불변형 리눅스 배포판이란 무엇이며, 그 장점은 무엇입니까?

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GNU/리눅스 생태계에서 점점 더 많은 논의가 이루어지고 있습니다... 불변 분포몇 년 전만 해도 틈새시장에서나 나올 법한 개념이었지만, 이제는 데스크톱 사용자, 기업, 교육 환경, 심지어 게이머들 사이에서도 서서히 논의되고 있습니다. 우분투, 리눅스 민트, 데비안 같은 기존 배포판을 사용해 본 사람이라면 시스템을 수정할 수 없다는 생각이 공상 과학처럼 들릴지도 모르지만, 바로 그게 핵심입니다.

이러한 시스템은 사고방식의 변화를 제안합니다. 즉, 리눅스 대신에 당신은 끊임없이 만지고 조정합니다.패키지가 끊임없이 추가되고 삭제되며, 업데이트로 인해 문제가 발생하는 경우가 있는 상황에서 불변 배포판은 봉인되고 예측 가능하며 변조하기 매우 어려운 기반에 의존합니다. 불변 배포판이 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 어떤 장점이 있는지, 어떤 단점이 있는지, 그리고 현재 어떤 구체적인 사례가 있는지 자세히 살펴보면서 사용해 볼 가치가 있는지 판단해 보겠습니다.

변경 불가능한 리눅스 배포판이란 무엇인가요?

불변 배포판이라고 하면, 다음과 같은 시스템을 의미합니다. 운영 체제의 핵심 부분은 읽기 전용으로 마운트됩니다.이 "기본 계층"에는 일반적으로 커널, 중요 라이브러리, 핵심 GNU 도구, 데스크톱 환경 및 프로젝트에서 시스템의 핵심으로 간주하는 몇 가지 기본 유틸리티가 포함됩니다.

기존 배포 방식에서는 각 패키지가 개별적으로 설치 및 업데이트됩니다. 패키지 관리자를 실행하면 .deb, .rpm 또는 유사한 파일이 다운로드되고, 시스템 파일이 수정되며, 이 모든 것이 동일한 디렉터리 트리에 뒤섞입니다. 반면, 불변 배포 방식에서는 데이터베이스는 전체 이미지 또는 스냅샷으로 관리됩니다.ISO 이미지나 시스템 스냅샷과 유사하게, 업데이트 시 일괄적으로 교체됩니다.

즉, 정상적인 상황에서는 사용자나 다른 어떤 프로세스도 중요한 시스템 파일을 수정할 수 없습니다. 루트 디렉터리는 비활성 상태로 유지됩니다. 읽기 전용으로 잠금됨그리고 변경 사항은 컨테이너, 사용자 데이터용 별도 디렉터리 또는 기본 저장소 위에 적용되지만 기본 저장소를 직접 건드리지 않는 오버레이 저장소와 같은 다른 계층으로 위임됩니다.

불변성은 시스템 핵심 부분에 영향을 미치는 것이지 문서나 사용자 설정에는 영향을 미치지 않는다는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 개인 폴더는 변경되지 않고 그대로 유지됩니다. 완벽하게 녹음 가능재부팅할 때마다 사진, 문서 또는 프로젝트가 손실되지 않습니다. "안전하게 보관되는" 것은 기본 운영 체제입니다.

불변 리눅스 시스템의 내부 작동 방식

이러한 동작을 구현하기 위해 불변 배포판은 다음과 같은 조합을 사용합니다. 다양한 기술과 접근 방식 이러한 요소들이 결합되어 기존 데스크톱 배포판과는 완전히 다른 경험을 제공합니다.

핵심 요소 중 하나는 활용입니다. 읽기 전용으로 마운트된 파일 시스템 시스템 루트의 경우, 부팅 시 기본 시스템은 봉인된 이미지로 나타납니다. 누군가 중요한 파일을 수정하려고 시도하더라도 쓰기 작업이 불가능합니다. 사용자 지정 설정은 상위 계층, 즉 홈 디렉터리의 구성 디렉터리 또는 특정 볼륨에 저장됩니다.

