로드밸런서로드 밸런서(Load Balancer)는 네트워크나 애플리케이션 레벨에서 들어오는 트래픽(요청)을 여러 서버(또는 서비스 노드)로 효율적으로 분산하여, 전체적인 성능과 가용성을 높이고 장애나 과부하를 방지하는 핵심 인프라 컴포넌트임.서버나 서비스 노드가 여러 대일 때, 단일 서버에만 부하가 집중되지 않도록 트래픽을 자동으로 분산함으로써 서비스 안정성과 확장성을 확보하는 것이 주된 목적임. 로드 밸런싱의 필요성1. 가용성(Availability) 보장하나의 서버에 장애가 발생하더라도, 로드 밸런서는 나머지 서버로 트래픽을 자동으로 우회시켜서 서비스 다운타임을 최소화함.시스템 전체의 고가용성(High Availability, HA)을 위해 필수적인 구성 요소임. 2. 확장성(Scalability)트..
프로세스의 문맥 교환프로세스의 문맥 교환(context switch)은 운영체제(Operating System)에서 프로세스(또는 스레드) 간 CPU 사용권을 전환하는 핵심 메커니즘임.여러 프로세스가 동시에 존재하고, 제한된 수의 CPU 코어(또는 실제로 단 하나의 CPU 코어만)가 있을 때 운영체제는 시간 분할(time-sharing) 기법이나 우선순위 기반 스케줄링, 멀티태스킹 환경을 제공하기 위해 문맥 교환을 수행함. 문맥 이란?문맥(context)이란 현재 수행 중인 프로세스(또는 스레드)의 상태를 의미함.구체적으로는 다음과 같은 정보가 포함됨. 1. CPU 레지스터 상태(Register set)일반 레지스터(General-purpose registers): EAX, EBX, ECX ... (x8..
멀티프로세싱과 멀티스레딩멀티프로세싱(Multiprocessing)과 멀티스레딩(Multithreading)은 현대 소프트웨어에서 동시에 여러 작업을 수행하기 위한 대표적인 두 가지 병렬(또는 병행) 처리 기법임.CPU 코어가 늘어나고 고성능 환경이 요구됨에 따라, 이 두 방식을 적절히 활용하는 것은 프로그래밍과 시스템 설계에서 매우 중요한 주제가 됨. 기본 정의와 개념 : 멀티 프로세싱1. 정의물리적으로 여러 개의 프로세스를 동시에 실행하는 것을 말함.여러 프로세스를 활용해 병렬 처리를 수행하고, 각각의 프로세스는 운영체제로부터 독립된 자원(메모리 공간, 파일 디스크립터 등)을 할당받음. 2. 운영체제 레벨에서의 특징운영체제마다 약간씩 다르지만, 보통 각 프로세스는 별도의 주소 공간을 가짐.프로세스 간 ..
프로세스와 스레드의 차이프로세스(Process)와 스레드(Thread)는 현대 운영체제(특히 멀티태스킹 OS)에서 중요한 개념임.서로 긴밀히 연관되어 있으면서도 메모리 구조, 생성 및 종료 오버헤드, 자원 공유 방식 등에 있어 차이를 가짐. 정의1. 프로세스(Process)프로그램(코드)이 메모리에 적재되어 실행 중인 상태를 가리킴.독립된 실행 흐름을 갖고, 운영체제로부터 자원을 할당받아 구동되는 하나의 작업 단위임. 2. 스레드(Thread)프로세스 안에서 실행되는 가장 작은 실행 흐름 단위임.한 프로세스 내부에 여러 스레드가 존재할 수 있으며, 각각 병렬적(또는 병행적)으로 작업을 수행함. 주소 공간과 자원 관리1. 프로세스각 프로세스는 독립된 메모리 공간(코드 세그먼트, 데이터 세그먼트, 힙, 스택..
