클라이언트/서버 아키텍처, 실시간 응용 프로그램

클라이언트/서버 응용프로그램이란 2개의 요소 프로세스로 나뉘어 있는 응용 프로그램을 말한다.

 

• 클라이언트는 설버에게 요청 메시지를 보내어 어떤 서비스를 수행하라고 요청한다.
• 서버는 클라이언트의 요청을 검사하고, 적절한 동작을 수행한 뒤, 클라이언트에게 응답 메시지를 보낸다.

 

클라이언트와 서버는 요청과 응답으로 이뤄진 확장된 대화에 참여하기도 한다.

일반적으로 클라이언트 응용 프로그램은 사용자와 상호작용하는 데 비해, 서버 응용프로그램은 공유 자원에 대한 접근을 제공한다. 보통 하나 또는 소수의 서버 프로세스와 통신하는 다수의 클라이언트 프로세스가 존재한다.

클라이언트와 서버는 같은 호스트 컴퓨터 내에 존재하기도 하고, 네트워크로 연결된 서로 다른 호스트에 존재하기도 한다. 서로 통신하기 위해 클라이언트와 서버는 IPC통신 메커니즘을 사용한다.

서버는 다음과 같은 다양한 서비스를 구현할 수 있다.

 

• 데이터베이스나 기타 공유 정보 자원에 대한 접근을 제공
• 네트워크로 연결된 원격 파일에 대한 접근을 제공
• 비즈니스 로직을 캡슐화
• 공유 하드웨어 자원에 대한 접근을 제공
• 웹페이지를 제공

 

단일 서버 내의 서비스를 캡슐화하면 다음과 같은 여러 이유로 편리하다.

 

• 효율성 : 같은 자원을 컴퓨터마다 제공하는 것보다 서버가 관리하는 하나의 제원을 제공하는 편이 비용이 덜 든다.
• 제어, 조정, 보안 : 자원을 한곳에 둠으로써, 서버가 자원에 대한 접근을 조정하거나, 선택된 클라이언트만 접근할 수 있도록 보안 장치를 둘 수 있다.
• 이종 환경에서 동작 : 네트워크상의 다양한 클라이언트와 서버가 각기 다른 하드웨어와 OS에서 동작할 수 있다.

 

실시간 응용 프로그램은 입력에 대해 빠른 시간 안에 응답해야 하는 응용 프로그램이다. 흔히 그런 입력은 외부 센서나 특수한 입력 디바이스로부터 들어오고, 출력은 외부 하드웨어를 제어하는 형태를 취한다. 실시간 응답을 요구하는 응용프로그램으로는 자동 조립라인, 은행 ATM, 항공기 항법장치 등 많이 있다.

많은 실시간 응용프로그램이 입력에 대해 빠른 응답을 요구하지만, 결정적인 요소는 이벤트 발생 뒤 응답이 특정 데드라인 안에 전달됨이 보장되는지이다.

실시간 응답성을 제공하기 위해서는 , 특히 짧은 응답 시간이 요구될 때, 하부에 있는 운영체제의 지원이 필요하다. 대부분의 운영체제는 그런 지원을 제공하지 않는데, 실시간 응답성이 다중 사용자 시분할 운영체제의 요구사항과 충돌할 수 있기 때문이다. 전통적인 유닉스 구현은 실시간 운영체제가 아니지만, RTOS버전이 만들어졌다. 리눅스의 RTOS 버전도 만들어졌고, 최근의 리눅스는 그 자체로서 실시간 응용 프로그램을 완전히 지원하는 방향으로 발전하고 있다.

POSIX.1b는 실시간 응용 프로그램을 지원하기 위해 비동기 I/O, 공유 메모리, 메모리에 매핑된 파일, 메모리 잠금, 실시간 클록과 타이머, 대체 스케줄링 정책, 실시간 시그널, 메시지 큐, 세마포어 등 여러 확장 기능을 정의하고 있다. 엄격히 실시간으로 인정되지는 않아도, 대부분의 유닉스 구현은 현재 이들 확장 기능의 일부 또는 전부를 지원한다.