또 다른 핵심 특징은 다음과 같습니다. 원자적 업데이트를 전체 이미지 형태로 제공합니다.패치를 하나씩 적용하는 대신, 배포판은 시스템 이미지의 새 버전을 생성합니다. 업데이트 시 시스템은 이 새 이미지를 다운로드하고, 병렬로 준비한 다음, 재시작 시 이 이미지로 부팅합니다. 문제가 발생하면 이전 이미지(롤백)를 선택하기만 하면 몇 초 만에 이전 상태로 되돌릴 수 있습니다.

계층화 또한 필수적입니다. 기본 시스템, 애플리케이션 및 사용자 데이터는 명확하게 구분된 환경에 존재합니다. 애플리케이션은 일반적으로 Flatpak, Snap, Podman, OCI 컨테이너와 같은 기술이나 Nix/Guix와 같은 선언적 관리자를 사용하여 설치됩니다. 그들은 각 애플리케이션을 시스템에서 격리시킵니다. 나머지 프로그램들은 iOS/안드로이드 스타일입니다.

이러한 배포판 중 상당수는 다음과 같은 특수 도구를 결합합니다. OSTree, rpm-ostree, Nix 또는 GuixOSTree와 rpm-ostree를 사용하면 시스템을 버전별 스냅샷 저장소처럼 다룰 수 있는 반면, Nix와 Guix는 설치된 패키지뿐만 아니라 구성까지 포함하여 전체 시스템을 선언적으로 기술하므로 매우 정확하게 동일한 시스템을 반복해서 재현할 수 있습니다.

기존 배포판과 불변 배포판의 차이점

이러한 시스템이 제공하는 기능을 완전히 이해하려면 기존에 알고 있는 것과 비교해 보는 것이 도움이 됩니다. 개념적으로 변화는 다음과 같습니다... 읽기 전용을 훨씬 뛰어넘는 수준.

모델 업데이트

Fedora Standard, Debian, Ubuntu, Mint와 같은 기존 배포판에서는 패키지 관리자가 패키지를 다운로드하고 개별 구성 요소를 업데이트합니다.오늘은 커널이 업데이트되고, 내일은 그래픽 라이브러리가, 그 다음 날은 특정 애플리케이션이 업데이트됩니다. 이러한 변경 사항은 모두 현재 운영 중인 시스템에 직접 반영되므로, 버전 조합에 따라 문제가 발생할 위험이 있습니다.

불변 배포판에서는 철학이 다릅니다. 업데이트는 다음과 같습니다. 완전하고 일관성 있는 이미지 기본 시스템의 모든 구성 요소가 하나의 단위로 빌드, 테스트 및 패키징됩니다. 해당 단위를 다운로드하고 재부팅하면 해당 단위로 부팅됩니다. 이를 통해 업데이트 중단 후 시스템이 멈추거나 특정 패키지로 인해 시스템이 불안정한 상태가 되는 가능성을 크게 줄일 수 있습니다.

시스템 보안

변경 가능한 배포판에서는 시스템 루트에 쓰기 권한을 허용하는 모든 보안 취약점이 문제가 될 수 있습니다. 중요 파일을 수정합니다바이너리 파일, 라이브러리, 시스템 서비스 등. 심지어 최악의 순간에 관리자 권한으로 명령어를 실행하는 것과 같은 사용자 자신의 행동조차도 시스템에 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다.

일정한 배전 구조에서 밀폐형 베이스는 일종의 역할을 합니다. 시스템용 방탄조끼공격자가 루트 디렉토리를 수정하여 시스템에 지속적으로 침투하는 것은 훨씬 더 어렵습니다. 정상적인 작동 중에는 루트 디렉토리에 쓰기 작업을 할 수 없기 때문입니다. 악의적이거나 실수로 인한 변경 사항은 사용자 계층이나 컨테이너에 국한되는 경향이 있으며, 이러한 부분은 훨씬 쉽게 정리할 수 있습니다.

관리 및 맞춤화

기존 모델에서는 거의 모든 것을 자유롭게 수정할 수 있습니다. 자체 커널을 컴파일하고, 시스템 라이브러리를 교체하고, /etc 디렉터리의 파일을 수동으로 편집할 수 있습니다. 엄청난 유연성을 제공하지만, 동시에 끊임없는 문제의 원인이 되기도 합니다. 발생 가능한 실수 시간이 지남에 따라 축적됩니다.

