CUPS

스케줄러는 CUPS의 핵심 데몬 프로세스인 cupsd의 주요 기능 중 하나이다. 이 프로세스는 인쇄 작업을 수신하고, 관리하며, 최종적으로 적절한 프린터로 전달하는 일련의 과정을 조율한다. 사용자나 애플리케이션이 인쇄 명령을 내리면, 스케줄러는 해당 작업을 대기열에 추가하고, 우선순위, 시간, 대상 프린터 등의 정책에 따라 처리 순서를 결정한다.

스케줄러의 주요 임무는 인쇄 작업의 라이프사이클을 관리하는 것이다. 이 과정은 일반적으로 다음과 같은 단계를 거친다.

1. 작업 수신 및 대기열 배치: IPP를 비롯한 다양한 프로토콜을 통해 인쇄 작업을 수신하고, 해당 프린터의 대기열에 작업을 생성한다.

2. 작업 필터링 및 처리: PPD 파일과 필터 시스템을 참조하여, 원본 데이터(예: PDF, 텍스트)를 대상 프린터가 이해할 수 있는 형식(예: PostScript, PCL)으로 변환한다.

3. 작업 스케줄링 및 전송: 변환이 완료된 작업 데이터를, 해당 프린터에 맞는 백엔드를 통해 실제 프린터 하드웨어나 네트워크 프린터로 전송한다.

스케줄러는 또한 시스템의 프린터와 클래스[3]를 관리한다. 사용자는 웹 인터페이스나 명령줄 도구를 통해 스케줄러에 접속하여 대기열의 작업을 일시 중지, 재개, 취소하거나 프린터의 상태를 확인할 수 있다. 기본 설정 파일인 cupsd.conf를 통해 스케줄러의 동작을 세부적으로 제어할 수 있으며, 여기에는 로깅 수준, 접근 제어, 네트워크 포트 설정 등이 포함된다.

CUPS의 필터 시스템은 인쇄 작업 데이터를 프린터가 이해할 수 있는 형식으로 변환하는 핵심적인 역할을 담당한다. 사용자가 보내는 다양한 형식의 문서(PostScript, PDF, 이미지 파일, 일반 텍스트 등)를 특정 프린터의 페이지 기술 언어로 변환하는 파이프라인을 구성한다. 이 시스템은 MIME 타입을 기반으로 필요한 변환 필터를 자동으로 선택하고 연결하여 작동한다.

변환 과정은 일반적으로 여러 단계의 필터를 거친다. 예를 들어, PDF 파일을 PCL 언어를 사용하는 HP 프린터로 인쇄할 경우, 시스템은 먼저 pdftops 필터를 통해 PDF를 PostScript로 변환한 후, pstopcl 필터를 통해 PostScript를 PCL로 다시 변환한다. 각 필터는 단순하고 특화된 작업을 수행하며, 이들이 순차적으로 연결되어 최종 출력 데이터를 생성한다. 필터의 선택과 순서는 /etc/cups/mime.types와 /etc/cups/mime.convs 설정 파일에 정의된 MIME 타입 규칙에 의해 결정된다.

시스템의 유연성은 사용자 정의 필터의 추가로 확장될 수 있다. 특수한 파일 형식을 처리하거나, 인쇄 전후에 특별한 처리가 필요할 경우, 관리자는 새로운 필터 실행 파일을 작성하고 MIME 설정 파일에 등록하기만 하면 된다. 또한, 각 프린터에 연결된 PPD 파일에는 해당 프린터의 기본적인 페이지 기술 언어와 지원하는 해상도, 용지함 등 필터 시스템이 참고할 수 있는 정보가 포함되어 있다.

이 구조 덕분에 CUPS는 수백 가지의 서로 다른 프린터 모델을 지원하면서도, 사용자와 애플리케이션에게는 통일된 인쇄 인터페이스를 제공할 수 있다. 애플리케이션은 복잡한 프린터 드라이버를 고려할 필요 없이 표준 형식(주로 PDF)으로 데이터를 보내기만 하면, 나머지 변환 작업은 필터 시스템이 자동으로 처리한다.

백엔드는 CUPS가 실제 프린터 하드웨어나 네트워크 서비스와 통신하는 구성 요소이다. 스케줄러가 인쇄 작업을 백엔드로 전달하면, 백엔드는 해당 프린터가 이해할 수 있는 특정 프로토콜이나 인터페이스를 사용하여 데이터를 전송한다. 각 백엔드는 특정 유형의 프린터나 연결 방식을 처리하도록 설계된 독립적인 실행 파일이다.

