🖥️ Chapter07 - 보조기억장치

💾 Chapter07 보조기억장치

💾 7-1. 다양한 보조기억장치

하드디스크

<aside> 💡 🔧 자기적인 방식으로 데이터를 저장하는 보조기억장치입니다. 동그란 원판(플래터)에 자기 물질이 덮여 있어 수많은 N극과 S극을 저장하여 0과 1의 역할을 수행합니다.

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하드디스크의 구성 요소
- 플래터: 동그란 원판으로 자기 물질로 덮여 있어 수많은 N극과 S극을 저장
- 스핀들: 플래터를 회전시키는 구성 요소, 회전 속도의 단위는 RPM
- 헤드: 플래터를 대상으로 데이터를 읽고 쓰는 구성 요소. 플래터 위에 미세하게 떠 있는 바늘 같이 생긴 부품
- 디스크 암: 원하는 위치로 헤드를 이동시키는 부품
데이터 저장 단위
- 트랙: 플래터를 여러 동심원으로 나누었을 때 그 중 하나의 원 (운동장의 달리기 트랙 같은 것)
- 섹터: 트랙을 피자처럼 여러 조각으로 나누었을 때 그 한 조각. 하드 디스크의 가장 작은 전송단위
- 실린더: 여러 겹의 플래터 상에서 같은 트랙이 위치한 곳을 모아 연결한 논리적 단위
- 연속된 정보는 보통 한 실린더에 기록됨
데이터 접근 시간
- 탐색 시간: 접근하려는 데이터가 저장된 트랙까지 헤드를 이동시키는 시간
- 회전 지연: 헤드가 있는 곳으로 플래터를 회전시키는 시간
- 전송 시간: 하드 디스크와 컴퓨터 간에 데이터를 전송하는 시간

플래시 메모리

<aside> 🔌 ⚡ 전기적으로 데이터를 읽고 쓸 수 있는 반도체 기반의 저장 장치입니다. USB메모리, SD카드, SSD가 모두 플래시 메모리 기반의 보조기억장치입니다.

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플래시 메모리 타입
- 플래시 메모리에서 데이터를 저장하는 가장 작은 단위가 셀(Cell)
- SLC(Single Level Cell) 타입: 한 셀에 1비트 저장
- • 한 셀로 두 개의 정보를 표현할 수 있음• 빠른 입출력이 가능• 수명도 다른 타입보다 큼• 용량 대비 가격이 높음
- MLC(Multiple Level Cell) 타입: 한 셀에 2비트 저장
- • 한 셀로 네 개의 정보를 표현할 수 있음• SLC 타입보다 속도와 수명은 떨어짐• 대용량화 하기 유리• 용량 대비 가격이 저렴
- TLC(Triple-Level Cell) 타입: 한 셀에 3비트 저장
- • 한 셀로 여덟 개의 정보를 표현할 수 있음• 대용량화 하기 가장 유리• SLC, MLC타입 보다 수명과 속도가 떨어짐• 용량 대비 가격도 가장 저렴
플래시 메모리 구조
- 셀(Cell): 플래시 메모리에서 데이터를 저장하는 가장 작은 단위
- 페이지(Page): 셀들이 모여 만들어진 단위
- 블록(Block): 페이지가 모여 만들어진 단위
- 플레인(Plane): 블록이 모여 만들어진 단위
- 다이(Die): 플레인이 모여 만들어진 단위
- 플래시 메모리에서 읽기와 쓰기는 페이지 단위로 이루어짐
- 삭제는 블록 단위로 이루어짐
페이지 상태와 가비지 컬렉션
- 페이지는 세 개의 상태를 가질 수 있음
- Free상태: 어떠한 데이터도 저장하고 있지 않아 새로운 데이터를 저장할 수 있는 상태
- Valid 상태: 이미 유효한 데이터를 저장하고 있는 상태
- Invalid 상태: 쓰레기값이라 불리는 유효하지 않은 데이터를 저장하고 있는 상태
- 가비지 컬렉션: 삭제가 블록단위로만 가능한 점 때문에 하나의 페이지만 삭제하고 싶을 때를 위해 블록의 유효한 페이지만 복사해 새로운 블록을 만들고 원래의 블록을 삭제하는 기능

🗂️ 7-2. RAID의 정의와 종류

RAID의 정의

<aside> 💡 🔗 RAID는 하드디스크와 SSD를 사용하는 기술로, 데이터의 안전성 혹은 높은 성능을 위해 여러 개의 물리적 보조기억장치를 마치 하나의 논리적 보조기억장치처럼 사용하는 기술입니다.

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RAID의 종류

<aside> 📊 📊 RAID 레벨은 RAID의 구성 방법을 뜻하며, 대표적으로 RAID 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6이 있고, 이로부터 파생된 RAID 10, RAID 50 등이 있습니다.

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