[ADV_db]Chap 1. 물리적 저장 장치 시스템

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# 저장 장치 개요

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• Volatile
  •  Primary storage
  • 바이트 단위의 랜덤 접근이 가능하다. 
  • 캐시 메모리
  • 메인 메모리
• Non-Volatile
  • 블록 단위의 연속적인 접근만 가능하다. 
  • Secondary storage(on-line storage)
    • 플래시 메모리
    • Magnetic-disk
  • Tertiary storage(off-line storage)
    • Optical storage
    • Tape storage
• 저장장치를 고르는 요소
  • 스피드
  • 가격
  • Reliability(저장 신뢰성)
   

Storage Hierarchy

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# 저장 인터페이스

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• 표준 디스크 인터페이스
  
  • SATA
  • SAS
  • NVme
• SAN
• NAS

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# 하드 디스크 매커니즘

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• Platter별로 50K-100K개 정도의 Track을 가지고 있다. 그리고 Track별로 읽고 쓸 수 있는 가장 작은 단위인 Sector로 이루어져 있으며 보통 512KB정도의 크기다.Track 별로 안쪽의 경우는 500-1000개, 바깥쪽은 1000-2000개정도의 Sector 를 가진다.

• 디스크에 접근하여 읽거나 쓰기 위해서는 Track을 찾기 위해 Arm이 움직이는 Seek Time과 Track에서 필요한 Sector를 찾기까지의 Rotational Latency가 합쳐져 Access time이 걸린다. 
• Disk Controller
  • read/write에 해당하는 high level의 명령어를 받아서 disk arm과 track을 움직여 데이터를 읽어오는 작업을 수행한다. 
  • 컴퓨터 시스템과 저장장치 간의 인터페이스
  • 읽고 쓰는 과정을 실행하고 checksum 이라는 검사 과정을 거친다.
  • Bad Sector를 Remapping하는 작업도 한다.

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# 디스크의 퍼포먼스 측정

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• Data-transfer rate
  • 정해진 시간동안 옮겨진 데이터의 양
• Disk Block
  • 운영체제가 디스크나 스토리지에 읽고 쓰는 기본 단위
  • 보통 4~16kb정도로 Sector보다는 크다.
  • Block size
    • Smaller
      • 더 많은 Transfer
    • Larger
      • 저장공간 낭비
• Access Pattern 
  • Sequential Access Pattern
    • 테이프처럼 앞에서부터 원하는 데이터가 나올때까지 데이터를 읽는 조회하는 방법
  • Random Access Pattern
    • 일반적인 하드디스크에서는 원하는 Block을 정하여 Access하기 때문에 IOPS (초당 I/O연산 수)라는 거에 따라 데이터 전송 속도가 달라진다.
• MTTF(평균 장애 시간)