주요 백엔드 유형은 다음과 같다.

예를 들어, ipp 백엔드는 인터넷 프린팅 프로토콜을 사용하여 네트워크 프린터에 작업을 보내고, usb 백엔드는 시스템의 USB 버스를 검색하여 연결된 프린터와 통신한다. file 백엔드는 인쇄 데이터를 지정된 파일 경로에 쓰는 방식으로 동작한다.

백엔드 시스템의 모듈화 덕분에 CUPS는 새로운 프린터 기술이나 통신 프로토콜이 등장할 때마다 전체 아키텍처를 변경하지 않고도 새로운 백엔드를 추가하여 지원할 수 있다. 이는 다양한 프린터와의 호환성을 유지하는 핵심 메커니즘이다.

CUPS는 인터넷 프린팅 프로토콜을 기본 프로토콜로 사용하여 네트워크 프린터를 광범위하게 지원한다. IPP는 프린터 상태 확인, 작업 관리, 인증 등 고급 기능을 제공하는 표준 프로토콜이다. 또한, CUPS는 LPD, SMB/CIFS, AppSocket과 같은 레거시 네트워크 프로토콜도 지원하여 다양한 네트워크 프린터와의 호환성을 보장한다.

네트워크 프린터를 추가하는 과정은 일반적으로 직관적이다. 관리자는 프린터의 네트워크 주소(IP 주소나 호스트명)와 사용할 프로토콜을 지정하기만 하면 된다. CUPS는 해당 주소로 연결을 시도하고 프린터의 기능을 자동으로 감지하며, 적절한 PPD 파일을 선택하거나 생성하는 과정을 돕는다.

지원되는 네트워크 프린터의 유형은 다음과 같다.

이러한 다중 프로토콜 지원 덕분에 CUPS는 이기종 네트워크 환경에서 중앙 집중식 인쇄 서버 역할을 효과적으로 수행할 수 있다. 하나의 CUPS 서버가 여러 종류의 네트워크 프린터를 관리하고, 클라이언트 시스템들에게는 표준화된 IPP 인터페이스를 제공하는 구조이다.

CUPS는 네트워크 상의 프린터를 자동으로 찾아서 사용자에게 제공하는 기능을 지원한다. 이 기능은 Zeroconf 기술 표준군의 일부인 mDNS와 DNS-SD 프로토콜을 주로 활용한다. 이를 통해 사용자는 복잡한 네트워크 설정이나 IP 주소 입력 없이도 인근에 연결된 프린터를 쉽게 추가하고 사용할 수 있다.

프린터 자동 발견 과정은 일반적으로 다음과 같다. 먼저, 네트워크에 연결된 프린터나 프린터 서버가 자신의 존재와 서비스 정보를 mDNS를 통해 정기적으로 브로드캐스트한다. 그런 다음, CUPS가 구동 중인 클라이언트 시스템은 DNS-SD를 사용하여 이 브로드캐스트 메시지를 수신하고, 사용 가능한 프린터 목록을 파악한다. 발견된 프린터는 시스템의 프린터 설정 유틸리티나 CUPS의 웹 인터페이스에 자동으로 표시된다.

이 기능은 특히 IPP Everywhere 호환 프린터나 Bonjour를 지원하는 애플 기기와의 통합에서 효과적이다. 시스템 관리자는 필요에 따라 cupsd.conf 설정 파일에서 BrowseProtocols 및 BrowseAllow/BrowseDeny 지시어를 수정하여 자동 발견의 범위와 대상을 제어할 수 있다[5].

CUPS는 웹 브라우저를 통해 프린터와 작업을 관리할 수 있는 내장 웹 인터페이스를 제공한다. 이 인터페이스는 기본적으로 CUPS 서버가 실행 중인 시스템의 631번 포트(예: http://localhost:631)에서 접근할 수 있다. 사용자는 이곳에서 프린터 추가, 삭제, 기본 프린터 설정, 인쇄 작업 일시 중지 또는 취소, 서버 설정 변경 등의 작업을 수행할 수 있다.

관리 인터페이스의 주요 섹션과 기능은 다음과 같다.