불변 시스템에서는 그러한 자유가 다른 방식으로 표현됩니다. 기본 구조를 수정하는 대신, 레이어, 컨테이너, Flatpak과 같은 도구 또는 선언적 관리자를 통해 시스템을 확장합니다. 많은 부분을 사용자 정의할 수 있지만, 기본 이미지를 파괴하지 않습니다.일부 고급 사용자에게는 이것이 제약이 될 수 있지만, 다른 사용자에게는 장기적인 문제를 예방해 주기 때문에 오히려 다행스러운 점일 수 있습니다.

변화의 가역성

변경 가능한 배포판에서 이전 버전으로 되돌리는 것은 일반적으로 가능하지만, 사용자 친화적이지는 않습니다. 다음과 같은 작업을 수행해야 합니다. 패키지를 제거하고 이전 버전을 다시 설치하세요. 또는 전체 백업을 사용하는 방법도 있습니다. 시스템이 정확히 언제 고장 났는지 알 수 없는 경우가 많고, 특정 상태로 복원하는 것은 상당히 번거로울 수 있습니다.

반면, 변경 불가능한 배포판에서는 되돌리기가 설계의 일부입니다. 시스템이 버전 관리되는 이미지로 구성되어 있으므로 언제든지 쉽게 되돌릴 수 있습니다. 이전 상태의 역사업데이트 후 시스템에 불안정성이 발생하면 이전 이미지를 선택하기만 하면 됩니다. 운영 환경 및 비즈니스에서 이러한 안전한 "되돌리기" 기능은 가동 중지 시간을 크게 줄여줍니다.

변경 불가능한 리눅스 배포판의 장점

이 모든 구성은 여러 가지 이점을 제공하기 때문에 타당합니다. 혜택 이는 보안, 대규모 배포 및 손쉬운 유지 관리에 대한 현재의 요구 사항에 매우 잘 부합합니다.

아마도 가장 명백한 점은 다음과 같을 것입니다. 장기 안정성데이터베이스를 임의 수정으로부터 보호하고 원자적 업데이트를 적용함으로써, 종속성 문제나 버전 충돌로 인해 시스템이 작동 불능 상태가 될 가능성을 최소화할 수 있습니다. "항상 작동해야 하는" 서버, 워크스테이션 또는 데스크톱의 경우 이러한 예측 가능성은 매우 중요합니다.

이와 동시에 불변성은 크게 강화됩니다. 지속적인 공격에 대한 보안공격자가 시스템 루트에 쓰기 권한이 없다면 시스템 바이너리에 백도어를 심거나 부팅 서비스를 수정하는 것은 매우 어렵습니다. 최상위 계층에서 발생하는 예상치 못한 변경 사항은 당연히 변경되어서는 안 되기 때문에 쉽게 감지할 수 있습니다.

또 다른 주요 이점은 간소화된 유지 관리시스템 관리자에게 있어 수십 또는 수백 대의 컴퓨터에 동일한 이미지를 배포하고 모든 컴퓨터가 정확히 동일한 기본 시스템을 공유한다는 확신을 가질 수 있다는 것은 운영 복잡성을 크게 줄여줍니다. 업데이트는 한 번만 테스트하면 균일하게 배포됩니다.

컨테이너, Flatpak, Snap 또는 기타 범용 포맷과 결합하면 기본 시스템과 애플리케이션을 명확하게 분리할 수 있습니다. 이는 모범 사례와 완벽하게 부합합니다. DevOps, CI/CD 및 설계 단계부터 보안을 고려합니다.배포를 자동화하고, 패치를 체계적으로 적용하고, 이미지 상태를 모니터링하고, 테스트, 개발 및 프로덕션을 위한 재현 가능한 환경을 유지할 수 있습니다.

기업, 산업, 클라우드, 엣지 또는 IoT 환경과 같이 수많은 시스템이 동일한 구성을 공유해야 하고 장애 발생 시 막대한 손실이 발생하는 환경에서는 변경 불가능한 Linux 배포판이 매우 매력적인 기반을 제공합니다. 이러한 배포판의 동질성과 이전 버전으로의 손쉬운 복원은 핵심적인 장점입니다. 운영 위험이 감소합니다. 또한 감사 및 규정 준수를 용이하게 합니다.