CPU 스케줄링 알고리즘운영체제에서 CPU 스케줄링(CPU Scheduling)은 여러 프로세스(또는 스레드)가 제한된 CPU 자원을 효율적으로 공유할 수 있도록, 어느 시점에 어떤 프로세스에 CPU를 할당할지를 결정하는 핵심 기법임.스케줄링 알고리즘은 다양한 시스템 목표(처리량, 응답 시간, 공정성, 실시간성 등)를 최대화 또는 최적화하기 위한 전략을 제시함. CPU 스케줄링 개념과 배경1. 프로세스 상태와 준비 큐(Ready Queue)프로세스(또는 스레드)는 Running, Ready, Waiting 등의 상태를 가짐.CPU 스케줄러는 주로 Ready 상태에 있는 프로세스 중 하나를 선택하여 CPU를 할당함. 2. 선점(Preemption) vs 비선점(Non-preemptive)비선점(Non-pr..
자바 표준 스펙자바(Java)는 단순히 하나의 프로그래밍 언어가 아니라, 언어 사양과 가상 머신 사양, 그리고 방대한 표준 라이브러리로 구성된 플랫폼임.자바 ‘표준 스펙(사양)’이란 이러한 자바 플랫폼을 정의하는 일련의 공식 문서를 가리키며, 일반적으로 다음과 같은 세 가지 주요 축으로 나누어 설명함. 1. 자바 언어 명세서 (Java Language Specification, JLS)2. 자바 가상 머신 명세서 (Java Virtual Machine Specification, JVMS)3. 표준 라이브러리(API) 명세 (Java SE API Specification) 이 세 요소는 자바가 어떤 문법과 특징을 가진 언어이고, 그 프로그램을 어떻게 실행하며, 어떤 표준 라이브러리를 제공하는지를 정의함.또..
운영체제의 PCB운영체제(Operating System)에서 프로세스(Process)는 프로그램이 실행 중인 ‘실체’를 의미함.이때 OS는 프로세스의 상태, 스케줄링 정보, 자원 할당 정보 등을 체계적으로 관리해야 하는데, 이를 위해 사용하는 핵심 자료구조가 바로 PCB(Process Control Block)임.PCB는 운영체제 커널이 프로세스를 식별하고 제어하기 위해 유지하는 정보의 집합임. PCB의 개념과 역할1. 프로세스 식별 및 관리운영체제가 여러 프로세스를 동시에(시분할, 멀티태스킹) 관리하기 위해서는 각 프로세스를 ‘고유하게 식별’해야 함.PCB에는 프로세스 식별자로 불리는 PID(Process ID)를 비롯한 여러 정보를 저장하여 운영체제가 프로세스를 구분, 추적, 제어할 수 있도록 함. ..
메모리 계층컴퓨터 메모리 계층 구조(Memory Hierarchy)는 프로세서가 데이터를 저장하고 접근하는 데 필요한 다양한 저장 매체들을 ‘속도와 비용, 용량’ 등의 여러 측면에서 계층적으로 배치한 것을 의미함.일반적으로 가장 빠르지만 용량은 작고 가격이 비싼 매체부터, 상대적으로 느리고 용량이 크며 가격이 저렴한 매체까지 층을 이루게 됨. 계층적 구조의 필요성1. 속도 vs 비용의 Trade-off반도체 기반의 초고속 메모리는 매우 빠르지만 단가가 높고, 대규모로 확장하기 어려움.느리지만 대용량 저장이 가능한 장치는 저렴하므로 데이터를 많이 저장할 수 있지만 속도가 상대적으로 낮음. 2. 지역성(Locality) 원리 활용시간적 지역성(Temporal Locality): 최근에 사용된 데이터나 명령어..
