디스크 인터페이스 기술은 컴퓨터의 데이터 저장과 전송에 핵심적인 역할을 합니다. 이번 강의에서는 주요 디스크 인터페이스 종류, LVM의 구성도, LVM의 구성요소에 대해서 알아보도록 하겠습니다
직렬 인터페이스(Serial Interface) 와 병렬 인터페이스 (Parallel Interface)
이 개념은 아래에 내용을 이해하기위해 필요한 개념이라 생각해요, 또한 책에서 자세하게 다루진 않지만 기술 면접,장비 평가, 서버 장비 스펙 평가, 기타 고객 응대 시 필요할 때가 있어서 간단하게 설명드리겠습니다.
직렬 인터페이스란?
직렬 인터페이스는 데이터 비트를 하나씩 연속적으로 전송하는 방식입니다.데이터를 한 번에 하나의 비트씩 보내므로 데이터 전송 라인이 하나뿐인 단순한 구조를 가집니다. 이러한 방식은 데이터가 전송되는 동안 신호 간섭과 오류를 줄일 수 있어 높은 신뢰성을 제공합니다. 직렬 인터페이스는 주로 장거리 통신 및 고속 통신에서 사용되며, USB 및 이더넷과 같은 기술에서도 사용됩니다
병렬 인터페이스란?
병렬 인터페이스는 여러 데이터 비트를 동시에 전송하는 방식입니다. 데이터 비트는 병렬로 여러 개의 전송 라인을 통해 동시에 전송됩니다. 이로써 데이터 전송 속도는 빠르지만, 복잡한 케이블 및 연결이 필요하며, 신호 간섭과 오류가 발생하기 쉬울 수 있습니다. 병렬 인터페이스는 주로 내부 컴퓨터 구성 요소 간의 데이터 전송에 사용되며, 예를 들어 메모리와 마이크로프로세서 간의 통신에서 볼 수 있습니다.
#추가적으로 아래에서 전송속도에서 이야기를 하게 될 건데요. 이 전송 속도란 무엇인지 요약하자면 다음과 같습니다
디스크 인터페이스 전송 속도란?
컴퓨터와 저장 장치(하드 디스크나 SSD와 같은 것) 사이에서 데이터가 이동하는 속도입니다. 이 속도가 빠를수록 컴퓨터가 데이터를 더 빨리 읽고 쓸 수 있습니다
예를 들어서 빠른 자동차는 목적지에 더 빨리 도착할 수 있는데요 마찬가지로 높은 디스크 인터페이스 전송 속도는 컴퓨터에서 데이터가 더 빨리 움직이는 것처럼 생각할 수 있습니다.
전송 속도가 높을수록 좋은 점
- 데이터 접근 속도 향상: 디스크 인터페이스의 높은 전송 속도는 하드 디스크 또는 SSD와 컴퓨터 간에 데이터를 빠르게 읽고 쓸 수 있게 해 줍니다. 이로 인해 파일 및 애플리케이션을 빠르게 열고 데이터베이스 쿼리를 빠르게 실행할 수 있습니다.
- 빠른 부팅 및 응용 프로그램 실행: 운영 체제와 애플리케이션을 빠르게 부팅하고 실행하는 데 더 적은 시간이 걸립니다. 이는 생산성을 향상하고 사용자 경험을 개선합니다.
- 고해상도 미디어 및 게임 지원: 고해상도 비디오 스트리밍, 비디오 편집, 3D 그래픽 및 게임과 같은 고성능 멀티미디어 및 게임 작업을 더 부드럽게 처리할 수 있습니다.
- 대용량 파일 처리: 대용량 파일을 더 빠르게 복사하거나 이동할 수 있습니다. 이는 대규모 데이터 백업 및 파일 전송 작업을 쉽게 만듭니다.
- 데이터베이스 성능 향상: 데이터베이스 시스템에서는 높은 전송 속도가 데이터 검색 및 쓰기 작업을 빠르게 처리할 수 있도록 도와줍니다. 이는 기업 및 서버 환경에서 중요합니다.
- 더 나은 다중 작업 처리: 높은 전송 속도는 여러 작업을 동시에 처리할 때 시스템의 반응성을 향상합니다. 이는 멀티태스킹 환경에서 유용합니다.
IDE (Integrated Drive Electronics) 또는 PATA (Parallel ATA)
IDE는 초기 컴퓨터에서 주로 사용되었던 디스크 인터페이스로, 하드 디스크 드라이브를 컴퓨터에 연결하는 데 사용되었습니다. IDE는 별도의 컨트롤러 카드 없이 하드 디스크를 컴퓨터에 연결하는 간단한 방식을 제공했습니다. 그러나 현대 시스템에서는 더 높은 데이터 전송 속도와 용량이 필요하기 때문에 더 이상 사용되지 않습니다. IDE는 평행 인터페이스로, 최대 전송 속도는 133MB/s입니다, 또한 아래에 오른쪽 그림을 살펴보시면 위아래 합쳐서 40개의 핀으로 구성된 것을 보실 수 있습니다.
S-ATA (Serial Advanced Technology Attachment)
S-ATA는 현대 컴퓨터에서 가장 일반적으로 사용되는 디스크 인터페이스 중 하나입니다. 이 기술은 데이터를 직렬로 전송하는 방식을 사용하여 높은 전송 속도와 안정성을 제공합니다. 대부분의 데스크톱 컴퓨터와 랩톱에서 사용되며, SSD 드라이브와 하드 디스크 모두에 적용됩니다. S-ATA는 초당 150MB에서 초당 300MB의 전송 속도를 제공하며, 하나의 포트에 여러 개의 하드 디스크를 연결할 수 있습니다.