이 웹 인터페이스는 명령줄 인터페이스나 운영 체제의 기본 프린터 설정 도구를 사용하기 어려운 경우에 특히 유용하다. 또한 로컬 네트워크 내의 다른 컴퓨터에서도 접속하여 원격 관리를 가능하게 한다. 접근 제어는 cupsd.conf 설정 파일을 통해 구성하며, 기본적으로 로컬 시스템에서의 관리 작업만 허용하는 경우가 많다.

대부분의 현대 리눅스 배포판과 유닉스 계열 시스템은 기본적으로 CUPS를 포함하고 있거나 패키지 관리자를 통해 쉽게 설치할 수 있습니다. 설치 방법은 배포판마다 차이가 있습니다.

주요 배포판별 설치 명령어는 다음과 같습니다.

설치 후에는 CUPS 데몬(cupsd)을 시작하고 시스템 부팅 시 자동으로 실행되도록 설정해야 합니다. 일반적으로 systemctl 명령어를 사용합니다. sudo systemctl start cups로 서비스를 시작하고, sudo systemctl enable cups로 자동 시작을 활성화합니다. 서비스 상태는 sudo systemctl status cups 명령으로 확인할 수 있습니다.

기본적으로 CUPS 웹 관리 인터페이스는 http://localhost:631에서 접근할 수 있습니다. 그러나 초기 보안 설정에 따라 로컬 호스트에서만 접근이 허용될 수 있습니다. 네트워크 상의 다른 컴퓨터에서 관리 인터페이스에 접근하려면 /etc/cups/cupsd.conf 설정 파일을 수정해야 합니다. Listen 지시어와 <Location> 섹션의 Allow 지시어를 편집하여 접근 권한을 조정합니다.

CUPS는 2007년 macOS 10.5 "Leopard"부터 기본 인쇄 시스템으로 통합되었다. 이전 버전의 macOS에서 사용되던 클래식 Mac OS의 인쇄 아키텍처를 완전히 대체했다.

macOS에 통합된 CUPS는 시스템의 핵심 서비스(cupsd 데몬)로 동작하며, 사용자는 시스템 환경설정의 '프린터 및 스캐너' 패널을 통해 직관적으로 프린터를 추가, 제거 및 관리할 수 있다. 내부적으로는 CUPS의 모든 기능을 활용하지만, 대부분의 복잡한 설정은 GUI 뒤에서 자동으로 처리된다. macOS는 또한 AirPrint 프로토콜을 지원하여, 네트워크 상의 호환 프린터를 자동으로 발견하고 iOS 기기나 다른 Mac 컴퓨터에서도 별도의 드라이버 설치 없이 인쇄할 수 있게 한다.

주요 구성 파일들은 일반 사용자가 직접 편집하지 않도록 /private/etc/cups/ 디렉토리 아래에 보호되어 있다. 시스템 업데이트를 통해 CUPS의 보안 패치 및 기능 향상이 함께 제공된다. 터미널을 통해 cupsctl, lpadmin, lpstat 같은 표준 CUPS 명령줄 도구를 사용하여 고급 설정을 할 수도 있다.

CUPS의 동작과 프린터 구성은 주로 텍스트 기반의 설정 파일을 통해 관리된다. 가장 중요한 파일은 서버 데몬의 동작을 제어하는 cupsd.conf와 등록된 프린터의 세부 사항을 기록하는 printers.conf이다.

cupsd.conf 파일은 CUPS 서버 데몬(cupsd)의 핵심 설정을 담당한다. 이 파일의 위치는 일반적으로 /etc/cups/cupsd.conf이다. 주요 설정 항목은 다음과 같다.

<Location> 섹션 내에서는 Order, Allow, Deny 지시자를 사용해 특정 IP 주소나 네트워크로부터의 접근을 허용하거나 거부할 수 있다. 설정을 변경한 후에는 CUPS 서비스를 재시작해야 적용된다.

printers.conf 파일은 시스템에 실제로 추가된 프린터 큐의 구체적인 정보를 저장한다. 이 파일은 일반적으로 /etc/cups/printers.conf에 위치하며, 사용자가 프린터를 추가하거나 설정을 변경할 때 자동으로 생성 및 갱신된다. 파일에는 각 프린터에 대한 <Printer 프린터명> 섹션이 포함되며, 주요 정보는 다음과 같다.

• DeviceURI: 프린터의 물리적 위치를 나타내는 URI (예: usb://..., ipp://..., socket://...).

• State: 프린터의 현재 상태 (idle, stopped, processing).

• PPD 또는 MakeModel: 사용 중인 PPD 파일의 경로 또는 프린터 모델명.

