클라우드 컴퓨팅의 영향에 따른 운영체제 변화 및 보안에 관한 연구 = A study on security and changes in operating systemaccording to the effect of cloud computing

국문 초록 (Abstract)

전통적인 운영체제의 역할은 컴퓨터 하드웨어만 컴퓨터 사용자간의 매개체 역할을 하는 것으로 사용자가 프로그램을 수행할 수 있는 환경을 제공하는 것이다. 즉 컴퓨터 시스템을 편리하게 이용하고, 컴퓨터 하드웨어를 효율적으로 관리하는 데 있다. 그러나, 컴퓨터가 대중화되면서 사용자에게 보다 편리한 기능을 제공하는 GUI기반의 윈도우 운영체제가 등장하였고, 운영체제는 서버분야와 개인이 사용하는 데스크탑 분야로 나뉘게 되었다. 컴퓨터의 성능이 향상되면서 유휴 자원의 활용을 위한 가상화 기술과 클라우드 컴퓨팅 환경은 운영체제의 환경을 새롭게 변모시키는 계기가 되고 있다. 또한, 무선망의 보편화되고, 스마트폰 및 태블릿 같은 기기의 등장은 모바일 운영체제도 탄생시켰다. 특정 기기에 한정만 기능만 장착하던 것을 모바일 운영체제를 장착하면서 기본적인 기기의 기능 이외에 인터넷 사용, 음성 및 영상 재생, 게임, 다양한 앱을 통한 각종 프로그램 지원 등을 하고 있다. 이러한 모바일 운영체제는 범용 운영체제화 되면서 사용자들이 보편적으로 이용하는 TV나 자동차까지 영역을 확대해가고 있다. 특히 사용자들이 특정한 기기에 한정된 기능 이외에 다양한 서비스를 요구하고, N-스크린 같이 다수의 기기에 동일한 콘텐츠를 공유하는 기술이 등장하면서 PC, 스마트폰, 스마트TV, IVI 같은 기기에 범용 운영체제의 탑재를 더욱 부추기고 있다.
운영체제를 서버, 데스크탑, 모바일 분야로 분석해보면 다음과 같다고 볼 수 있다. 서버 분야는 새로운 운영체제의 등장보다는 기존의 운영체제인 UNIX, Windows, Linux 등이 기능적 향상을 이루면서 버전업되어갈 것이고, 서버의 특성상 사용자에 따라 자원 사용의 변동이 많은 관계로 효율적인 자원 관리를 위해 서버 가상화 기술과 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용하는 추세로 발전되리라 사료된다. 특히, XEN, VMware, VirtualBox 등 다양한 서버 가상화 기술을 기종에 상관없이 효율적으로 관리해주는 클라우드 서비스화가 가능한 플랫폼 기술인 OpenStack, Eucalyptus, OpenNebula 등이 주를 이루리라 여겨진다.
데스크탑 분야도 현재 서버급 이상의 하드웨어적 성능을 발휘하면서, 유휴 자원을 활용하기 위해 가상화 기술을 이용한 멀티 유저 컴퓨터, 데스크탑 가상화, 클라우드 DaaS 시스템 등으로 발전되어갈 것이다. 또한, 웹이 사용이 많아지고, 웹 기반으로 다양한 클라우드형 서비스가 제공되면서 웹 운영체제도 확대되어질 것이다. 특히, PC에 비해 하드웨어 성능이 낮은 모바일 기기 시장이 확대되고, HTML 5 기반으로 동일한 웹 환경이 조성되면 웹 운영체제의 사용 빈도는 더욱 늘어나리라 생각된다.
마지막으로 모바일 운영체제는 다양한 콘텐츠 및 서비스 제공, 클라우드 서비스와 결합, N-스크린 기술 등과 결합하여 스마트폰, 태블릿을 필두로 스마트TV, IVI 등 다양한 기능을 요구하는 가전제품과 기기까지 확대될 것으로 예상된다.