도커의 파일시스템도커(Docker)은 컨테이너 기술을 제공하는 플랫폼으로, 핵심적인 특징 중 하나가 바로 레이어(layer) 개념과 유니온 파일시스템(Union Filesystem)을 활용한 독특한 파일시스템 구조임.도커 파일시스템 구조를 정확히 이해하면 도커 이미지가 어떻게 구성되는지, 컨테이너 내부에서 파일 변경이 어떻게 처리되는지, 다양한 스토리지 드라이버는 어떤 방식으로 동작하는지 등을 심도 있게 파악할 수 있음. 도커 이미지와 레이어도커 이미지는 여러 개의 읽기 전용 레이어(읽기 전용 파일시스템)를 유니온 파일시스템으로 합쳐서 하나의 논리적인 파일시스템을 구성한 형태임.도커 이미지는 전통적인 VM 이미지를 생각했을 때와 달리 매우 가볍고, 변경점만을 새로운 레이어로 관리함으로써 이미지를 효율적으..
도커 볼륨 구조도커(Docker) 볼륨(Volume)은 컨테이너의 파일시스템 외부에 위치하는, 데이터를 영구적으로 저장하기 위한 특별한 메커니즘임.도커 볼륨은 컨테이너가 재시작되거나 삭제되더라도 데이터를 유지할 수 있고, 여러 컨테이너 간에 손쉽게 데이터 공유도 가능함. 도커의 파일시스템1. 레이어(Layer) 기반 이미지 구조도커 이미지는 여러 읽기 전용 레이어(RO layer)의 합으로 이루어지며, 컨테이너를 실행할 때 읽기/쓰기(RW) 레이어가 추가됨.컨테이너 내부에서 파일이 변경되면 RW 레이어에만 해당 변경 사항이 저장되고, 원본 이미지는 변경되지 않음.이 RW 레이어는 일반적으로 일시적(휘발성)이기 때문에 컨테이너가 삭제되면 데이터도 함께 삭제됨. 2. 영속 데이터 문제데이터베이스나 로그, 업..
컨테이너 실시간 모니터링 방법도커 컨테이너가 사용하는 CPU, 메모리와 같은 자원 사용량은 운영 환경에서 중요한 지표임.이 지표를 실시간으로 모니터링하여 병목 현상을 사전에 파악하거나, 장애 상황을 빠르게 진단할 수 있음. docker stats 명령어 활용1. 개요도커는 기본적으로 docker stats라는 CLI 명령을 제공함.이 명령을 사용하면 실행 중인 모든 컨테이너의 CPU, 메모리, 네트워크, 블록 I/O 사용량을 실시간으로 볼 수 있음. 2. 사용 방법docker stats별다른 인자가 없으면, 모든 컨테이너의 상태를 실시간으로 표시함.특정 컨테이너만 보고 싶으면, 컨테이너 이름이나 ID를 지정함.docker stats ... 3. 출력 정보CONTAINER ID: 컨테이너 IDNAME: ..
도커 컨테이너의 자원과 로컬의 자원도커(Docker) 컨테이너는 가상머신(VM)과 달리 호스트 OS의 커널을 직접 공유하면서 애플리케이션을 격리하는 방식으로 동작함.이로 인해 가볍고 빠른 실행 환경을 제공하지만, 동시에 호스트 머신(로컬) 자원과 긴밀히 연결되어 있음. 도커 컨테이너의 기본 아키텍처1. 호스트 커널 공유컨테이너는 호스트 OS(또는 VM 내부)의 커널을 그대로 공유함.가상머신(VM)처럼 별도의 OS 커널을 갖지 않으므로, 프로세스 수준에서 격리가 이루어짐.이를 통해 오버헤드가 적고, 리소스를 효율적으로 사용할 수 있음. 2. Namespaces (네임스페이스)리눅스 커널의 네임스페이스 기술을 활용해 프로세스, 네트워크, 파일시스템, 사용자, IPC, UTS 등을 격리함.예를 들면,PID N..
