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[OS-Linux] What is Linux – 리눅스 소개

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리눅스(Linux)는 강력하고 유연한 운영 체제로, 전 세계에서 많은 개발자와 사용자들이 사용하고 있습니다.

이번 포스팅에서는 리눅스를 처음 접하는 분들을 위해 리눅스란 무엇이고, 리눅스의 구성 요소는 무엇인지에 대해 소개하겠습니다.

What is Linux(리눅스)?

개요

리눅스는 1991년 리누스 토르발스(Linus Torvalds)가 처음 개발한 오픈 소스 운영 체제입니다.

유닉스(Unix) 기반의 운영 체제로, 서버, 데스크탑, 임베디드 시스템 등 다양한 환경에서 사용됩니다.

리눅스는 무료로 제공되며, 누구나 소스 코드를 수정하고 배포할 수 있습니다.

리눅스의 주요 특징

  1. 오픈 소스: 리눅스는 오픈 소스 라이선스를 따르며, 소스 코드를 자유롭게 수정하고 배포할 수 있습니다.
  2. 안정성: 서버 환경에서 높은 안정성과 보안성을 제공하여 많은 기업들이 리눅스를 선호합니다.
  3. 다양한 배포판: 사용자와 용도에 따라 다양한 배포판이 존재합니다.
  4. 커뮤니티 지원: 활발한 커뮤니티가 존재하여, 다양한 자료와 도움을 받을 수 있습니다.

리눅스 구성

리눅스는 여러 구성 요소로 이루어져 있습니다. 각 구성 요소는 운영 체제가 원활하게 작동하도록 돕습니다.

1. 커널 (Kernel)

커널 소개

리눅스 커널은 리누스 토르발스(Linus Torvalds)가 1991년에 처음 개발한 오픈 소스 커널입니다.

커널은 운영 체제의 중심에 위치하여 하드웨어 자원과 사용자 응용 프로그램 간의 중재 역할을 합니다.

리눅스 커널은 매우 유연하고 모듈화되어 있어 다양한 하드웨어 플랫폼에서 동작할 수 있습니다.

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커널의 주요 기능
1. 프로세스 관리
  • 역할: 프로세스 관리는 CPU 자원을 효율적으로 분배하고, 여러 프로그램이 동시에 실행될 수 있도록 합니다.
  • 기능: 프로세스 생성, 종료, 스케줄링, 동기화 및 통신
  • 관련 시스템 호출: fork(), exec(), wait(), kill()
2. 메모리 관리
  • 역할: 메모리 관리는 물리적 메모리와 가상 메모리를 관리하여 프로그램이 필요한 메모리를 효율적으로 사용할 수 있도록 합니다.
  • 기능: 메모리 할당 및 해제, 페이징, 스왑
  • 관련 시스템 호출: malloc(), free(), mmap()
3. 파일 시스템 관리
  • 역할: 파일 시스템 관리는 데이터 저장 및 접근을 위한 파일 시스템을 지원합니다.
  • 기능: 파일 생성, 삭제, 읽기, 쓰기, 권한 관리
  • 관련 시스템 호출: open(), read(), write(), close(), chmod()
4. 디바이스 드라이버
  • 역할: 디바이스 드라이버는 하드웨어 장치와 커널 간의 인터페이스를 제공합니다.
  • 기능: 하드웨어 장치 제어 및 데이터 전송
  • 디바이스 종류: 블록 장치, 문자 장치, 네트워크 장치
5. 네트워킹
  • 역할: 네트워킹은 네트워크를 통해 데이터 전송을 관리합니다.
  • 기능: 패킷 전송, 라우팅, 네트워크 인터페이스 관리
  • 관련 프로토콜: TCP/IP, UDP, ICMP
6. 보안 및 접근 제어
  • 역할: 보안 및 접근 제어는 시스템의 무결성과 보안을 유지합니다.
  • 기능: 사용자 인증, 권한 부여, 접근 제어 리스트(ACL)
  • 관련 기능: setuid(), setgid(), SELinux, AppArmor

2. 셸 (Shell)

셸(Shell) 소개

리눅스 셸은 명령어 해석기로, 사용자가 입력한 명령어를 해석하여 실행하는 프로그램입니다.

