[#혼공] 혼자 공부하는 컴퓨터 구조+운영체제 [Chapter.07]

  이번 장에서는 앞서 배운 메모리(RAM)보다 조금 더 익숙한 보조기억장치에 관하여 배웁니다. SSD, USB와 같은 저장 장치를 말합니다. 조금은 가볍게 이번 장을 읽어볼 것인데, 지식을 넓혀서 다음에 노트북을 구매할 때 참고가 되길 바라며 시작해보겠습니다. 그리고 1TB 하드 디스크 4개를 사용하는 것과 4TB 하드 디스크 1개를 사용하는 것 중 무엇이 더 좋을 징 대한 정답을 알고 싶으시면 꼭 본문을 읽어주세요. :) 

 

 

 

[07-1] 다양한 보조기억장치

 

 

 

하드 디스크

 

  자기 디스크라고도 불립니다. 대용량 저장 장치가 필요한 작업이나 서버실에 자주 출입하는 작업을 한다면 하드 디스크를 자주 접하게 됩니다. 하드 디스크의 구성 요소는 아래와 같습니다.

 

(1) 플래터

  자기 물질로 이루어져, 수많은 N극과 S극을 저장합니다. N극과 S극은 0과 1의 역할을 수행합니다. 트랙과 섹터라는 단위로 저장하는데, 섹터는 하드 디스크의 가장 작은 전송단위이고 여러 조각이 합쳐져 원형이 되면 그것이 트랙입니다.

 

(2) 스핀들

  플래터를 회전 시키는 구성 요소를 스핀들이라고 합니다.

 

(3) RPM

  스핀들이 플래털르 돌리는 속도를 분당 회전수를 나타내는 RPM이라는 단위로 표현됩니다. 가령 RPM이 15,000인 하드 디스크는 1분에 15,000바퀴를 회전합니다.

 

(4) 헤드

  플래터를 대상으로 데이터를 읽고 쓰는 구성 요소는 헤드입니다.

 

(5) 디스크 암 

  헤드를 원하는 위치로 이동시킵니다.

 

 

하드 디스크에[ 접근한느 시간은 크게 탐색 시간, 회전 지연, 전송 시간으로 나뉩니다.

 

탐색 시간 : 접근하려는 데이터가 저장된 트랙까지 헤드를 이동시키는 시간입니다.

 

회전 지연 : 헤드가 있는 곳으로 플래터를 회전시키는 시간입니다.

 

전송 시간 : 하드 디스크와 컴퓨터 간에 데이터를 전송하는 시간입니다.

 

 

 

 

플래시 메모리

 

  하드 디스크는 최근에 많이 사용되지만, 플래시 메모리 기반의 보조기억장치 또한 많이 사용됩니다. 예를 들면, USB, SD, SSD가 모두 해당합니다. 플래시 메모리는 전기적으로 데이터를 읽고 쓸 수 있는 반도체 기반의 저장 장치입니다. 사실 플래시 메모리는 보조기억장치 범주에만 속한다기보다는 다양한 곳에서 널리 사용하는 저장 장치로 보는 것이 옳습니다. 우리가 일상적으로 접하는 거의 모든 전자 제품 안에 플래시 메모리가 내장되어 있다고 봐도 무방합니다. 

 

  요악하자면, 플래시 메모리는 한 셀에 몇 비트를 저장할 수 있느냐에 따라 SLC, MLC, TLC로 나뉩니다. 플레시 메모리의 읽기와 쓰기는 페이지 단위로 삭제는 블록 단위로 이루어집니다. 

 

 

 

 

 

 

[07-2] RAID의 정의와 종류

 

 

  1TB 하드 디스크 네 개와 4TB 하드 디스크 한 개 중에 어느 것을 사용하는 것이 더 좋을까요? 1TB 하드 디스크 네 개로 RAID를 구성한다면 4TB 하드 디스크 한 개의 성능과 안전성을 능가할 수 있습니다. 

 

 

RAID의 정의

 

  만약에 우리가 서버 엔지니어라고 생각해봅니다. 매일 같이 수십, 수백 TB 데이터가 서버로 쏟아지고 보안도 중요합니다. 어떻게 안전하게 관리할 것인지에 대한 방법 중에 하나가 RAID입니다. RAID는 주로 하드 디스크와 SSD를 사용하는 기술로, 데이터의 안정성 혹은 높은 성능을 위해 여러 개의 물리적 보조기억장치를 마치 하나의 논리적 보조기억장치로 사용하는 기술을 의미합니다. 

 

 

 

RAID의 종류

 

 

종류	내용
RAID 0	데이터를 단순히 병렬 분산하여 저장합니다.
RAID 1	데이터를 단순히 병렬 분산하여 저장하고 완전한 복사본을 만듭니다.
RAID 4	패리티를 저장한 장치를 따로 두는 방식입니다.
RAID 5	패리티를 분산하여 저장하는 방식입니다.
RAID 6	서로 다른 두 개의 패리티를 두는 방식입니다.

*패리티 비트 : 오류를 검출하고 복구하기 위한 정보