대용량 저장장치 (DiskArray) 핵심 요약 정리 (2)

대용량 저장장치

 

대용량 저장장치 디스크 스케줄링이란?

대용량 저장장치 일반적으로 컴퓨터는 데이터를 저장할 때 데이터를 하드웨어 디스크에 순차적으로 저장하지 않는다. 필요에 따라, 상황에 따라 다릅니다. 데이터를 저장하기 때문에 데이터를 찾기 위해서는 분산되고 저장된 데이터를 찾아야 합니다. 이 경우 분산된 데이터에 효과적으로 접근하는 방법에 대한 문제를 디스크 계획이라고 합니다.

 

FCFS(First Come First Serve) 이란?

최초 도착 및 최초 서비스 방법을 사용하는 비방 비적 계획 알고리즘이다. 가장 간단하고 쉬운 CPU 계획 알고리즘이며 FIFO(First In First Out)와 같은 첫 번째 요청 프로세스가 CPU를 먼저 받습니다.

공정하지만 짧은 시간이 있는 프로세스에서도 긴 대기 시간을 가질 수 있고 중요한 작업이 비교적 중요하지 않은 작업을 마치기를 기다릴 수 있으며 이로 인해 실적이 저조해질 수 있습니다.

 

Scan

스캔 계획은 말 그대로 헤드가 디스크를 앞뒤로 지속적으로 제어하는 것입니다. 따라서 전면 스캔(최소 실린더 방향)과 후면 스캔(최대 실린더 방향) 중 헤드가 선택한 실린더는 서로 다릅니다.

 

즉 관성을 고려하여 한 방향으로 직진하고 끝은 반대 방향으로 회전한다.

엘리베이터 알고리즘이라고 불리는 이 알고리즘은 우리가 사용하는 엘리베이터와 같이 작동한다.

 

현재 링크 위치를 기준으로 오른쪽/왼쪽을 지시하고, 링크를 최대/최솟값으로 이동하며, 주문 시간에 관계없이 중간에서 주문을 처리하는 방식이다. 헤더가 도로를 따라 이동하는 동안 요청하면 주문이 처리됩니다.

 

다음 그림에서는 첫 번째 배터리 위치부터 왼쪽으로 시작하여 배터리 위치로 들어가면 배터리가 4개이므로 처리한다. 상기와 같은 특성은 폐쇄된 노선에서 즉시 주문을 처리할 수 있다는 장점이 있으나, 응답 시간이 길어지거나 배고픔을 유발하는 단점이 있다.

 

C-SCAN

Circular-Scan의 약자이다. SCAN 응답시간의 문제를 보상하는 정책으로서 그것은 우/좌방 향을 설정하고 그것이 그 방향으로 들어가는 시간에 관계없이 주문을 처리하고 그것이 종점에 이르면 디스 크롤을 반대 단점으로 이동시켜 정해진 방향으로 오는 주문을 처리한다.

 

Endpoint에서 Endpoint로 이동하면 주문이 처리되지 않습니다. 표시된 그림에서는 대용량 저장장치 헤더가 빨간색 경로에서 이동할 때 작업 요청을 받아들일 수 없습니다.

 

NVM 스케줄링

 

NVM(비휘발성 메모리 차변) : SSD 또는 USB 디스크는 NVMe의 일부이며 지속적인 검색 시간으로 인해 FCFS 프로그램을 사용합니다.

컨버전스 기술 : 한 번에 비슷한 공간에 있는 아이들의 조합 요청합니다. 낸드플래시 반도체의 특성상 사용할 때마다 기능이 저하되기 때문에 사용 빈도가 높은 기술을 사용한다.

DWPD(매일 드라이브 쓰기) : 제품에 지정된 보증 기간 사용에 대한 일일 권장 수집합니다.

 

NAND 플래시 메모리

유효한 논리 블록은 FTL(Flash Translation Box)을 통해 유효한 데이터로 추적됩니다. 페이지당 삭제는 차단만으로 불가능하며 물리적으로 대체할 수 없습니다. 따라서 글을 쓰려면 유효한 페이지를 미리 이동하여 원래 블록을 지우고 쓸 페이지와 백업한 페이지를 재생성해야 합니다. 이전 방식으로 잘못된 페이지를 청소하는 것을 가비지 컬렉션이라고 합니다.

 

대용량 저장장치 관리

컴퓨터 시스템의 편리한 사용을 위해 운영체계는 정보저장장치를 위한 일관되고 논리적인 저장장치를 제공한다.

파일 시스템 관리

 

파일은 파일 작성자가 정의한 '관련 정보 수집'이다. 일반적으로 파일은 프로그램과 데이터를 나타냅니다. 데이터 파일은 텍스트 파일과 같이 형태가 자유로울 수도 있고 엄격하게 형성될 수도 있다.

하드 디스크, 광학 디스크, 자기 테이프, 대용량 저장장치 등 다양한 유형의 물리 미디어에 의해 제어되며, 각 미디어의 특성에 따라 접근 속도, 용량, 데이터 비율 및 접근 방식이 다릅니다.

• 파일 작성 및 삭제.
• 파일과 디렉토리를 조작할 수 있는 원시적인 것을 제공.
• 디렉터리 생성 및 삭제
• 2차 저장 장치에 파일을 매핑할 것
• 신뢰할 수 있는 스토리지 미디어에 파일을 저장할 것

대규모 스토리지 관리는

메인 메모리는 모든 데이터와 프로그램을 수용하는 능력이 떨어진다. 또 전원이 꺼지면 모든 데이터가 날아가기 때문에 보조 저장도 필수다.

보조 저장 장치는 프로그램이 메모리에 로드되어 매우 자주 사용될 때까지 저장되어야 하므로 효율적인 관리가 필요하다. 그것은 대용량 저장장치 서브시스템과 그것을 조작하는 알고리즘의 속도에 의해 결정된다.

 

2022.11.06 - [운영체제] - 대용량 저장장치 (DiskArray) 핵심 요약 정리(1)

대용량 저장장치 (DiskArray) 핵심 요약 정리(1)