File System과 Raw device

- File system이란?

 

파일시스템(filesystem)이란 운영체제가 파티션이나 디스크에 파일들이 연속되게 하기 위해 사용하는 방법이고 자료구조이다. 즉, 파일들이 디스크상에서 구성되는 방식이다. 파일시스템이라는 말은 파일을 저장하는데 사용되는 파티션이나 디스크를 가리킬 때나, 파일 시스템의 형식을 가리킬 때 사용되기도 한다. file system은 mount란 단계를 거쳐서 특정 block device를 사용할 수 있게 해주는 것입니다.

 

 

- File system의 구조

 

partition

partition

partition

Disk drive

 

 

Boot block

Super block

Inode list

Data block

File system

 

• boot block : file system의 처음에 위치. operation system이 초기화되거나 부팅될 때, 필요한 bootstrap 코드를 포함하고 있다. 시스템이 부팅되기 위해서는 단지 하나의 부트 블록이 필요하며, 모든 시스템에는 부트 블록이 있어야 한다.

• super block : filesystem에 대한 모든 중요한 정보를 저장하는 곳이다. file system이 얼마나 큰지, 얼마나 많은 파일을 저장할 수 있는지, 자유 저장공간을 어디에서 찾아야 하는지 등의 다양한 정보를 포함하고 있다. 여기에 들어가는 정보는 파일시스템에 의존한다.

• inode list : 파일 시스템이라는 것은 inode(index node)라는 형태의 정보로 저장된다. inode는 항목(파일, 디렉토리, 심볼릭 링크) 자체의 이름을 제외하고는 다른 모든 파일시스템을 저장한다. 파일이름은 디렉토리에 저장되며 이는 inode의 포인터로 이용된다. Inode list 는 inode들의 리스트이며, 관리자에 의해 그 크기가 변경될 수 있다. 파일 시스템의 모든 파일이나 디렉토리는 각기 단 하나의 inode에 의하여 표현된다. 리스트에서 한 inode는 root inode로 file system을 mount 시킨 이후에 접근 가능하게 된다.

• data block : 파일 데이터와 관리 데이터를 저장하고 있는 부분이다. 각각의 데이터 블록은 한번에, 단지 하나의 파일에만 할당될 수 있다.

- Raw Device란?

 

Raw device는 file system이 set up 되지 않은 disk drive이다. Raw Device는 데이터베이스와 같이 주로 자신들의 캐싱 시스템을 갖고 있는 경우에 서비스 프로그램에서 많이 사용한다. 운영체제의 캐싱 시스템은 일반적인 상황에서는 성능에 지대한 영향을  미치지만 데이터베이스 등에서는 이미 자신의 방식으로 캐싱을 하기 때문에 두번의 캐싱으로 인해 부하가 생길 수 있다. 그러므로 운영체제가 지원하는 부분을 사용하지 않게 하기 위해서 raw device를 사용한다. 또한 두 대 이상의 machine과 이 machine들이 공유하고 있는 disk로 구성되는 OPS의 경우, shared disk를 os file system으로 구성하면 한쪽에서만 이를 볼 수 있고 동시에 access하는 것이 불가능하다. 그러므로 raw device를 사용해야 하며, raw device를 사용하면 os를 거치지 않으므로 보다 빠른 access를 기대할 수 있다.

 

 

• 장점

1. Raw Device는 os에 mount되지 않은 디스크이므로 os kernel에 의해 buffering이 되지 않고 user buffer와 device간에 직접 data가 전송되므로 disk I/O 성능이 향상되고 cpu overhead가 감소된다.

2. os file system의 overhead를 피할 수 있다.

3. os buffer size를 줄일 수 있다.

 

 

• 단점

1. setup 하기 어렵고 backup 절차가 file system 보다 복잡하다.

2. raw device와 os file을 혼합하여 사용할 경우 os file은 ulimit parameter의 size 보다 작아야 한다. 따라서 ulimit를 초과하는 table들은 raw device를 사용하여야 한다.

3. os는 cylinder 0을 보호하지 못하기 때문에 cylinder 0에서 시작하면 안된다.

[출처] http://boeok.tistory.com/entry/File-System-%EA%B3%BC-Raw-Device%EC%9D%98-%EC%B0%A8%EC%9D%B4