[CS] 컴퓨터 기초 - 파일구조

파일 시스템의 기능

저장 기기에서의 파일의 생성, 조작, 개명, 복사, 삭제 등을 책임진다.
파일을 directory라고 부르는 공통 저장 영역에 조직화한다.
파일과 디렉토리가 어디에 위치하고 있는지 기억한다.
저장 매체의 물리적 구조에 파일과 폴더를 연관시켜서 컴퓨터 사용자를 지원한다.

 

파일 시스템과 운영 체제

MS의 첫번째 파일 시스템은 FAT이며 MS-DOS부터 Windoes ME까지 사용했다.
이후 MS는 새로운 파일 시스템인 NTFS를 사용했다.
Unix와 Linux는 여러 파일 시스템을 지원한다. (XFS, JFS, ResiserFS, ext3등)
APFS는 현재의 Mac OS 파일 시스템이다.

 

디스크 단편화

파일이 저장 매체에서 연속된 위치보다는 서로 다른 위치에 흩어져 있는 클러스터들로 구성될 때 일어난다.
Windows는 클러스터들을 연속적으로 재구성하는 조각 모음 유틸리티를 제공한다. (읽기 쓰기 헤드의 움직임을 최소화하여 성능을 개선한다.)

 

FAT

FAT의 장점은 다음과 같다.

• 디스크 공간을 효율적으로 사용한다. (큰 파일은 연속된 클러스터를 사용하지 않기 때문이다.)
• 삭제된 파일을 복원하는게 쉽다.

단점으로는 아래와 같은 문제가 있다.

• 파일을 분할 영역에 많이 저장할수록 전체 성능이 저하된다.
• 하드 드라이브가 쉽게 단편화 될 수 있다.
• 보안이 취약하며 파일 무결성 문제가 있다.

 

NTFS

FAT의 파일 관리 시스템의 제한사항을 극복했다.
저널링 파일 시스템이라고도 한다.
수행된 트랜잭션을 기억하며, 오류가 생기면 트랜잭션들을 롤백한다.
볼륨의 모든 파일과 디렉터리에 대한 데이터를 저장하는 마스터 파일 테이블을 사용한다.

NTFS의 장점은 다음과 같다.

• 파일 엑세스가 매우 빠르고 확실하다.
• MFT를 사용해서, 많은 양의 데이터를 잃어버리지 않고 문제 상황을 복구하며, FAT에 비해 보안이 높다.
• 파일의 암호화를 지원한다.
• 파일 압축을 한다.

단점으로는 아래와 같은 문제가 있다.

• 오버헤드가 크다.
• 기존 운영체제에서는 NTFS 볼륨을 엑세스 할 수 없다.

 

해싱

해시 키라고 부르는 유일한 값을 사용해서 상대 레코드 파일을 접근하는 기법이다. (해시 키는 DB에서와 같은 인덱스를 만든다.)