최근 리눅스 클러스터 시스템의 활용 범위가 커지면서 멀티미디어 서비스를 제공하려는 시도가 나타났다. 리눅스 클러스터 시스템 상에서 효과적으로 멀티미디어 서비스를 제공하려면 적합한 파일 시스템의 도움이 필수적이다. 즉, 클러스터 파일 시스템을 통하여 응용 프로그램에 대한 단일 입출력공간을 제공하고 효율적인 파일/디렉토리 연산을 제공하는 기술이 중요하다. 본 논문에서는 리눅스 클러스터 시스템을 위한 클러스터 파일 시스템(Cluster File System, 이하 CFS로 표기)을 설계 및 구현한다. CFS는 리눅스 파일 시스템 위에 사용자 수준에서 구현된 시스템으로 사용자에게는 단일 시스템 이미지를 제공한다. 내부적으로는 대용량의 파일이 분산되어 저장되며 이를 위해 파일/디렉토리 정보도 각각의 노드에서 분산 관리된다. 사용자에게는 응용 프로그램의 개발이 용이하도록 API가 제공되며, 또한 CFS를 관리하기 위한 도구들이 제공된다.
본 논문은 임베디드 리눅스 (Embedded Linux)를 기반으로 하고 있다. 리눅스는 안정성, 유연성, 오픈소스, 다양한 하드웨어 플랫폼 지원, 검증된 네트워크 등을 장점으로 임베디드 시스템 (Embedded System)의 운영체제로 많이 사용되고 있다. 하지만 기존의 리눅스 시스템은 중대형 시스템을 기반으로 운용되었기 때문에 자원 제약이 많이 따르는 임베디드 환경에서 적합하지 않다. 그리고 수십초가 걸리는 부팅시간도 중요한 문제점으로 작용한다. 본 논문은 임베디드 시스템인 RFID 리더 (Radio Frequency IDentification Reader)에서 경량화 (light-weighted) 과정을 거친 임베디드 리눅스를 운용할 수 있도록 하였다. RFID 리더의 잉베디드 리눅스는 보다 적은 메모리를 사용하여 메모리 사용 효율성을 높였고 경량화전의 시스템에 비교하여 상당한 부팅시간 감소 효과를 얻었다.
인터넷 등 통신의 발달과 맞물려 컴퓨터, 이동전화, 셋톱박스(STB), 디지털TV, 개인휴대단말기(PDA) 등 정보단말기의 네트워크화가 급진전되면서 $\ulcorner$내장형 리눅스$\lrcorner$가 최근 정보기술(IT) 분야의 새로운 키워드로 부상하고 있다. 내장형 시스템(Embrdded System)은 특정 기능을 수행하도록 설계된 초소형 운영체제를 탑재해 기능을 최적화한 것으로, 컴퓨팅 기능을 지닌 모든 장비는 내장형 시스템의 적용분야가 된다. 내장형 운영체제(OS)로는 리눅스, 윈도CE, 팜OS 등이 인기를 끌고 있으며, 최근 들어 리눅스를 이용한 내장형 시스템 개발이 활기를 띠고 있다. 본 논문에서는 특히 Motorola사의 MPC860 마이크로 프로세서를 이용한 내장형 시스템 플랫폼에 리눅스를 이식한 사례를 중심으로 리눅스 이식의 방향을 제시하고 있다.
본 논문에서는 PDA 용 임베디드 리눅스 시스템을 설계 및 구현한다. 개발을 위한 Host PC 를 구축하고 PDA 시스템에 적합한 크로스 컴파일러(Cross compiler), PDA 와의 터미널을 위한 미니컴(minicom)등을 이용한 개발 환경을 구성한다. 본 논문에서 PDA 시스템에 리눅스를 포팅 하여 PDA 임베디드 리눅스 시스템으로 설계 및 구현한다.
인터넷 정보가전분야에 적용되는 내장형 리눅스 시스템은 제어장치, 휴대형 단말기나 홈서버등 용도에 따라 시간 제한과 관련한 서비스를 지원해야 하므로 실시간성을 가져야 한다. 그러나, 현재 적용되고 있는 대부분의 내장형 리눅스(Embedded Linux) 시스템은 표준 리눅스 시스템을 참조하여 구축되어, 리눅스의 스케줄링 구조에 따라 실시간 태스크라 할지라도 작업 수행시간에 대한 예측성(Predictability)이 떨어져 실시간성을 보장할 수 없다. 본 연구는 리눅스의 스케줄링 기법을 비트맵(Bitmap)을 이용한 기법으로 수정하여 실시간 태스크들에 대한 고정 스케줄링 시간을 갖는 스케줄러(scheduler)를 구현했으며, 시뮬레이션을 통한 표준 리눅스 스케줄러와 구현된 스케줄러의 비교 자료를 제시했다.