SATA1 ~ 2020년 SATA Revision 3.5까지 정보들을 찾아볼 수 있는데 간략하게 설명드리자면
- SATA1 - 초당 150M 전송속도
- SATA2 - 초당 300MB 전송속도
- SATA3 - 초당 6 Gbps 전송속도
SATA에 대한 설명을 자세히 알고 싶으면 이 링크를 클릭해 주세요
SCSI (Small Computer System Interface)
SCSI는 주로 서버 및 고성능 컴퓨팅 환경에서 사용되며, 대용량 데이터 저장 및 높은 처리량이 필요한 상황에 적합합니다. SCSI는 별도의 컨트롤러를 사용하여 여러 디바이스를 연결하고 제어할 수 있으며, 안정성과 성능 면에서 우수합니다. SCSI는 병렬 및 직렬 인터페이스를 지원하며, 최대 전송 속도는 640MB/s입니다.
SAS (Serial Attached SCSI)
SAS는 기업 환경에서 주로 사용되며, 높은 신뢰성과 성능을 제공합니다. 이 인터페이스는 대용량 데이터베이스 및 서버 환경에서 필요한 기술로, 데이터 중심 업무에 적합합니다. SAS는 SCSI의 직렬 버전으로, 데이터 전송 속도와 안정성을 유지하면서 연결 및 확장이 가능합니다. SAS는 직렬 인터페이스로, 최대 전송 속도는 12 Gbit/s입니다.
LVM (Logical Volume Manager)
논리 볼륨 관리(LVM)는 데이터 스토리지를 조직하고 효율적으로 관리하는 방법 중 하나입니다. 이제 LVM에 대해 더 자세히 알아보겠습니다.
LVM이란?
LVM은 논리적으로 볼륨을 관리하는 방법을 제공합니다. 이를 통해 여러 하드 디스크 또는 파티션을 하나의 논리적인 그룹으로 결합하고, 필요에 따라 크기를 조정하거나 데이터를 이동할 수 있습니다. LVM을 사용하면 스토리지 공간을 효율적으로 활용할 수 있으며, 데이터를 보다 쉽게 관리하기 위해서 사용되는 기술.
LVM의 구성도
LVM은 물리적인 스토리지 디바이스(하드 디스크 또는 SSD)와 논리적인 볼륨으로 이루어져 있습니다. 물리적인 스토리지를 LVM으로 묶고, 그 위에 파일 시스템을 생성할 수 있습니다. 이러한 구성은 스토리지를 더 효과적으로 관리하고 필요에 따라 조정할 수 있게 해 줍니다.
구성 순서
디스크 설치 -> 물리적 볼륨 할당 -> 볼륨 그룹 확장 -> 논리적 볼륨 확장
LVM의 구성요소
LVM은 다음과 같은 주요 구성요소를 가지고 있습니다:
- 물리 볼륨 (Physical Volume - PV): 물리 볼륨은 실제 스토리지 디바이스를 나타냅니다. 이것들은 하드 디스크나 SSD와 같은 저장 장치를 의미하며, LVM 그룹에 추가하여 사용됩니다.
- 볼륨 그룹 (Volume Group - VG): 볼륨 그룹은 하나 이상의 물리 볼륨을 묶어서 구성하는 논리적인 그룹입니다. 이것은 여러 스토리지 디바이스를 하나의 논리적 그룹으로 묶어서 관리할 수 있도록 해줍니다.
- 논리 익스텐트 (Logical Extent - LE): 논리 익스텐트는 볼륨 그룹 내에서 사용되는 가장 작은 단위로, 논리 볼륨을 논리 익스텐트로 분할하여 사용합니다. 이것은 데이터를 실제로 저장하는 단위입니다.
- 논리 볼륨 (Logical Volume - LV): 논리 볼륨은 볼륨 그룹 내에서 생성된 가상 볼륨입니다. 이 가상 볼륨에는 파일 시스템을 만들어 데이터를 저장할 수 있으며, 논리 익스텐트를 통해 크기를 동적으로 조정할 수 있습니다.
- 볼륨 그룹 익스텐트 (Volume Group Extent - VG): 볼륨 그룹 익스텐트는 볼륨 그룹 내에서 사용되는 단위로, 논리 익스텐트를 구성하는 데 사용됩니다. 여러 논리 익스텐트가 모여 볼륨 그룹 익스텐트를 형성합니다.
LVM은 데이터 스토리지를 관리하고 확장하는 데 큰 유연성을 제공하며, 스토리지 관리 작업을 단순화합니다.
LVM 은 필기, 실기 시험문제로 출제가 되었습니다. 아래에 실습과정을 통해서 한번 해보시길 바랍니다
#예제는 IT위키에서 가져왔습니다.
파티션디바이스의 /dev/sdb1에 10G, /dev/sdb2에 10G를 이용하여 20G의 /data 디렉터리를 생성하는 과정
1. PV (Physical Volume) 생성
pvcreate /dev/sdb1 /dev/sdb22. VG (Volume Group) 볼륨 그룹 생성
vgcreate ihd_vg /dev/sdb1 /dev/sdb23. LV (Logical Volume) 생성
vcreate -L 20G ihd_vg -n data이전글
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