Transcript 강의 PPT: 5장. 하드디스크 추가와 RAID

서버운영체제
5장. 하드디스크 추가와 RAID
2013년도 2학기 4주차
오늘의 학습 목표
 하드 디스크 추가 시 구성법
 RAID 설정
 성능 향상을 위한 구성
 내결함성을 위한 구성
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하드 디스크 인터페이스
 E-IDE
 SCSI
 SATA
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E-IDE (Enhanced-IDE)
 2개의 슬롯
 Primary (IDE 0번 슬롯)
 Secondary (IDE 1번 슬롯)
 각 슬롯당 2개의 장치 연결
 Master
 Slave
 Master와 Slave의 구분은 점퍼
나 케이블로 조정
 과거에는 HDD와 CD-ROM을
E-IDE 케이블
(40핀)
E-IDE 슬롯
모두 연결했으나 요즘에는
CD-ROM 연결에만 사용됨
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SCSI (Small Computer System Interface)
 SCSI 슬롯 하나에 최대 16개의 장치를 데이지체인(daisy-
chain) 방식으로 연결할 수 있음
 장치의 구분은 ID를 부여하여 구별
 호스트 어댑터가 7번이므로 실제로는 15개
(반사방지)
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참고) SATA (Serial ATA)
 예전의 ATA 표준을 계승하되 병렬 ATA를 대체
 참고) E-IDE가 ATA-3의 다른 이름임
7핀 SATA 데이터 케이블
SATA 슬롯
15핀 SATA 전원 케이블
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하드디스크 한 개 추가 (1) [P223]
 IDE와 SCSI 장치 (Brain Server의 하드디스크 장치
구성)
하드디스크 한 개 추가 (2) [P224]
 IDE 장치에 장착된 CD/DVD
하드디스크 한 개 추가 (2) [P224]
 SCSI 장치에 장착된 하드디스크
하드디스크 1개 추가와 파티션 나누기[P225]
 하드디스크 1개를 추가하고 파티션으로 나눈 결과
(<실습 1> 구성도)
드라이브명 변경실습
새 하드 장착과 파티션 분할
기본디스크와 동적디스크 [p.299]
 기본 디스크
 주 파티션, 확장 파티션 및 논리 드라이브를 사용
 포맷된 파티션  볼륨이라 함
 기본 디스크는 주 파티션 네 개, 또는 주 파티션 세 개와
확장 파티션 하나로 구성될 수 있음
 확장 파티션에 여러 논리 드라이브를 포함할 수 있음
 기본 디스크의 파티션은 다른 파티션과 데이터 공유 불가
임
 동적 디스크
 주 파티션 수의 제한이 있는 기본 디스크와는 달리 주 파
티션 수에 거의 제한 없이 파티션을 구성할 수 있음
 여러 개의 디스크를 하나로 묶어서 용량을 키우거나 속도
를 높이는 파티션을 만들 수 있음
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기본 디스크 (1)
 Windows의 모든 버전에서 사용될 수 있는 디스크 구성
 관리가 간단하여 개인용 컴퓨터는 주로 기본 디스크로 구성
 디스크를 파티션(partition)이라는 단위로 분할하여 관리
 4개의 주 파티션 까지 또는 3개의 주 파티션과 1개의 확장
파티션 까지 구성 가능
 윈도우에서는 파티션을 볼륨(Volume)이라고도 함
 참고) 파티션과 볼륨이라는 용어를 구분 없이 사용하지만, 볼륨이 더 큰 의미
로 동적 디스크에서는 여러 개의 파티션이 묶여 하나의 볼륨이 되기도 함
 기본 디스크는 단순 볼륨만 지원
 단순 볼륨 – 하나의 파티션 또는 하나의 디스크
C:
주
파티션
(시스템)
주
파티션
주
파티션
주
파티션
C:
주
파티션
(시스템)
주
파티션
주
파티션
확장
파티션
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주 파티션과 확장 파티션
 주 파티션
 하나의 디스크에 네 개까지 생성될 수 있음
 각각의 주 파티션에는 서로 다른 운영체제를 설치가능
 전체 디스크를 하나의 파티션으로 만들 수도 있음
 주 파티션 당 드라이브 할당
 확장 파티션
 4개 이상의 파티션이 필요하면 디스크에 주 파티션 이외의 확장 파티
션을 생성함
 확장 파티션은 다시 여러 개의 영역으로 나뉘어 질 수 있고, 이 영역
들을 논리 드라이브라고 함
 하나의 디스크에는 하나의 확장 파티션만 만들 수 있음
확장파티션 3.6GB
D:
2GB
F:
1GB
H:
100MB
G:
500MB
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동적 디스크
 Windows 2000 이후부터 지원
 동적 디스크에서는 디스크를 볼륨이라는 단위로 분할하여
관리
 기본 디스크에서 사용되는 주 파티션처럼 작동하는 동적 볼
륨(약 2000개)을 여러 개 포함할 수 있음
 주로 성능향상 또는 안정성 강화를 위해 컴퓨터 내의 여러
하드 디스크를 사용하여 데이터를 관리할 때 사용
 동적 디스크에서 지원하는 볼륨의 종류
 단순 볼륨 (Simple Volume)
 스팬 볼륨 (Spanned Volume)
 스트라이프 볼륨 (Stripped Volume, RAID-0)
 미러 볼륨 (Mirrored Volume, RAID-1)
 RAID-5 볼륨