불변 분포의 단점 및 한계

모든 장점을 언급했지만, 이 모델이 완벽하다고 주장하는 것은 오해의 소지가 있습니다. 이 모델에는 또한 다음과 같은 단점이 있습니다. 명백한 단점 특히 "수정 가능성이 높은" 리눅스 시스템에서 넘어온 경우라면, 이 방법이 최선의 선택이 아닐 수 있는 사용 사례도 있습니다.

첫 번째 주요 단점은 다음과 같습니다. 기저층의 유연성 감소시스템의 모든 부분을 세밀하게 조정하거나, 사용자 지정 커널을 컴파일하거나, 근본적인 원인을 바꾸는 특이한 패키지를 설치하는 것을 즐기는 유형이라면, 제약이 많다는 것을 알게 될 것입니다. 많은 심층적인 수정 작업은 변경 불가능한 배포판에서 직접 수행하도록 설계되지 않았기 때문입니다.

이와 관련된 것은 다음과 같습니다. 소프트웨어 호환성Flatpak이나 Snap과 같은 포맷이 크게 발전했지만, 여전히 기존 패키지(deb, rpm 등) 형태로만 배포되거나, 특정 권한, 시스템 통합, 또는 변경 불가능한 환경에서 함부로 건드릴 수 없는 디렉터리 제어가 필요한 프로그램들이 있습니다.

보관 비용도 발생합니다. 이러한 조합은 컨테이너, 원자적 업데이트 및 여러 이미지 이는 한동안 시스템의 여러 버전과 라이브러리의 여러 복사본이 공존하게 된다는 것을 의미합니다. 더욱이 Flatpak/Snap으로 패키징된 각 애플리케이션은 자체 종속성을 포함할 수 있으며, 기존 배포 방식에서 프로그램 간에 공유되는 콘텐츠 중 일부가 중복될 수 있습니다.

고려해야 할 또 다른 점은 학습 곡선불변 배포판이 본질적으로 더 복잡한 것은 아니지만, 습관을 바꿔야 한다는 점은 분명합니다. 기존 패키지 관리자를 이용해 모든 것을 설치하는 대신 컨테이너, 선언적 시스템 또는 rpm-ostree와 같은 특정 도구를 사용하게 되고, 문제 해결 방식 또한 달라집니다.

마지막으로, 일부에서는 이러한 접근 방식이 시스템을 직접적으로 "건드리는" 특정 개발 워크플로를 방해할 수 있다고 지적합니다. 예를 들어 기본 시스템 빌드, 사용자 정의 커널 또는 매우 특정한 패치를 실험하는 경우입니다. 물론 이러한 작업도 여전히 가능하지만, 이는 해당 제품들이 최적화된 시나리오가 아닙니다. 이러한 분포들.

변경 불가능한 리눅스 배포판의 대표적인 예

오늘날에는 불변성 철학을 적용하는 다양한 리눅스 배포판이 존재하며, 일부는 일반 데스크톱용이고, 다른 일부는 서버, 클라우드, 엣지 또는 IoT에 특화되어 있습니다. 가장 일반적인 배포판들을 살펴보겠습니다. 대표 그리고 그 메시지가 누구에게 보내지는지.

페도라 실버블루, 키노이트와 그의 가족

페도라 실버블루는 리눅스 데스크톱에서 가장 눈에 띄는 예시일 것입니다. 페도라 워크스테이션의 변형 버전으로, 기본 시스템은 OSTree/rpm-ostree를 사용하여 관리됩니다.완전히 변경 불가능한 GNOME 환경을 제공합니다. 그래픽 애플리케이션은 주로 Flatpak을 통해 설치되며, 개발 작업은 일반적으로 Podman 컨테이너에서 실행됩니다.

Silverblue 외에도 동일한 불변의 기본 구조를 공유하지만 그래픽 환경이 변경된 다른 변형들이 등장했습니다. 대표적인 예는 다음과 같습니다. 페도라 키노이테KDE Plasma를 기반으로 하는 이 프레임워크는 특히 최근 노트북이나 Framework와 같은 하드웨어에서 현대적이고 세련되며 안정적인 데스크톱 환경을 원하는 사용자에게 매우 매력적인 선택지가 되었습니다.

