컴퓨터 구조 7 보조기억장치

하드디스크의 구성품 ; 자기적인 방식으로 데이터를 저장 
- 플래터 ; 데이터가 실질적으로 저장되는 동그란 원판
- 스핀들 ; 플래터를 회전시키는 구성 요소 
- 헤드 ; 플래터를 대상으로 데이터를 읽고 쓰는 구성 요소 
- 디스크 암 ; 헤드가 부착되어 원하는 장소로 이동시키는 구성 요소 

 

하드디스크의 구조
트랙 ; 플래터를 동심원으로 나눴을 때 그 중 하나 
섹터 ; 트랙의 조각 중 하나 / 보통 512바이트~ 4096바이트도 있음 
실린더 ; 같은 트랙을 가진 플래터들 
-> 연속된 정보를 실린더에 저장 -> 디스크암을 움직이지 않고 읽을 수 있음

탐색시간 ; 데이터가 저장된 트랙까지 헤드를 이동시키는 시간 
회전지연 ; 헤드가 있는 곳으로 플래터를 회전시켜서 섹터와 헤드가 만나기까지 시간
전송시간 ; 하드 디스크와 컴퓨터 간에 데이터를 전송하는 시간 


플래시 메모리 ; USB / SD / SSD 전기적으로 데이터를 읽고 쓰는 저장장치 
셀 ; 플래시 메모리에서 데이터를 저장하는 가장 작은 단위
SLC / MLC/ TLC : 한 셀에 1/2/3비트를 저장할 수 있는 메모리 
- SLC ; 빠른 입출력 / 수명도 김 / 용량 대비 가격이 높음 (0 또는 1)
- MLC ; (00 / 01 / 10 / 11 총 4가지 상태 저장가능)

 

플래시 메모리의 단위
페이지 ; 셀들이 모여 만들어진 단위
블록 ; 페이지가 모여 만들어진 단위 
플레인 ; 블록이 모인 단위
다이 ; 플레인이 모인 단위 
읽기 쓰기는 페이지 단위에서 이뤄짐 / 삭제는 블록 단위에서 이뤄짐 
-> 여기서 SSD의 특징인 가비지 컬렉션이 나온다 

 

페이지의 상태
free ; 새로운 데이터를 저장할 수 있는 상태 
valid ; 유효한 데이터를 저장하고 있는 상태 
invalid ; 유효하지 않은 데이터를 저장하고 있는 상태 \
가비지 컬렉션 ; 유효한 페이지만 새로운 블록으로 복사하고, 기존 블록을 삭제하는 기능 

RAID ; Redundant Array of Independent Disk 
여러개의 물리적 보조기억장치를 하나의 논리적 보조기억장치로 사용하는 기술 

RAID 0 ; 데이터를 번갈아가면서 저장함 ; 스트라이핑 
-> 줄무늬처럼 분산되어 저장 ; 스트라입 
-> 읽고 쓰는 속도 빨라짐 ; 한 번에 저장장치 n개 각각에서 데이터를 읽고 쓸 수 있으므로 
-> 문제 ; 안전하지 않음 ; 하드디스크 하나만 고장나도 모든 정보를 읽는 데 문제 발생

RAID 1 ; 복사본을 만듦 
-> 용량이 줄어드는 문제
-> 비용도 늘어남 

RAID 4 ; 오류를 검출하고 복구하기 위한 정보를 저장장치를 구성 
패리티 비트 ; RAID 1 보다 적은 하드 디스크로 데이터를 안전하게 보관 
데이터를 읽고 쓸 때마다, 패리티 디스크에도 읽고 쓰므로 
패리티 디스크에 병목현상이 발생하는 문제 

RAID 5 ; 패리티 비트를 분산하여 저장 
패리티 디스크의 병목현상을 해소 

RAID 6 ; 패리티를 2개를 두는 방식 
보다 안전한 구성