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MBR과 GPT의 차이 [p.230]
 윈도우에서 사용할 수 있는 디스크 종류
 MBR (Master Boot Record) - 전통적인 BIOS 방식의 시
스템에서 사용되는 디스크 형식
 GPT (GUID Partition Table) - 새롭게 개발된 EFI 방식의
시스템에서 사용되는 디스크 형식
 MBR과 GPT의 구분은 기본 디스크에서만 유효, 동
적 디스크에서는 필요 없음
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MBR
 BIOS의 기능
 하드웨어 체크하고 부팅할 수 있는 프로그램 내장
 맨 마지막에 첫 번째 하드디스크, 첫 번째 실린더, 첫 번째
헤드, 첫 번째 섹터로 이동하라는 명령이 포함됨  하드
디스크의 이 지점이 MBR임
 MBR의 특징
 최대 생성 가능한 파티션의 수는 4개
 4개보다 많은 파티션을 생성하려면 3개를 주파티션으로
사용하고, 나머지 하나를 확장 파티션으로, 확장 파티션
내에서 다시 EBR을 통해 파티션을 생성함
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GPT
 전통적인 IBM의 BIOS가 아닌 좀 더 개선된 펌웨어인
EFI(Extensible Firmware Interface)에서 사용하는 디스크 형
식
 MBR과 같이 디스크 정보를 담고 있는 역할
 GPT로 부팅하려면 EFI가 필요하므로, 일반적으로 윈도우에서 GPT
디스크는 데이터 저장용으로 사용
 MBR과의 비교
특징
MBR
GPT
파티션 수
4개의 주파티션 또는 3개
의 주파티션+1개의 확장
파티션
128개 파티션
OS 호환
MS-DOS부터
XP Pro 64bit, 2003
Server SP1부터
기본볼륨 최대크기
2TB
18EB (1EB=1000PB=1000000TB)
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<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 실습목표
 하드디스크 1개를 장착 한 후 파티셔닝 방법을 실습한다.
 실습 화면 (Vmware 하드디스크 장착 & 파티셔
닝 결과)
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 Brain Server에 Administrator로 로그인
 [Virtual Machine]-[Virtual Machine Settings]에서
<Add>
 [Hardware Type]에서 Hard disk 선택
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 [Select a Disk]에서 Create a new virtual disk 선택
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 [Select a Disk Type]에서 SCSI 선택
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 [Select a Disk Capacity]에서 200GB 선택
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 [Disk File]에서 파일명 입력
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 추가된 하드디스크 확인
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 [관리도구]-[컴퓨터관리]-[저장소]-[디스크관리]
 CD/DVD 드라이브 문자 변경
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 CD/DVD 드라이브 문자를 D에서 R로 변경
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 디스크1을 온라인으로 변경
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 디스크1 우클릭-[디스크초기화]선택-[디스크초기화]
창에서 <확인> 클릭
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 새 단순볼륨 선택
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 [단순볼륨마법사시작]에서 <다음>클릭
 파티션에 102400 기록 (100GB)
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 드라이브 문자에 D를 할당
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 파티션 포맷에서 빠른포맷 선택
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 포맷 진행과 완료
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 같은 방식으로 나머지 100GB를 드라이브 E로 할당
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 탐색기에서 드라이브 D와 E 확인
<실습1> 하드디스크 장착 및 파티션 [P226]
 탐색기에서 드라이브 D와 E 확인
<실습2> 이미 사용중인 파티션 분할 실습
사용 중인 하드디스크를 파티션으로 나누기 [P233]
 실습목표
 이미 사용중인 파티션을 분할하는 방법을 익힌다.
