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라운드 로빈(Round Robin)은 컴퓨터 과학과 네트워크 분야에서 자원을 공정하게 분배하거나 작업을 처리하는 데 사용되는 스케줄링 알고리즘입니다. 라운드 로빈의 주요 개념은 순환 방식으로 작업, 요청, 또는 자원을 처리하여 각 항목이 고르게 기회를 가지도록 하는 것입니다.
주요 특징
- 순환적 처리:
- 요청이나 작업이 큐(Queue)에 순서대로 쌓이고, 맨 앞의 항목부터 처리한 뒤 다시 뒤로 보내는 방식을 반복합니다.
- 순서대로 돌아가면서 처리하기 때문에 공평성을 보장합니다.
- 시간 할당(Time Slice):
- 각 작업에 할당되는 처리 시간이 동일한 타임 슬라이스로 정해져 있습니다.
- 만약 작업이 해당 시간 안에 완료되지 않으면 다음 순서로 넘어가고, 작업은 다시 대기열의 끝으로 이동합니다.
- 선입선출(First Come, First Serve):
- 라운드 로빈은 선입선출(FIFO) 방식으로 작동합니다. 즉, 먼저 대기열에 들어온 작업이 먼저 처리됩니다.
라운드 로빈이 사용되는 분야
1. CPU 스케줄링:
- 운영체제에서 CPU 작업을 스케줄링할 때 사용됩니다.
- 예를 들어, 여러 프로세스가 실행 대기 중일 때 CPU 시간을 고르게 분배해 모든 프로세스가 중단 없이 실행되도록 합니다.
2. 네트워크 로드 밸런싱:
- 네트워크에서 라운드 로빈 알고리즘은 요청을 여러 서버에 균등하게 분산합니다.
- 예를 들어, 클라이언트 요청을 여러 웹 서버로 순차적으로 보내 서버 간 과부하를 방지합니다.
3. 자원 배분:
- 프린터, 디스크 등의 공유 자원을 여러 사용자에게 공평하게 분배하기 위해 사용됩니다.
라운드 로빈의 장점과 단점
장점
- 공평성: 모든 작업이 균등한 기회를 가짐.
- 간단한 구현: 구현이 비교적 쉬움.
- 응답성 향상: 작업 대기 시간이 길어지지 않음.
단점
- 효율성 저하: 짧은 작업이 자주 발생하면 오히려 오버헤드 증가.
- 작업 특성 미반영: 모든 작업에 동일한 시간이 할당되어, 작업의 우선순위를 고려하지 않음.
- 컨텍스트 스위칭 비용: 작업 전환이 자주 발생해 CPU 자원이 낭비될 수 있음.
네트워크 예시
라운드 로빈 DNS:
DNS 서버에서 라운드 로빈 방식을 사용하면, 동일한 도메인 요청에 대해 여러 IP 주소를 순차적으로 반환해 트래픽을 분산시킵니다.
예:
도메인 example.com이 서버 3개(192.168.1.1, 192.168.1.2, 192.168.1.3)를 사용 중일 때:
1. 첫 번째 요청 → 192.168.1.1 반환
2. 두 번째 요청 → 192.168.1.2 반환
3. 세 번째 요청 → 192.168.1.3 반환
4. 네 번째 요청 → 다시 192.168.1.1 반환
라운드 로빈은 간단하면서도 다양한 환경에서 유용하게 사용될 수 있는 기본적인 스케줄링 기법입니다.
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