바닐라 OS

Vanilla OS는 Ubuntu 기반 배포판으로, 불변성을 철학으로 삼아 깔끔한 GNOME 환경을 제공합니다. 가장 눈에 띄는 특징 중 하나는 바로 이러한 불변성 철학을 활용한다는 점입니다. ABRoot과 Apx 관리자이를 통해 컨테이너 내에서 다른 배포판의 패키지를 실행할 수 있으며, 기본 시스템을 손상시키지 않고 다양한 생태계를 제어된 방식으로 혼합할 수 있습니다.

이 제품은 특별히 다음과 같은 용도로 설계되었습니다. 최종 사용자 그들은 우분투 사용자라면 친숙한 외관을 가진 최신 시스템을 원하지만, 동시에 변경 불가능성과 복잡한 과정 없이 소프트웨어를 설치할 수 있는 매우 실용적인 접근 방식의 장점을 원합니다.

SteamOS

Valve에서 개발하고 Debian을 기반으로 하는 SteamOS는 Steam Deck에 기본으로 탑재되는 운영 체제입니다. 많은 사람들이 SteamOS를 단순히 "휴대용 콘솔의 운영 체제"로만 생각하지만, 실제로는 그 이상의 기능을 가지고 있습니다. 불변 리눅스 사용의 매우 명확한 예입니다. 대중 시장용 제품으로, 비디오 게임에 최적화되어 있습니다.

이 아이디어는 시스템의 핵심은 밸브가 안정적으로 제어하는 ​​동안 사용자는 해당 레이어를 손상시키지 않고 게임을 설치하고 설정을 조정할 수 있다는 것입니다. 일관된 업데이트를 보장합니다 수백만 대의 동일한 기기에 적용되며, 드물게 발생하는 실험으로 인해 콘솔이 고장날 가능성을 줄여줍니다.

끝이없는 OS

Endless OS는 주로 교육 환경 및 교육 관련 분야에 맞춰 설계되었습니다. 제한된 인터넷 연결그래서 이 제품에는 매우 광범위한 애플리케이션, 콘텐츠 및 오프라인 리소스 모음이 기본적으로 포함되어 있습니다. OSTree와 Flatpak을 사용하여 견고하고 업데이트가 용이한 기반을 유지하므로 동일한 기기가 많이 필요한 교육 기관이나 사회 공헌 프로젝트에 쉽게 배포할 수 있습니다.

그들의 접근 방식은 다음을 우선시합니다. 단순성 또한 자립성 측면에서 사용자는 유용한 도구가 이미 탑재된 시스템을 제공받으며, 시스템의 핵심이 안정적이고 심각한 오류에 강하다는 점에서 안심할 수 있습니다.

openSUSE MicroOS 및 SUSE Linux Enterprise Micro

openSUSE MicroOS는 다음과 같은 목적으로 설계된 제안입니다. 서버 환경, 컨테이너 및 마이크로서비스이 시스템은 Btrfs 파일 시스템과 읽기 전용 시스템 모델을 기반으로 설계되었으며, 자동화, 오류 복구 및 컨테이너(Podman, Kubernetes 등)의 집중적인 사용에 특별히 중점을 두고 있습니다.

SUSE Linux Enterprise Micro는 이러한 접근 방식을 기업 환경에 적용하여 미션 크리티컬 워크로드, 엣지 컴퓨팅 및 IoT 장치를 위한 고도로 제어된 기반을 제공합니다. 이 제품의 목표는 다음과 같습니다. 최소한의 플랫폼컨테이너화된 서비스를 배포하기에 적합하고, 보안이 강화되어 있으며 예측 가능성이 매우 높습니다.

NixOS와 Guix

NixOS는 특별한 경우입니다. 고전적인 읽기 전용 의미에서 "불변"하지는 않지만, Nix 패키지 관리자와 선언적 접근 방식을 통해 매우 유사한 효과를 얻습니다. 전체 시스템은 다음 문서에 설명되어 있습니다. 선언적 구성 파일패키지를 설치하거나 옵션을 변경한다는 것은 해당 설명을 편집하고 시스템을 다시 빌드하여 시작 시 선택할 수 있는 새로운 "세대"를 생성하는 것을 의미합니다.