 볼륨 축소,삭제,확장 방법을 확인한다.
 실습 화면 (볼륨 축소 & 볼륨 확장)
<실습2> 이미 사용중인 파티션 분할 실습
 [관리도구]-[컴퓨터관리]-[저장소]-[디스크관리]
 C 드라이브 볼륨 축소
<실습2> 이미 사용중인 파티션 분할 실습
 70GB만 남도록 30GB 축소
<실습2> 이미 사용중인 파티션 분할 실습
 70GB로 줄어든 공간과 빈 30GB 확인
<실습2> 이미 사용중인 파티션 분할 실습
 빈 30GB 포맷하고 F:로 할당
<실습2> 이미 사용중인 파티션 분할 실습
 탐색기에서 F: 에 아무파일이나 복사
<실습2> 이미 사용중인 파티션 분할 실습
 다시 C: 를 확장하기 위해 F: 를 삭제
<실습2> 이미 사용중인 파티션 분할 실습
 C: 확장
<실습2> 이미 사용중인 파티션 분할 실습
 [볼륨확장마법사시작]에서 <다음> 클릭
 디스크0 30GB 선택
<실습2> 이미 사용중인 파티션 분할 실습
 확장된 100GB 확인
RAID (1) [P236]
 RAID의 개념
 RAID(레이드)란 Redundant Array of Inexpensive(또는
Independent) Disks의 약자
 원래 목적은 저렴한 저용량의 디스크 여러 개를 하나의
비싼 대용량의 디스크로 사용하는 것
 예를 들면 1TB 하드디스크 10개를 가지고 마치 10TB 하
드디스크 1개처럼 사용하려는 것.
 하드웨어 RAID와 소프트웨어 RAID 두 가지로 분류함.
RAID (2) [P237]
 RAID의 구분
 하드웨어 RAID : 하드웨어 장치로 RAID를 구성하는 것
 소프트웨어 RAID
 컴퓨터에 장착된 여러 개의 디스크를 RAID로 구성하는 기능
 이러한 기능을 운영체제에서 지원
 하드웨어 RAID보다 안정성이 떨어지기는 하지만 디스크만 추가
하면 빠르게 안정적인 시스템을 구성할 수 있다는 장점
RAID (4) [P238]
 RAID 레벨(Level) 전체 구성도
RAID (5) [P237]
 RAID 레벨(Level) 요약
 단순 볼륨 : 디스크 1개로 1개의 볼륨
 스팬 볼륨(Spanned Volume)
 2개 이상으로 구성
 첫 디스크에 데이터가 모두 찬 후에 두 번째 디스크를 사용
 스트라이프 볼륨(Striped Volume: RAID 0)
 2개 이상으로 구성
 동시 저장하는 방식이므로 입출력 속도가 꽤 향상됨
 안정성은 떨어짐
 미러 볼륨(Mirrored Volume: RAID 1)
 거울처럼 똑같은 두 개의 디스크를 구성
 안정성이 뛰어나지만, 비용이 두배로 소요됨
RAID (6) [P239]
 RAID 레벨(Level) 요약
 RAID-5
 안전성이 어느 정도 보장되면서 공간 효율성도 좋은 방식
 패리티 비트 방식을 사용하며 최소 3개의 디스크 필요함
 RAID 5의 저장 방식과 복구 방식 예 (“010011” 저장할 때)
Windows 서버에서 RAID 구현 실습 (1) [P242]
 하드디스크 추가 장착 구성도
<실습3> RAID 구현 [P242]
 실습목표
 디스크 8개를 장착한다.
 Windows 에서 다양한 RAID(볼륨)을 실습한다.
