이설아
Chap07

07-1. 다양한 보조기억장치

하드 디스크

  • 자기적인 방식으로 데이터를 저장하는 보조기억장치 ⇒ 자기 디스크라고도 불림
  • 플래터(Platter)
    • 데이터를 실질적으로 저장하는 동그란 원판
    • 여러 개의 플래터가 층층이 쌓여 있음
  • 스핀들(Spindle)
    • 플래터를 회전시키는 구성 요소
    • 회전 속도는 RPM(Revolutions Per Minute, 분당 회전 수) 단위로 표현됨
  • 헤드(Head)
    • 데이터를 읽고 쓰는 역할을 함
    • 플래터 표면에서 매우 가까운 거리에서 움직이며 데이터를 액세스함
  • 액추에이터 암(Actuator Arm)
    • 헤드를 원하는 위치로 이동시키는 역할을 함
  • 컨트롤러(Controller)
    • 데이터의 입출력을 제어하는 역할을 하는 회로
    • 하드 디스크와 컴퓨터 간의 데이터 전송을 관리함
  • 캐시 메모리(Cache Memory)
    • 자주 사용하는 데이터를 임시 저장하여 속도를 향상시킴
  • 하드디스크가 저장된 데이터에 접근하는 시간
    1. 탐색시간: 접근하려는 데이터가 지정된 트랙까지 헤드를 이동시키는 시간
    2. 헤드가 있는 곳으로 플래터를 회전시키는 시간
    3. 전송시간: 하드 디스크와 컴퓨터 간에 데이터를 전송하는 시간

플래시 메모리

  • 우리가 흔히 사용하는 USB, SD카드, SSD가 모두 플래시 메모리
  • 셀 단위
    1. 한 셀에 1비트 저장 가능한 플래시 메모리를 SLC 타입
      • 다른 타입들에 비해 빠른 입출력 가능
      • 기업에서 데이터를 읽고 쓰기가 많이 반복되며 고성능의 빠른 장치가 필요한 경우
    2. 한 셀에 2비트 저장 가능한 플래시 메모리를 MLC 타입
      • SLC보다 대용화에 유리
      • 시중에 사용되는 많은 플래시 메모리 저장 장치들이 MLC 타입 혹은 TLC로 만들어짐
    3. 한 셀에 3비트 저장 가능한 플래시 메모리를 TLC 타입
      • SLC, MLC 보다 수명과 속도가 떨어지지만 용량 대비 가격도 저렴
        구분SLCMLCTLC
        셀당 bit1bit2bit3bit
        수명길다보통짧다
        읽기/쓰기 속도빠르다보통느리다
        용량 대비 가격높다보통낮다

07-2. RAID의 정의와 종류

RAID의 정의

  • 주로 하드 디스크와 SSD를 사용하는 기술
  • 데이터의 안정성 혹은 높은 성능을 위해 여러 개의 물리적 보조기억장치를 마치 하나의 논리적 보조기억장치처럼 사용하는 기술

RAID의 종류

  • RAID의 구성 방법을 RAID 레벨이라 함 ⇒ 대표적으로 RAID0, RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6이 있음 ⇒ 그로부터 파생된 RAID 10, RAID 50 등이 있음

RAID 0 (스트라이핑, Striping)

  • 구성 방식: 데이터를 여러 디스크에 분산하여 저장
  • 장점: 속도가 빠름 (병렬 처리로 성능 향상)
  • 단점: 하나의 디스크라도 고장 나면 데이터 손실 발생 (안전성 없음)

RAID 1 (미러링, Mirroring)

  • 구성 방식: 동일한 데이터를 두 개 이상의 디스크에 복제하여 저장
  • 장점: 높은 데이터 안정성 (한 디스크가 고장 나도 복제본이 존재)
  • 단점: 저장 용량 비효율적 (디스크 용량의 절반만 사용 가능)

RAID 4

  • 구성 방식: 데이터를 블록 단위로 나누어 여러 디스크에 저장 + 전용 패리티 디스크 사용
  • 장점: 랜덤 읽기 성능이 좋음
  • 단점: 패리티 디스크가 병목이 될 수 있음

RAID 5

  • 구성 방식: 데이터를 블록 단위로 나누어 저장 + 패리티 정보를 여러 디스크에 분산 저장
  • 장점: 데이터 보호와 성능의 균형이 좋음
  • 단점: 디스크 하나가 고장 나면 성능이 저하될 수 있음

RAID 6

  • 구성 방식: RAID 5와 유사하지만, 패리티를 두 개씩 저장하여 2개의 디스크 고장까지 복구 가능
  • 장점: 데이터 안정성이 높음 (2개 디스크 고장에도 데이터 보호 가능)
  • 단점: 쓰기 성능이 상대적으로 낮음

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