Dockerfile 작성하는 방법Dockerfile은 Docker 이미지를 빌드하기 위한 청사진(Blueprint)이자 레시피임.컨테이너 환경을 어떻게 설정하고 동작시킬지 정의함.조직적이고 효율적으로 Dockerfile을 작성하면 이미지를 더 작고 빠르게 만들 수 있으며, 재사용성과 유지 보수성도 높아짐. Dockerfile의 기본 개념 이해1. Docker 이미지Docker 이미지는 레이어(layer)로 구성된 불변(immutable) 데이터임.각 명령어(Instruction)는 새로운 레이어를 생성함.이미지가 커지면 빌드와 배포 속도가 느려지므로, Dockerfile 작성 시 레이어를 적절히 최적화하는 것이 중요함. 2. Docker 컨테이너이미지를 실행(run)하면 컨테이너가 만들어지고, 이는 격리..
클릭률과 전환율클릭률(CTR, Click-Through Rate)과 전환율(CVR, Conversion Rate)은 디지털 마케팅과 제품·서비스 운영에서 성과(Performance)를 측정하는 핵심 지표임.두 지표 모두 웹사이트, 앱, 광고 캠페인, 이메일, 랜딩 페이지 등에서 사용자의 행동 데이터를 토대로 산출하며, 특정 목표 달성 여부를 효율적으로 파악할 수 있게 해줌. 클릭률 : 클릭률의 정의클릭률(CTR) 은 사용자가 어떤 광고(배너, 검색 광고, SNS 광고 등)나 링크(메일의 CTA 버튼, 웹페이지의 버튼 등)를 보았을 때, 실제로 클릭으로 이어진 비율을 의미함.온라인 광고나 마케팅 성과를 가늠하는 가장 기본적이면서도 중요한 지표 중 하나임. 클릭률 : 클릭률의 계산 공식1. 노출 수(Impr..
A/B 테스트A/B 테스트(A/B Testing)는 두 가지(혹은 그 이상)의 대안(예: 웹페이지 디자인, 앱 화면, 마케팅 캠페인 등)을 동시에 실험군과 대조군으로 설정하여, 실제 사용자나 트래픽을 기반으로 어느 대안이 더 높은 성과(전환율, 클릭률, 매출, 체류 시간 등)를 보이는지 통계적으로 비교 및 분석하는 실험 기법임.제품이나 서비스를 운영하는 조직이 사용자 경험을 개선하고 성과 지표를 효율적으로 높이기 위한 대표적인 방법으로 활용되고 있음. A/B 테스트의 필요성1. 정량적 근거 기반의 의사결정개인적 직관이나 경험이 아닌, 실제 사용자들의 행동 데이터를 바탕으로 의사결정을 내릴 수 있음.가설 검증을 통해 기능 개선이나 디자인 변경이 실제로 유의미한 영향을 미치는지 판단할 수 있음. 2. 효과적..
데이터 베이스의 커넥션 풀데이터베이스 커넥션 풀(Database Connection Pool)은 애플리케이션에서 데이터베이스와의 연결을 효율적으로 관리하기 위한 핵심적인 메커니즘임.커넥션 풀을 제대로 이해하고 활용하기 위해서는 내부 동작 방식, 관련 설정 파라미터, 풀링의 장단점과 튜닝 방법 등을 종합적으로 살펴봐야 함. 커넥션 풀의 필요성1. 데이터베이스 연결(커넥션) 비용 절감애플리케이션이 데이터베이스에 접근하기 위해서는 네트워크 소켓을 열고, 인증 과정 등을 거쳐 커넥션을 맺어야 함.이 과정은 CPU, 메모리 등 리소스를 많이 사용하고, 지연 시간이 발생함.매 요청마다 새 커넥션을 생성하는 것은 비효율적이며, 대규모 트래픽 상황에서는 병목이 심해짐. 2. 자원(커넥션 수) 제한데이터베이스가 동시에 ..