셸은 커널과 사용자 간의 상호작용을 가능하게 하며, 다양한 작업을 수행할 수 있도록 돕습니다.

셸은 기본적으로 명령줄 인터페이스(CLI)를 제공하지만, 일부는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 지원하기도 합니다.

셸의 주요 기능
  1. 명령어 해석: 사용자가 입력한 명령어를 해석하여 실행합니다.
  2. 프로그램 실행: 프로그램을 실행하고, 실행된 프로그램의 출력을 관리합니다.
  3. 스크립트 실행: 셸 스크립트를 작성하여 자동화된 작업을 수행할 수 있습니다.
  4. 입출력 리디렉션: 명령어의 입력과 출력을 파일로 리디렉션할 수 있습니다.
  5. 환경 변수 관리: 시스템 및 사용자 환경 변수를 설정하고 관리합니다.
셸의 종류

리눅스에는 다양한 종류의 셸이 있으며, 각 셸은 고유한 특징과 기능을 가지고 있습니다.

아래는 대표적인 셸 몇 가지를 소개합니다.

1. Bourne Again Shell (Bash)
  • 특징: 가장 널리 사용되는 셸로, GNU 프로젝트의 일환으로 개발되었습니다.
  • 장점: 강력한 스크립팅 기능과 높은 호환성
  • 명령어: bash
2. Z Shell (Zsh)
  • 특징: Bash의 기능을 확장한 셸로, 강력한 사용자 정의 기능을 제공합니다.
  • 장점: 자동 완성, 플러그인 시스템, 테마 지원
  • 명령어: zsh
3. Korn Shell (Ksh)
  • 특징: AT&T Bell Labs에서 개발된 셸로, 높은 성능과 효율성을 자랑합니다.
  • 장점: 프로그래밍 기능 강화, 스크립트 호환성
  • 명령어: ksh
4. C Shell (csh) 및 TENEX C Shell (tcsh)
  • 특징: C 프로그래밍 언어의 문법을 차용한 셸로, 사용자 편의성을 높인 기능을 제공합니다.
  • 장점: 명령어 히스토리, 명령어 편집 기능
  • 명령어: csh, tcsh

3. 파일 시스템 (File System)

파일 시스템이란?

파일 시스템은 데이터를 저장하고, 구성하고, 관리하는 방법을 정의하는 소프트웨어입니다.

파일 시스템은 파일과 디렉토리를 구조화하여 데이터의 효율적인 저장과 검색을 가능하게 합니다.

리눅스 파일 시스템의 주요 역할
  1. 파일 저장 및 관리: 데이터를 파일 단위로 저장하고, 파일의 생성, 수정, 삭제를 관리합니다.
  2. 디렉토리 구조 제공: 계층적 디렉토리 구조를 제공하여 파일을 체계적으로 관리할 수 있습니다.
  3. 권한 관리: 파일과 디렉토리에 대한 접근 권한을 설정하여 보안을 유지합니다.
  4. 데이터 무결성 유지: 데이터 손상을 방지하고 복구할 수 있는 메커니즘을 제공합니다.
리눅스에서 사용되는 주요 파일 시스템

리눅스는 여러 파일 시스템을 지원하며, 각 파일 시스템은 특정 용도와 요구 사항에 맞게 최적화되어 있습니다.

아래는 리눅스에서 널리 사용되는 주요 파일 시스템입니다.

  1. EXT4 (Fourth Extended File System)
    • 널리 사용되는 기본 파일 시스템, 저널링 지원, 대용량 파일 및 파일 시스템 지원.
  2. XFS
    • 고성능 파일 시스템, 대용량 파일과 디렉토리 구조에 최적화, 빠른 검증 및 복구.
  3. Btrfs (B-tree File System)
    • 스냅샷, 서브볼륨, 데이터 중복 제거, RAID 지원 등 고급 기능 제공.
  4. ZFS (Zettabyte File System)
    • 데이터 무결성 보장, 스냅샷, 데이터 복제, 압축, RAID-Z 지원.
  5. ReiserFS
    • 소형 파일 처리에 최적화, 고속 검색 기능 제공.
  6. F2FS (Flash-Friendly File System)
    • 플래시 메모리 스토리지에 최적화, 성능 및 수명 개선.
  7. JFS (Journaled File System)
    • IBM이 개발한 고성능 파일 시스템, 저널링 지원, 대용량 데이터 처리에 적합.
  8. VFAT
    • FAT32의 리눅스 구현, 윈도우와의 호환성 유지.
  9. exFAT
    • FAT32의 확장 버전, 대용량 파일과 파티션 지원, 윈도우와의 호환성.
  10. ISO 9660
    • CD-ROM을 위한 표준 파일 시스템, 다중 볼륨 지원.

