1. 다양한 보조기억장치
1.1 하드디스크
하드디스크는 자기적인 방식으로 저장하는 보조기억장치이기에, 자기디스크라고도 부른다.
하드디스크는 안에 CD가 있어서 CD를 읽는 형태로 작동한다.
하드디스크는 동그란 원판에서 저장되는데, 이곳을 플래터라고한다.
또한 플래터를 회전시크는 구성요소를 스핀들이라고하며, 스핀들이 플래터를 돌리는 속도를 RPM 단위로 표시한다.
플래터를 대상으로 읽고쓰는 구성요소는 헤드이며, 원하는 위치로 이동하는것을 디스크암이라고 한다.
플래터는 트랙과 섹터라는 단위로 저장합니다. 트랙은 하나의 원을 말하며,섹터는 하드 디스크의 가장작은 단위 입니다.
하드 디스크가 저장된 데이터에 접근하는 시간은 탐색시간 ,회전지연 ,전송시간으로 나뉜다.
탐색 시간은 데이터가 저장된 트랙까지 헤드를 이동시키는 시간을 의미한다.
회전 지연은 헤드가 있는곳으로 플래터를 회전시키는 시간을 말한다.
전송 시간은 하드 디스크와 컴퓨터 간에 데이터를 전송하는 시간을 의미한다.
다중 헤드 디스크와 고정헤드 디스크
플래터의 단면당 헤드가 하나씩 달려있는것들을 단일 헤드 디스크라 부르며, 헤드가 트랙별로 달려잇는걸 다중 헤드디스크라고 부른다.
1.2 플래시 메모리
하드디스크는 플래시 메모리 기반의 보조장치또한 많이 사용한다.
플래시메모리에는 셀이라는 단위가 있다.
하나의 셀에 몇비트를 저장할 수 있느냐에 따라, 플래시 메모리 종류가 나뉜다.
1비트는 SLC,2비트는 MLC, 3비트는 TLC타입이라고 한다.
1.2.1 SLC 타입
SLC 타입은 다른타입에 비해 비트의 빠른 입출력이 가능하다.
수명또한 다른 타입보다 길다.
1.2.2 MLC 타입
MLC 타입은 SLC 타입보다 일반적으로 대용화하기 유리한다.
1.2.3 TLC 타입
TLC 타입은 다른것보다 수명과 속도가 떨어지지만, 용량대비 가겨이 저렴하다.
셀들이 만들어진 단위를 페이지, 페이지가 모여 만들어진 단위를 블록, 블록이 모여 플레인, 플레인이 모여 다이가 된다.
읽기와 쓰기는 페이지 단위로 이루어진다.
삭제는 페이지보다 큰 블록 단위로 이루어진다.
Free상태는 어떠한 데이터도 저장하고 있지 않아, 새로운 데이터를 저장할 수있는 상태를 의미한다.
Vaild상태는 유효한 데이터를 저장하고 있는 상태를 의미한다.
InVaild상태는 쓰레기 값이라 불리는 유효하지 않은 데이터를 저장하고 있는 상태를 의미한다.
플래쉬메모리는 하드디스크와 달리 덮어쓰기가 불가능하여, Vaild상태인 페이지는 새 데이터를 저장할 수 없다.
그렇다면 기존의 플래시 메모리는 쓸모없는 데이터는, Invaild가 되며, 유효하지 않는 쓰레기값이 된다.
최근 SSD를 비롯한 플래쉬 메모리는 이런 쓰레기값을 정리하기 위해 가비지 컬렉션 기능을 제공한다.
2. RAID의 정의와 종류
2.1 RAID의 정의
RAID는 주로 하드디스크와 SSD를 사용하는 기술로, 데이터의 안정성 혹은 높은 성능을 위해 여러개의 물리 보조장치를 하나의 논리 보조기억장치 처럼 사용한다.
2.2 RAID의 종류
RAID를 구성하는 방법은 여러가지가 있다. RAID 구성방법을 RAID레벨이라 표현한다.
2.2.1 RAID 0
줄무늬처럼 분산되어 저장된 데이터를 스트라입 이라고 하며, 분산하여 저장하는것을 스트라이핑이라고 한다.
하지만 단점이 있는데, 하나가 깨질경우 문제가 생길수 있다는것이다.
2.2.2 RAID 1
RAID 1은 복사본을 만드는 방식이며, 미러링이라고한다.
한쌍으로 백업본을 만들기에, 쓰기속도는 RAID0 보다 느리다.
데이터를 백업할수 있다는 장점이 있지만, 사용할 수잇는 데이터가 적어지는 단점이 생긴다.
2.2.2 RAID 4
RAID 4는 완전한 복사본을 만드는 대신 검출하고 복구하기위한 패리티 비트를 저장한다.
2.2.3 RAID 5
RAID4에서 문제점은 무엇일까? 바로 패리티를 저장하는 장치에 병목현상이 발생한다는 문제가 있다.
그래서 RAID 5는 RAID4의 병목현상을 해소한다.
2.2.4 RAID 6
RAID 6는 서로다른 두개의 페리티를 두는 방식이다.
RAID 4나 RAID5보다 안전한 구성이다. 다만 새로운 데이터를 저장할때, 페리티가 두개이기 때문에 RAID 5보다 느리다.