그것이 허용됩니다 밀리미터 단위의 정밀도로 복잡한 환경을 재현합니다.이 도구를 사용하면 몇 가지 명령만으로 시스템 전체 롤백을 수행하고 프로젝트별로 종속성을 격리할 수 있습니다. Guix도 자체 관리자를 제공하고 소프트웨어의 자유를 중시하는 등 유사한 철학을 따릅니다.

기타 관련 배포

위에서 언급한 것 외에도 불변 시스템의 종류는 매년 늘어나고 있습니다. 다음과 같은 옵션들을 찾아볼 수 있습니다. 코어OS (컨테이너 및 클라우드에 매우 집중되어 있음) 우분투 코어 (사물인터넷(IoT)의 경우, 스냅샷 기반) 블렌드OS (다양한 배포판의 저장소를 변경 불가능한 방식으로 혼합하는 방식) 우보스 (개인 웹 서비스에 초점을 맞춘) 또는 Talos Linux나 Proton OS와 같은 최신 인프라에 매우 초점을 맞춘 새로운 프로젝트들이 있습니다.

또한 기업의 성공을 돕는 데 특화된 서비스를 제공하는 상업적 계획 및 기술 컨설팅 회사들도 있습니다. 불변 아키텍처를 채택하세요CI/CD 파이프라인을 통합하고, 클라우드 배포(AWS, Azure 등)를 자동화하며, 이러한 더욱 안정적인 기반 위에 고급 사이버 보안, 관찰 가능성 및 비즈니스 인텔리전스 조치를 구현합니다.

불변 배포판을 사용하는 것이 합리적인 사람은 누구일까요?

지금까지 살펴본 모든 것을 종합해 볼 때, 이것은 근거 없는 유행이 아니라 분명한 현상임이 분명합니다. 매우 현실적인 문제에 대한 기술적 대응 안정성, 안전성, 그리고 유지보수. 그렇다면 이 모델에 가장 적합한 프로필은 무엇일까요?

한편으로, 그것들은 다음과 같은 점에서 훌륭한 선택입니다. 컨테이너 및 재현 가능한 환경에서 작업하는 개발자컨테이너, 가상 머신 및 개발 도구를 실행할 수 있는 안정적인 기반 시스템을 갖추면 마찰을 줄일 수 있습니다. 문제가 발생하더라도 일반적으로 시스템이 아닌 컨테이너에만 국한되기 때문입니다.

또한, 우선순위를 두는 사용자에게도 적극 추천합니다. 간단하게 작동하는 데스크톱깨진 종속성이나 충돌하는 라이브러리와 끊임없이 씨름할 필요 없이, 시스템을 "조정"하는 데 시간을 쏟고 싶지 않고 일, 공부, 게임에 집중하고 싶다면 수정 불가능한 배포판이 훌륭한 동반자가 될 수 있습니다.

기업 및 교육 분야에서 그 이점은 분명합니다. 모든 팀이 동일한 시스템 이미지를 공유하면 설치를 표준화하는 것이 훨씬 쉬워집니다. IT 부서는 배포할 시스템 버전을 결정하고, 철저히 테스트한 후, 수백 대의 컴퓨터에 배포하여 안심하고 사용할 수 있습니다. 그들은 모두 똑같이 행동할 것이다예상치 못한 상황이 줄어들고, 지원 요청 건수도 줄어듭니다.

마지막으로, 사이버 보안을 최우선으로 생각하는 사람들에게는 변경 불가능한 데이터베이스, 애플리케이션 격리, 그리고 원자적 업데이트의 조합이 추가적인 보호 계층을 제공합니다. 완벽한 것은 아니지만, 이는 모든 공격자에게 요구되는 기준을 높입니다. 루트 시스템을 수정하여 지속성을 유지하려는 시도입니다.

변경 불가능한 리눅스 배포판은 운영 체제에 대한 우리의 이해 방식을 근본적으로 바꾸는 패러다임 전환을 의미합니다. 운영 체제는 끊임없이 수정해야 하는 대상에서 벗어나, 애플리케이션과 서비스를 구축하는 기반이 되는 견고하고 예측 가능하며 블록 단위로 교체 가능한 구성 요소로 거듭나고 있습니다. 안정성, 보안, 그리고 깔끔한 배포를 중시하는 사용자에게 있어 이러한 접근 방식은 GNU/리눅스 세계에서 가장 유력한 선택지 중 하나로 자리매김하고 있습니다.