Hard disk drive

  • 자기적인(magnetic) 방식으로 데이터를 저장하는 보조기억장치

하드웨어 구조

hdd

  • 스핀들 모터(Spindle motor)
    • 플래터의 회전 담당
  • 액추에이터(Actuator)
    • 액추에이터 암을 구동
  • 액추에이터 암(Actuator arm)
    • 액추에이터를 통해 구동
    • 하나의 하드디스크에는 여러 개의 암이 존재
    • 플래터의 앞뒷면을 모두 사용하므로 한 플래터당 2개의 암 필요
  • 헤드(Head)
    • 데이터를 읽고 쓰는 헤드

데이터 접근 방식

  • 디스크가 회전하고 암이 앞뒤로 움직여 실제 데이터가 저장된 위치로 헤드를 물리적으로 이동시켜 데이터를 읽고 씀 → 순차적 접근(sequential write)이 성능적으로 유리
  • 턴테이블의 바늘이 레코드판과 접촉하는 것과 비슷해 보이지만 전혀 다른 방식
    • 하드디스크의 헤드는 플래터와 접촉하지 않음
    • 전자기 유도 현상을 이용해 자기적인 방식으로 데이터를 읽고 씀
      • 데이터를 읽는 경우, 헤드는 플래터 표면의 자기배열을 읽어들여서 데이터를 읽음
      • 데이터를 쓰는 경우, 헤드는 플래터 표면의 자기배열을 변경하여 데이터를 기록

디스크 구조

플래터(Platter)

  • 데이터가 기록되는 판 하나

platter

트랙(Track)

track

섹터(Sector)

  • 하드디스크의 데이터 접근 단위
  • 512 bytes

sector

실린더(Cylinder)

cylinder

섹터 주소 지정 방식

CHS(Cylinder-Head-Sector)

  • 초창기에 사용되던 섹터 주소 지정 방식으로 최근에는 잘 사용되지 않음
  • Cylinder, Head, Sector의 위치를 토대로 주소를 지정
  • 인식할 수 있는 용량의 한계

LBA(Logical Block Address)

  • 실제 섹터가 위치한 물리적 위치에 대해 고려하지 않음
  • 모든 섹터가 연속하는 위치에 존재하는 것처럼 취급
  • 0부터 순차적으로 주소 부여
    • 첫번째 섹터가 LBA 0이 되고, 두번째 섹터가 LBA 1이 되는 식

SATA/SAS

  • 하드디스크는 버스 인터페이스에 따라 주로 SATA HDD와 SAS HDD로 나뉨

SATA vs SAS

  SATA (Serial ATA) SAS(Serial Attached SCSI)
가격 SAS에 비해 저가 SATA에 비해 고가
속도 SAS에 비해 느림 (SATA 3: 6000 Mbps) SATA에 비해 빠름 (SAS 4: 22.5 Gbps)
호환성 SATA는 SAS 포트에 연결 가능 SAS는 SATA 포트에 연결 불가능
핫플러그 지원 지원
  • 인터페이스의 전송 속도 차이는 크지만, 하드디스크의 물리적 전송 속도를 따지면 SATA 또한 물리적 전송 속도에 비해 빠른 편이므로 실질적인 속도 차이는 크지 않음
  • SAS가 SATA에 비해 안정성이 높았었으나, 현재 SATA의 발전으로 인해 SATA의 안정성 또한 크게 떨어지지 않음

smartctl

  • smartctl을 통해 디스크 상태를 확인 가능
  • SATA/SAS 인터페이스 종류에 따라 smartctl 출력 결과가 다르므로 장애처리시 확인해야할 주요 요소의 이름이 다름