VoIP(Voice over Internet Protocol)는 일반 전화망이 아닌 인터넷 망을 통해 실시간 데이터인 음성을 전송하는 방식으로 음성 통신비용의 절감 효과와 다양한 서비스로 인한 부가 가치를 통해 개인, 기업, 기간 통신 사업자들에게 큰 이득을 가져다 줄 수 있다. 이러한 추세에 발맞추어 본 논문에서는 RTLinux 기 반에서 VoIP 게이트웨이를 구현함으로서 실시간 처리를 요하는 시스템의 개발기간 단축과 시스템 성능 향상을 목적으로 시스템을 구현하였다. RTLinux는 기존 리눅스 커널 위에서 동작하며, 또한 하드리얼타임을 제공하여 리눅스가 가지고 있던 실시간 처리 문제를 극복할 수 있다. 구현한 시스템은 end-to-end 간에 코덱 (G.723.1)을 전송한 후 프레임간 Delay와 Jitter, loss를 측정하여 기존 리눅스와 RTLinux간의 시스템 성능을 비교 테스트하였으며, 그 결과 기존 리눅스에 비교하여 RTLinux 기반의 게이트웨이가 코덱이 제한하는 시간 안에 음성 전송을 처리함으로서 실시 간 처리를 요하는 시스템 개발에 적절한 솔루션임을 확인하였다.
크로소프트사의 Windows 2000계열 서버에 비해 업데이트가 쉽지 않아 리눅스기반 시스템 관리자는 다른 계열의 운영체제에 비해 좀 더 숙달된 관리 기술이 요구된다. 특히 인터넷을 통한 자동화된 업데이트를 지원하는 윈도우계열에 비하면 많은 노력이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 리눅스 기반 시스템 관리자들이 리눅스 서버 보안 강화를 위한 한 방편으로 시스템 및 네트워크 모니터링 도구를 이용한 방법을 제시하고자 한다. 많은 모니터링 도구중에서 공격자들이 흔히 시도하는 방법에 따라 모니터링 도구들을 제시하고 특징이나 역할을 설명하여 리눅스 서버 보안 강화를 위한 도구 선택에 있어 하나의 방향을 될 수 있도록 하고자 한다 이러한 도구의 제시는 리눅스 서버 관리자들이 보안 강화시 보다 신속하고 정확하게 대처가 가능할 것이다.
엔터프라이즈 리눅스 시장의 대표주자인 RHEL 7에서 기본 파일 시스템을 EXT에서 XFS로 변경하면서 파일 시스템의 크기, 파일 크기 등과 같이 최대 지원 사양을 대폭 증가시켰다. 단순히 지원 사양만 증가시킨 것 아니라, 데몬 기반으로 동작하면서 고용량 디스크 및 SSD(solid state drive)와 같은 고성능 디스크에서 탁월한 성능을 보이는 것으로 나타나고 있다. 파일 시스템의 변경은 관련 명령어의 변경, 백업 도구의 변경, 디스크 쿼터 설정 변경과 같은 직접적인 운영 기법의 변화를 의미한다. XFS 파일시스템의 변경은 리눅스 시스템 운영에 많은 변화를 주고 있지만 서버 분야에서 차지하는 리눅스 운영체제의 위치를 더욱 굳건히 하게 되는 계기가 될 것으로 판단된다.
최근 임베디드 시스템의 운영체제로서 리눅스의 점유율이 높아지고 있다. 리눅스 환경의 임베디드 시스템에 탑재된 파일 시스템은 미니 하드 디스크 또는 플래시 메모리를 미디어로 채택하고 있다. 이러한 장치에 구현되는 파일 시스템의 종류는 임베디드 운영체제에 따라 다양하게 존재한다. 그런데 임베디드 시스템이 파일 시스템 의존도가 커질수록 이 파일 시스템 종류의 선택이 전체 시스템의 성능에 큰 영향을 미치게 된다. 이 논문에서는 임베디드 시스템에서 가장 많이 사용되는 FAT과 Ext 파일 시스템에서 성능을 비교 분석한다. 그래서 어떤 경우에 어느 파일 시스템이 우수한지에 대하여 고찰한다. 이 결과는 리눅스 환경의 임베디드 시스템에서 플래시 파일 시스템의 선택에 가이드가 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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