데이터베이스의 커넥션과 세션데이터베이스(DB) 환경에서 커넥션(Connection)과 세션(Session)은 서로 밀접하게 연관된 개념이지만, 엄밀하게는 다른 의미를 가짐. 커넥션은 보통 클라이언트(애플리케이션)와 DB 서버 간의 물리적 혹은 논리적 연결을 말함.세션은 DBMS 내부에서 특정 사용자(또는 프로세스)가 DB에 접속해 있는 상태를 식별하기 위한 논리적 컨텍스트를 의미함. 커넥션 : 정의 및 특징1. 물리적(또는 논리적) 연결클라이언트 애플리케이션이 DB 서버로 연결할 때, TCP 소켓 등의 네트워크 레벨 통신이 성립됨.일반적으로 3306 포트(MySQL), 5432 포트(PostgreSQL), 1521(Oracle), 1433(MSSQL) 등.애플리케이션과 DB 서버 사이에 “통신할 채널”이..
쿼리 캐시쿼리 캐시(Query Cache)는 SQL 쿼리의 실행 결과(즉, 결과 집합)를 캐싱하여, 동일한 쿼리가 반복 실행될 때 DBMS가 동일 결과를 재계산하지 않고 바로 캐시된 결과를 반환해 처리 속도를 높이는 메커니즘임.다만, 각 데이터베이스 시스템마다 구현 방식이 다르며, Plan Cache(실행 계획 캐시)와 구분되어야 함. 쿼리 캐시 동작 원리1. SQL 텍스트 일치 확인쿼리 캐시는 일반적으로 SQL 문장(쿼리 문자열)이 완전히 동일한 경우에만 캐시를 재사용함.예를 들어, 공백, 대소문자, 코멘트 차이 등 미세한 텍스트 차이만 있어도 동일 쿼리로 인식되지 않을 수 있음. 2. 결과 집합 자체(로우·필드 값)를 캐시쿼리 캐시와 실행 계획 캐시(Plan Cache)는 다름.쿼리 캐시: “특정 쿼..
데이터베이스 스토리지 엔진데이터베이스 스토리지 엔진(Storage Engine)은 DBMS가 물리적으로 데이터를 저장·관리·조회·수정하는 핵심 모듈임.쉽게 말해, “어떻게 디스크(또는 기타 저장매체)에 데이터를 기록하고, 트랜잭션을 처리하며, 인덱스·동시성·로그 등을 관리하는가?”를 결정하는 역할을 맡음.대표적으로 MySQL은 다양한 스토리지 엔진(InnoDB, MyISAM, Memory, etc.)을 플러그인 형태로 제공해, 사용자가 요구 사항에 따라 선택·조합할 수 있음.하지만 Oracle, PostgreSQL, SQL Server 등은 (대체로) 내부적으로 단일 통합 엔진을 사용하며, 내부 아키텍처 수준에서 스토리지 엔진을 구성함. 스토리지 엔진의 주요 기능1. 데이터 파일 구조 & 페이지 관리데이..
MySQL 옵티마이저MySQL 옵티마이저(Optimizer)는 SQL 쿼리를 가장 효율적으로 실행하기 위한 ‘실행 계획(Execution Plan)’을 결정하는 핵심 엔진임.옵티마이저는 단순한 문법 검사 단계를 넘어, 내부적으로 다양한 전략(인덱스 선정, 조인 순서 결정, 쿼리 변환, 비용 추정 등)을 사용하여 쿼리 성능을 최적화함. MySQL 옵티마이저의 전반적 흐름1. 파싱(Parsing)과 전처리클라이언트에서 쿼리가 들어오면, 먼저 SQL 파서가 문법적 검사를 수행함.내부 구조(Parse Tree)를 만든 후, 세부적인 전처리 과정을 거쳐 옵티마이저에 전달됨. 2. 옵티마이저 단계(Optimization)옵티마이저는 쿼리 실행에 대한 잠재적 실행 계획들을 생성하고 각각의 비용(Cost)을 추정하여,..
