파일시스템에 대한 끄적끄적

그냥 흐름대로 정리해놓은 메모장이다.

추후 전체적인 이해를 하고 난 뒤, 따로 섹션을 만들 예정이다.

 

 

 

파일 (File)

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데이터(정보)를 담고있음

 

 

 

 

File Type

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Text File, Executable File(PE), MP3, ZIP, Document File 

 

Zip 안에 있는 형식 : pptx, xlsx ... 

 

 

 

 

 

Computer Storage Device 

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자기테이프, HDD, RAM, SSD

 

 

 

 

데이터의 저장

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1Sector = 512 Bytes      - From 1956

1 Sector = 4096 Bytes     - From 2011

 

 

 

 

저장장치의 논리적 접근

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Logical Block Addressing (LBA)

 

LBA 22  : 22bit 를 Block Addressing 에 사용함       22bit > 2^22 > 4M 까지 addressing 됨     >    4MB * 512(1 sector) > 2GB

LBA 28 (ATA-1, 1994)

LBA 48

 

 

 

파일시스템

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저장장치에서 파일을 관리하기 위한 방법

파일 읽기, 파일 쓰기, 파일 변경

 

 

 

 

파일 시스템 실습

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Q1.  1000 Byte 짜리 파일 하나면 해당 디스크에 저장한다고 한다면? 그 뒤에 삭제나 어떤 변경도 없다고 한다면?

어떻게 해야할까?

A1. 저장하는 파일이 하나라면 그냥 임의의 섹터에 쓰면된다. 

 

 

Q2. 파일이 두 개 이상이라면?

A2. A, B 의 위치를 담고있는 정보가 필요하다.

+ 파일의 삭제는 없고, 새로운파일을 쓰고, 읽기만 가능하다고 합시다.

다만, 여러 개의 파일을 쓸 수 있어야 합니다.

 

 

 

 

Metadata

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파일의 이름, 파일의 크기, 저장 위치, 압축되어 있다면, 소유자가 있다면

MFT ( Master File Table )

 

 

 

 

파일시스템의 논리적 layout

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VBR : 0번째 sector , Volumn 에 대한 정보

Meta Data  : Directory 별로 나눠져 있다.

Data Blocks : 실제 내용이 들어가 있는 부분

 

 

 

파일생성과정

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1. Metadata를 쓸 수 있는 것을 하나 할당받는다.

2. 파일의 내용을 저장할 수 있는 Data 블럭을 할당 받는다.

3. 해당 Data 블럭에 파일 데이터를 쓴다.

4. Metadata 를 업데이트 한다.

5. Metadata 를 저장매체에 저장한다.

> 파일시스템의 안정성을 고려한 과정

 

 

 

 

파일 읽기만 해도 Metadata 가 바뀐다.

하지만, 매번하지 않는다. 옵션을 조정하면 Access Time 이 바뀌지 않는다.

 

 

 

파일 삭제

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Metadata 나 Data 둘 중에 하나가 없다면 삭제된 것!!

컴퓨터에서 제일 느린건 디스크 읽고 쓰는 것

 

성능 VS 보안

데이터 영역을 지우지 않는다.

 

 

 

 

파일이 100% 복구되지 않는 이유?

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Metadata > 관련 Metadata 가 어디있는지 모르거나, 훼손되었을때

Data > Data 가 어디있는지 모르거나, 훼손

 

 

 

 

 

파일시스템을 정확히 이해해야하는 이유

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파일시스템을 모르면?      Carving 

전체 디스크를 블록 별로 분석해서 데이터를 복구하는 방법이다.

파일 시스템을 몰라도 꽤많은 데이터를 찾을 수 있음

한계가 명확함

 

 

 

 

저장매체에 따른 복구 유무

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< SSD 로 가면서 복구율이 떨어짐 >

HDD 는 동일한 섹터의 경우 같은 위치에 데이터가 쓰여진다.

< SSD 는 wear leveling 을 지원 >

cell 마다 write/read 의 최대 가능횟수가 정해져 있음,

그래서 동일 cell 에 write 가 많아지면 문제가 발생하므로 이것을 내부적으로 컨트롤러가 알아서 다른 위치로 변경해주는 기능이 있음.

< SSD 는 over provisioning 을 함 >

실제로 내부에 사용되는 공간을 조금 더 할당해 두는 케이스

 

 

 

< SSD 는 항상 삭제 작업을 해야함 >

HDD의 write 는 해당 영역에 덮어쓰기를 하는것으로 작동

SSD 의 삭제 작업 자체는 느린 작업이라, TRIM 이라는 기능을 통해서 해당 영역은 필요없으니 미리 지우라는 정보를 넘겨줌

 

 

 

 

 

 

 

 

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