[CS 스터디] 3주차 ver 1.1

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[CS 스터디] 3주차 ver 1.1

제가 보려고 만들었습니다. 계속 내용이 추가될 예정입니다

메모리 관리 전략이 무엇인지 설명해 주세요.

메모리를 좀 더 효율적으로 활용하기 위한 방법이다. 통합, 압축, 가상메모리, 세그먼테이션, 페이징이 여기 해당한다. 이런 전략을 사용하면 프로세스 간 메모리 보호 - 공유가 가능하다.

# 보호

접근하고자 하는 페이지에 대한 읽기, 쓰기 작업을 제한하는 방법이다. 다른 프로세스(자신에게 할당 되지않은 메모리에 접근하는 것을 막는다)로 침범하지 못하게하며 보호비트를 페이지 테이블에 설정해서 접근 여부를 설정할 수 있다.(1일 때 write 가능)

# 공유

공유는 프로세스 각 페이지 테이블에서 같은 프레임 번호를 갖게하여 프로그램의 한 부분만 메모리에 적재해서 실행함으로써 메모리 공간을 절약할 수 있다. 프로그램은 명령어/데이터 두 영역으로 나뉘어지는데 명령어 페이지를 공유해서 사용한다.

위키

Copy-On-Write에 대해 들어보신 적이 있나요?

동기와 비동기의 차이

공개키 암호, 대칭키 암호 각각이 무엇인지 설명해주세요

암호화 방식에는 공개키 암호, 대칭키 암호 방식이 있다. 대칭키 암호 방식은 암복호화 키가 동일한 것으로, 송신자와 수신자가 동일한 키를 갖고 있어야 데이터를 확인 할 수 있다.

공개키 암호 방식은 공개키, 개인키를 사용해서 공개키를 사용해 암호화하고, 개인키로 복호화한다.

개인키를 갖고 있어야 공개키로 암호화된 정보를 해석할 수 있기 때문에 일종의 인증도 제공한다고 할 수 있다. 공개키는 인증서를 통해 유효성을 검사한다.

대칭키 암호는 암복호화 속도가 빠르고 메시지가 길어져도 암호화가 가능하다는 장점이, 공개키 암호는 속도는 느리지만 암호화키를 공개할 수 있다는 점에서 대칭키 암호보다 자유롭다는 장점이 있다.

하이브리드를 사용하면 이 두 암호화방식의 장점을 모두 수용할 수 있는데, 대칭키 암호로 데이터를 암호화하고, 그 대칭키를 공개키 암호 방식으로 암호화하는 것이다. 이렇게 하면 공개키 암호화만 수행할 때보다 빠른 속도를 가지면서 암호화할 수 있는 데이터 크기가 공개키와 분리되므로 두 가지 장점 모두 챙길 수 있다.

MDN docs

힙 영역과 스택 영역의 차이점을 설명하세요

# 힙 영역

동적 메모리 할당을 지원한다. (런타임 때 메모리 크기를 결정할 수 있다.) -> 자동으로 메모리 관리가 되지않아 할당 해제를 명시해줘야하는데, 자바의 경우 garbage collector(GC) 가 알아서 해준다.

# 스택 영역

연속된 선형 데이터 구조로 컴파일 타임에 변수가 선언, 저장, 초기화 된다. 연산이 끝나면 pop된다.(할당 해제가 컴파일러 책임) 메서드 선언,(함수가 호출되면 함수의 로컬변수가 스택에 올라가고, 함수가 끝나면 알아서 해제된다.) 로컬 변수, 참조변수가 스택 영역에 속한다. 힙 영역 보다 액세스 시간/속도가 빠르다. 다만 시스템 스택에 제한이 있고 선형구조라 무작위 접근이 안된다.

-> 스택 영역에 할당되는 순서와 힙 영역에 할당되는 방향이 반대(힙은 위에서 아래로, 스택은 아래에서 위로)인데, 힙이 스택을 침범할 때 힙 오버 플로우, 스택이 힙을 침범할 때 스택 오버플로우가 발생한다.

# 데이터 영역

전역변수, static 변수가 할당되는 영역이다. 이것들은 진입점인 main이 호출되기 전부터 데이터 영역에 할당된다.

CDN(Content Distribution Network)에 대해 설명하고, CDN서비스 예시를 말해보세요.

CDN은 콘텐츠 전송 네트워크(콘텐츠 배포 네트워크)로, 웹 페이지 로드 속도를 높이기 위해 상호연결된 서버 네트워크다.

# CDN은 왜 필요할까?

사용자가 웹사이트에 방문해서 리소스를 요청하면, 서버 데이터가 인터넷을 통해 이동하는데 이 때 발생하는 지연시간에는 물리적인 거리도 포함된다. 일반 웹사이트 데이터는 비교적 빠르게 도착하지만, 이미지나 동영상 같은 대용량 파일은 이런 지리적인 요소에 영향을 많이 받기때문에 사용자와 가까운 CDN을 통해 제공받는 게 훨씬 빠르게 데이터를 받아올 수 있는 방법이다.

클라이언트와 웹사이트 서버 사이에 중간 서버를 두고, 클라이언트-서버 통신 일부를 관리하면서 웹 서버와 관련된 리소스를 효율적으로 관리할 수 있게되는 것이다.

작동방식에 대해 좀 더 자세하게 알아보자.

여러 지리적 위치에 접속지점(POP(캐시서버 - push - pull), CDN 엣지 서버 그룹)을 설정해서 분산시킨 네트워크를 확보하고, 캐싱, 동적 가속 및 엣지 로직 계산을 통해 작동한다. CDN에서 캐싱은 분산시킨 네트워크에 정적 콘텐츠를 저장하는 과정을 의미하며 의도 자체는 기존에 있던 캐싱과 동일하다.

CDN을 사용하면 크게 4가지 이점이 있다.

페이지 로드 시간 단축
페이지 로드 시간이 너무 느리면 사용자가 이탈할 수 있다(트래픽 감소로 이어진다.). CDN은 반송률을 줄여 이탈율을 낮춰준다.
대역폭 비용 절감
캐싱 및 기타 최적화를 통해 CDN은 본 서버가 제공해야 하는 데이터의 양을 줄여 웹 사이트 소유자의 호스팅 비용을 절감해준다.
콘텐츠 가용성 제고
한 번에 너무 많은 방문자가 방문하거나 네트워크 하드웨어 오류가 발생하면 리소스 고갈로인해 웹 사이트가 중단될 수 있다. CDN 서비스는 이런 트래픽도 제어할 수 있어서 웹 서버의 로드를 줄일 수 있다. 또한 하나 이상의 CDN 서버가 어떤 사고로 인해 오프라인으로 전환되면 다른 운영 서버가 해당 서버를 대체하여 서비스가 중단되지 않도록 할 수 있다.(이중화) 비상용 발전기 같은 역할을 할 수 있다.
웹 사이트 보안 강화
3번에서 언급했듯이 CDN은 여러 중간 서버 간에 로드를 분산하여 본 서버에 미치는 영향을 줄이는데 DDoS와 같은 트래픽 공격을 처리할 수도 있다.