현재 운영체제는 웹 기반의 환경과 가상화 기술, 클라우드 컴퓨팅 기술이 결합하여 하나의 플랫폼화 되어가고 있으며 전통적으로 운영체제가 탑재되었던 서버, PC 뿐만 아니라, 다양한 기능과 서비스가 필요한 다양한 기기들까지 더욱 넓혀가리라 사료된다. 이러한 변화의 핵심은 클라우드 컴퓨팅에 있고, 보편적 IT 환경이 될 클라우드 인프라를 위한 다양한 보안 기술들이 등장하게 될 것으로 여겨진다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구의 배경 및 필요성 1
• 1.2 연구의 목적 및 범위 1
• 제 2 장 관련연구 3
• 2.1 운영체제(Operating System) 3
• 2.1.1 운영체제의 개요 3
• 2.1.2 운영체제에 대한 관점의 변화 4
• 2.1.3 운영체제의 분류 6
• 2.2 가상화와 클라우드 컴퓨팅 7
• 2.2.1 가상화 7
• 2.2.2 서버 가상화 12
• 2.2.3 클라우드 컴퓨팅 21
• 2.2.4 클라우드 컴퓨팅과 운영체제 28
• 2.3 모바일 운영체제 30
• 2.3.1 모바일 운영체제의 정의 30
• 2.3.2 모바일 운영체제의 역사 30
• 2.4 새로운 IT기술 33
• 2.4.1 운영체제와 연관있는 새로운 IT기술 33
• 2.4.2 새로운 IT기술과 운영체제의 변화 34
• 제 3 장 클라우드 컴퓨팅과 데스크탑 운영체제 관련 기술 분석 35
• 3.1 데스크탑 운영체제 35
• 3.1.1 데스크탑 운영체제의 역사 35
• 3.1.2 데스크탑 운영체제의 변화 39
• 3.2 멀티 유저 컴퓨터 40
• 3.2.1 멀티 유저 컴퓨터의 정의 40
• 3.2.2 멀티 유저 컴퓨터의 등장 배경 40
• 3.2.3 멀티 유저 컴퓨터의 종류 41
• 3.2.4 멀티 유저 컴퓨터의 문제점 45
• 3.2.5 멀티 PC 기술 비교 분석 48
• 3.3 데스크탑 가상화 51
• 3.3.1 데스크탑 가상화의 정의 51
• 3.3.2 데스크탑 가상화 기반 기술 52
• 3.3.3 데스크탑 가상화의 장단점 57
• 3.4 클라우드 DaaS(Desktop as a Service) 시스템 58
• 3.4.1 클라우드 DaaS 시스템의 정의와 개요 58
• 3.4.2 클라우드 DaaS 시스템의 구조 60
• 3.4.3 클라우드 DaaS 시스템 분석 62
• 제 4 장 클라우드 컴퓨팅과 오픈 소스 기반 서버 가상화 기술 분석 64
• 4.1 서버 운영체제와 오픈 소스 서버 가상화 기술 64
• 4.1.1 서버 운영체제의 개요 64
• 4.1.2 서버 운영체제의 변화 64
• 4.1.3 오픈 소스 서버 가상화 기술 분류 66
• 4.2 제1세대 서버 가상화 기술 67
• 4.2.1 젠(Xen) 67
• 4.2.2 KVM(for Kernel-based Virtual Machine) 68
• 4.2.3 버추얼박스(VirtualBox) 70
• 4.2.4 비교 분석 72
• 4.3 제2세대 서버 가상화 기술 74
• 4.3.1 Oracle VM 74
• 4.3.2 VMware vSphere Hypervisor 76
• 4.3.3 Citrix XenServer 77
• 4.4 제3세대 서버 가상화 기술 80
• 4.4.1 OpenStack 80
• 4.4.2 Eucalyptus 82
• 4.4.3 OpenNebula 83
• 제 5 장 클라우드 컴퓨팅과 모바일 운영체제 분석 86
• 5.1 주요 모바일 운영체제의 종류와 특징 86
• 5.1.1 애플의 iOS 86
• 5.1.2 구글의 안드로이드 87
• 5.1.3 마이크로소프트의 Windows Phone OS 90
• 5.1.4 심비안의 심비안 OS 92
• 5.1.5 림의 블랙베리 OS 93
• 5.1.6 삼성의 바다 OS 93
• 5.1.7 기타 모바일 운영체제 93
• 5.2 모바일 운영체제 동향 및 비교 분석 94
• 5.2.1 모바일 운영체제 시장 동향 분석 94
• 5.2.2 주요 모바일 운영체제 비교 분석 96
• 제 6 장 새로운 IT기술과 운영체제 98
• 6.1 웹 운영체제 98
• 6.1.1 웹 운영체제의 정의 98
• 6.1.2 웹 운영체제의 종류와 특징 99
• 6.1.3 웹 운영체제의 장단점 103
• 6.1.4 웹 운영체제의 동향 104
• 6.2 스마트TV 105
• 6.2.1 스마트TV의 정의 105
• 6.2.2 주요 스마트TV 비교분석 106
• 6.3 IVI(In-Vehicle Infotainment) 110
• 6.3.1 IVI의 정의와 개요 110
• 6.3.2 주요 IVI 종류와 특징 110
• 6.3.3 주요 IVI 장단점 및 동향 분석 113
• 제 7 장 클라우드 보안 115
• 7.1 클라우드 보안과 국내외 보안 지침 동향 115
• 7.1.1 클라우드 보안의 정의 및 위협요소 115
• 7.1.2 국외의 클라우드 보안 지침 동향 116
• 7.1.3 국내의 클라우드 보안 지침 동향 119
• 7.2 클라우드 보안 이슈와 사고사례 121
• 7.2.1 클라우드 서비스 보안 이슈 121
• 7.2.2 클라우드 서비스 사고사례 122
• 7.3 클라우드 컴퓨팅 보안 기술 124
• 7.3.1 CSA(Cloud Security Alliance)에서 제시한 보안기술 124
• 7.3.2 클라우드 컴퓨팅 구성 요소별 보안 기술 124
• 7.3.3 클라우드 컴퓨팅 보안을 위한 기술 목록 133
• 7.3.4 핵심 클라우드 컴퓨팅 보안 기술 134
• 제 8 장 결 론 142
• 참고 문헌 144
• 국문 요약 150