4. 데몬 (Daemon)

데몬이란?

데몬은 백그라운드에서 지속적으로 실행되며 특정 이벤트나 요청에 반응하는 프로세스입니다.

데몬은 시스템 부팅 시 자동으로 시작되며, 시스템이 종료될 때까지 실행됩니다.

데몬의 이름은 일반적으로 “d”로 끝나며, 이는 해당 프로세스가 데몬임을 나타냅니다. 예를 들어, HTTP 웹 서버 데몬은 “httpd”로 명명됩니다

주요 데몬의 역할
  1. 서비스 관리: 네트워크 서비스, 데이터베이스 서비스, 프린터 서비스 등 다양한 서비스를 관리합니다.
  2. 시스템 자원 모니터링: 시스템 자원의 상태를 모니터링하고 필요에 따라 조치를 취합니다.
  3. 자동화 작업 수행: 백업, 로그 관리, 시스템 업데이트 등 자동화된 작업을 수행합니다.
  4. 보안 및 접근 제어: 방화벽 설정, 인증 서비스 등 보안 관련 작업을 수행합니다.
리눅스의 주요 데몬

리눅스 시스템에는 다양한 데몬이 있으며, 각 데몬은 특정한 기능을 수행합니다. 아래는 리눅스에서 널리 사용되는 주요 데몬입니다.

1. init 및 systemd
  • init: 전통적인 시스템 초기화 데몬으로, 시스템 부팅 과정에서 가장 먼저 실행됩니다.
  • systemd: 최신 시스템 초기화 데몬으로, 서비스 관리 및 병렬 실행을 지원하여 부팅 시간을 단축합니다.
  • 명령어: systemctl (서비스 관리), journalctl (로그 조회)
2. crond
  • 역할: 주기적인 작업을 예약하고 실행하는 데몬입니다.
  • 특징: cron 테이블을 사용하여 특정 시간에 작업을 자동으로 실행합니다.
  • 명령어: crontab -e (작업 편집), crontab -l (작업 목록)
3. sshd
  • 역할: SSH(Secure Shell) 서비스를 제공하는 데몬으로, 원격 접속과 명령어 실행을 가능하게 합니다.
  • 특징: 보안된 원격 접속을 통해 시스템 관리 및 파일 전송을 지원합니다.
  • 명령어: systemctl start sshd, systemctl stop sshd
4. httpd (Apache HTTP Server)
  • 역할: 웹 서버 기능을 제공하는 데몬으로, HTTP 요청을 처리합니다.
  • 특징: 널리 사용되는 웹 서버 소프트웨어로, 다양한 모듈과 확장을 지원합니다.
  • 명령어: systemctl start httpd, systemctl stop httpd
5. mysqld (MySQL Database Server)
  • 역할: MySQL 데이터베이스 서비스를 제공하는 데몬으로, 데이터베이스 관리 및 쿼리 처리를 담당합니다.
  • 특징: 데이터베이스 서버로서 높은 성능과 안정성을 제공합니다.
  • 명령어: systemctl start mysqld, systemctl stop mysqld
6. vsftpd (Very Secure FTP Daemon)
  • 역할: FTP(File Transfer Protocol) 서비스를 제공하는 데몬으로, 파일 전송을 관리합니다.
  • 특징: 높은 보안성과 성능을 제공하는 FTP 서버 데몬입니다.
  • 명령어: systemctl start vsftpd, systemctl stop vsftpd
7. ntpd (Network Time Protocol Daemon)
  • 역할: 시스템 시간을 동기화하는 데몬으로, NTP(Network Time Protocol)를 사용합니다.
  • 특징: 네트워크를 통해 정확한 시간을 유지하고 동기화합니다.
  • 명령어: systemctl start ntpd, systemctl stop ntpd

참고 링크

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