송하는 대표적인 전송 계층(Transport Layer) 프로토콜이다. 각 프로토콜은 데이터 전송 방식과 신뢰성, 속도 등에서 차이가 있으며, 인터넷과 네트워크 통신에서 핵심적인 역할을 수행한다. ✅ TCP: 신뢰성이 중요한 데이터 전송을 위한 연결 지향(Connected) 프로토콜✅ UDP: 빠른 속도가 중요한 데이터 전송을 위한 비연결(Connectionless) 프로토콜 📌 TCP vs UDP의 차이점 한눈에 비교 특징TCP (연결 지향)UDP (비연결 지향)연결 방식3-Way Handshake 방식으로 연결 설정 후 데이터 전송연결 없..

컴퓨터공학 2025.03.12

OSI 7계층과 TCP/IP 모델 개념 정리

1. OSI 7계층이란? OSI 7계층(Open Systems Interconnection Model)은 네트워크 통신이 어떻게 이루어지는지 단계별로 정리한 표준 모델이다. ISO(국제 표준화 기구)가 정의하였으며, 각 계층은 독립적으로 작동하여 데이터 전송을 효율적으로 수행하도록 설계되었다. ✅ OSI 7계층의 역할네트워크에서 데이터가 전송되는 과정을 7개의 계층으로 나누어 설명각 계층이 특정 기능을 담당하며 하위 계층의 기능을 활용하여 상위 계층을 지원표준화된 통신 방식을 제공하여 다양한 네트워크 장비와 프로토콜이 호환 가능하도록 설계📌 OSI 7계층 구조 계층계층 이름역할 및 기능프로토콜 예시7계층응용 계층(Application Layer)사용자와 네트워크를 연결하는 인터페이스 제공HTTP, FT..

컴퓨터공학 2025.03.08

RAID(복수 하드디스크 구성 방식) 개념과 종류

1. RAID란? (RAID 개념과 필요성) RAID(Redundant Array of Independent Disks, 복수 독립 디스크의 중복 배열)는 여러 개의 하드디스크(HDD) 또는 SSD를 하나의 논리적 장치로 묶어 성능을 향상시키고, 데이터 보호 기능을 강화하는 기술이다. RAID는 단순한 저장 방식이 아니라, 데이터를 여러 디스크에 나누어 저장하거나, 중복 저장하여 장애 발생 시 데이터를 복구하는 기능을 제공한다. ✅ RAID의 핵심 목표1️⃣ 데이터 보호 – 하나 이상의 디스크가 고장 나더라도 데이터를 복구할 수 있도록 설계2️⃣ 스토리지 성능 향상 – 여러 개의 디스크를 병렬로 사용하여 읽기/쓰기 속도를 증가3️⃣ 효율적인 디스크 사용 – 디스크 공간을 효과적으로 활용하여 데이터 저장 ..

컴퓨터공학 2025.03.08

디스크 스케줄링 알고리즘 (FCFS, SSTF, SCAN, C-SCAN)

1. 디스크 스케줄링이란?운영체제(OS)에서 디스크는 데이터를 읽고 쓰는 중요한 역할을 담당한다. 하지만, 여러 개의 입출력(I/O) 요청이 동시에 발생하면 디스크가 어떤 순서로 요청을 처리할지 결정해야 한다. 이때, 디스크 스케줄링(Disk Scheduling) 알고리즘을 사용하여 디스크 헤드의 이동을 최적화하고 성능을 향상시킬 수 있다. ✅ 디스크 스케줄링이 필요한 이유디스크 접근 시간을 최소화하여 시스템 성능 향상I/O 대기 시간을 줄여 CPU가 효율적으로 작업할 수 있도록 지원요청이 많은 환경에서 공정하게 자원을 배분📌 실생활 예시: "엘리베이터 운영 방식"엘리베이터가 여러 층에서 호출되었을 때, 호출된 순서대로 이동하면 비효율적이다. 대신, 가까운 층부터 이동하면 이동 거리가 줄어든다. 디스크..

컴퓨터공학 2025.03.08

파일 시스템(File System)이란?

1. 파일 시스템의 주요 개념파일 시스템(File System)은 운영체제(OS)가 데이터를 저장하고 관리하는 방식을 의미한다. 운영체제는 하드디스크(HDD), SSD, USB, 메모리 카드 등 다양한 저장 장치(Storage Device)를 효율적으로 활용하기 위해 파일과 디렉터리를 조직화하고 접근하는 체계적인 방법을 제공한다. 📌 파일 시스템의 역할✅ 데이터를 효율적으로 저장하고 검색할 수 있도록 함✅ 파일과 폴더를 계층 구조로 조직화하여 관리✅ 파일 이름, 확장자, 크기, 생성 및 수정 날짜, 권한 등 메타데이터를 저장✅ 데이터 무결성을 유지하고, 손상된 파일을 복구하는 기능 제공✅ 사용자 및 프로세스 간의 접근 권한을 관리하여 보안성 강화1-1. 파일(File)과 디렉터리(Directory) 개..

컴퓨터공학 2025.03.08

MMU (Memory Management Unit)의 역할

1. MMU란? (Memory Management Unit의 개념)운영체제(OS)에서 CPU가 직접 메모리에 접근하는 방식은 비효율적이며, 보안 및 자원 관리 문제를 초래할 수 있음. 이를 해결하기 위해 **메모리 관리를 담당하는 하드웨어 장치인 MMU (Memory Management Unit, 메모리 관리 장치)**가 사용됨 ✅ MMU란?CPU와 메모리 사이에서 메모리 주소 변환 및 보호 기능을 수행하는 하드웨어 장치가상 주소(Virtual Address)를 물리 주소(Physical Address)로 변환하는 역할메모리 보호 기능을 제공하여 프로세스 간의 충돌을 방지📌 실생활 예시: "지도 네비게이션 시스템"사용자가 "서울역"을 검색하면 GPS 좌표(물리 주소)로 변환되어 정확한 위치를 찾는 과정..

컴퓨터공학 2025.03.07