• Option 지시자: 페이지 크기, 용지함, 해상도 등 다양한 프린터별 옵션 값.

이 파일은 직접 편집하기보다는 lpadmin 명령어나 웹 인터페이스를 통해 관리하는 것이 안전하다. 잘못된 수정은 프린터 작동 오류를 일으킬 수 있다.

IPP는 인터넷이나 로컬 네트워크를 통해 프린터와 통신하기 위한 응용 계층 프로토콜이다. CUPS는 이 프로토콜을 핵심 통신 수단으로 채택하여, 기존의 LPD (Line Printer Daemon) 프로토콜보다 향상된 기능과 보안을 제공한다. IPP는 프린터의 상태 확인, 작업 제어, 인증 및 암호화 지원 등 다양한 관리 기능을 표준화한다.

IPP의 주요 기능은 작업 큐 관리와 프린터 속성 조회이다. 클라이언트는 IPP 요청을 통해 프린터의 용지 종류, 해상도, 색상 지원 여부와 같은 기능을 확인할 수 있으며, 인쇄 작업을 제출, 일시 중지, 재개 또는 취소할 수 있다. 또한 작업의 우선순위를 설정하거나, 특정 사용자에게만 인쇄를 허용하는 등의 정책을 적용할 수 있다. 이러한 기능들은 모두 프로토콜 수준에서 정의되어 있어, 서로 다른 벤더의 장비 간에도 상호 운용성을 보장한다.

현대의 IPP, 특히 IPP Everywhere 표준은 프린터별 전용 드라이버의 필요성을 크게 줄인다. 이 표준은 PDF, JPEG, PWG Raster와 같은 범용 데이터 형식을 직접 지원하도록 규정하여, 운영체제나 클라이언트 소프트웨어가 특정 프린터 모델을 위한 별도의 PPD 파일이나 필터 없이도 인쇄할 수 있게 한다. CUPS는 IPP Everywhere를 완벽히 지원함으로써 네트워크 프린터의 설정과 관리를 단순화하고, 크로스 플랫폼 인쇄 환경을 조성한다.

PPD는 포스트스크립트 언어를 사용하는 프린터의 기능과 설정을 정의하는 텍스트 파일이다. 이 파일은 프린터의 해상도, 용지함, 인쇄 품질, 사용 가능한 용지 크기 등 모든 인쇄 옵션을 설명한다. CUPS는 IPP와 함께 PPD 파일을 활용하여 사용자에게 일관된 구성 인터페이스를 제공하고, 최종 인쇄 데이터를 생성하기 위한 필터 체인을 구성하는 데 필요한 정보를 얻는다.

PPD 파일의 구조는 어도비 시스템즈가 정의한 포스트스크립트 프린터 설명 파일 형식을 따르며, 일반적으로 프린터 제조사가 제공한다. 파일 내부에는 특정 프린터 모델의 하드웨어 기능을 선언하는 키워드와 명령어가 포함되어 있다. 주요 섹션으로는 프린터의 정체성(예: *NickName, *PCFileName), 지원하는 용지 크기(*PaperDimension), 설치된 메모리(*InstalledMemory), 그리고 다양한 인쇄 옵션을 위한 *OpenUI/*CloseUI 및 *OpenGroup/*CloseGroup 지시어가 있다. 각 옵션은 사용자가 선택할 수 있는 선택지(*Choice)와 해당 선택지가 포스트스크립트 프린터로 전송할 실제 코드(*Command)로 정의된다.

CUPS는 PPD 파일을 사용하여 사용자에게 그래픽 인터페이스로 인쇄 옵션을 표시한다. 사용자가 "양면 인쇄"나 "고해상도"와 같은 옵션을 선택하면, CUPS 필터 시스템은 PPD 파일에서 해당 선택지에 매핑된 포스트스크립트 명령어를 찾아 최종 인쇄 작업 데이터에 적용한다. 이는 비포스트스크립트 프린터(예: 대부분의 GDI 프린터)에도 유사하게 작동하며, CUPS 필터가 PPD의 지시를 받아 포스트스크립트 데이터를 프린터가 이해할 수 있는 다른 형식(예: PCL)으로 변환한다. 역사적으로 PPD는 어도비의 독점 형식이었으나, CUPS 프로젝트는 표준화된 OpenPrinting PPD 확장을 도입하여 비포스트스크립트 프린터에 대한 지원을 개선했다.