 실습 화면 (스팬 볼륨이 구성된 결과)
<실습3> RAID 구현 [P242]
 [Virtual Machine]-[Virtual Machine Settings]-<Add>
클릭-[Add Hardware Wizard]
 [Hardware Type]에서 ‘Hard Disk’선택
 [Select a Disk]에서 ‘Create a new virtual disk’ 선택
 [Select a Disk Type]에서 ‘SCSI’선택
 [Specify Disk Capacity]에서 2GB로 설정
<실습3> RAID 구현 [P242]
 [Disk File]에서 그냥 두고 <Finish>
 같은 방식으로 SCSI 0:3~0:11까지 1GB 짜리 하드
디스크 8개 추가
 추가된 디스크 9개 화면
<실습3> RAID 구현 [P242]
 [관리도구]-[컴퓨터관리]-[저장소]-[디스크관리]
<실습3> RAID 구현 [P242]
 디스크2 온라인
 같은 방식으로 디스크 10까지 온라인
<실습3> RAID 구현 [P242]
 디스크2 [디스크초기화]  디스크10까지 한꺼번에
초기화
<실습3> RAID 구현 [P242]
 디스크2 기본 디스크를 동적 디스크로 변경  디스
크10까지 한꺼번에 변경
<실습3> RAID 구현 [P242]
 동적 디스크로 변환된 결과 확인
<실습3> RAID 구현 – Disk2와 Disk3를 스팬볼륨으로 묶기
 디스크2 [새 스팬 볼륨] 선택
 [새스팬볼륨마법사시작]에서 <다음> 클릭
 디스크3을 추가
<실습3> RAID 구현 – Disk2와 Disk3를 스팬볼륨으로 묶기
 스팬볼륨 크기 확인
<실습3> RAID 구현 – Disk2와 Disk3를 스팬볼륨으로 묶기
 드라이브 문자를 T: 로 할당
<실습3> RAID 구현 – Disk2와 Disk3를 스팬볼륨으로 묶기
 볼륨포맷에서 볼륨레이블 지정
<실습3> RAID 구현 – Disk2와 Disk3를 스팬볼륨으로 묶기
 [완료] 화면에서 내용 확인
<실습3> RAID 구현 – Disk2와 Disk3를 스팬볼륨으로 묶기
 스팬볼륨 구성 확인
<실습3> RAID 구현 – Disk2와 Disk3를 스팬볼륨으로 묶기
 탐색기에서 확인
<실습3> RAID 구현 – Disk4와 Disk5를 스트라이프볼륨으로 묶기
 디스크4를 [새스트라이프볼륨] 선택
 전과 같은 방법으로 디스크 4와 디스크 5를 스트라
이프 볼륨으로 묶고 U:로 할당. 볼륨레이블은 “스트
라이프”. 용량이 2GB 확인
<실습3> RAID 구현 – Disk6와 Disk7를 미러볼륨으로 묶기
 디스크4를 [새미러볼륨] 선택
 전과 같은 방법으로 디스크 6와 디스크 7을 미러 볼
륨으로 묶고 V:로 할당. 볼륨레이블은 “미러”. 용량
이 1GB 확인
<실습3> RAID 구현 – Disk9,Disk10,Disk11을 RAID-5로 묶기
 디스크8를 [새RAID-5볼륨] 선택
 전과 같은 방법으로 디스크 8, 디스트 9, 디스크 10
을 RAID-5 볼륨으로 묶고 W:로 할당. 볼륨레이블은
“RAID-5”. 용량이 2GB 확인
<실습3> RAID 구현 – Disk9,Disk10,Disk11을 RAID-5로 묶기
 디스크8를 [새RAID-5볼륨] 선택
 전과 같은 방법으로 디스크 8, 디스트 9, 디스크 10
을 RAID-5 볼륨으로 묶고 W:로 할당. 볼륨레이블은
“RAID-5”. 용량이 2GB 확인
 구성확인
<실습3> RAID 구현 – Disk9,Disk10,Disk11을 RAID-5로 묶기
 탐색기에서도 확인
Windows 서버에서 RAID 구현 실습 (2) [P250]
 디스크 고장 계획 구성도
<실습4> 디스크가 고장날 때 볼륨 상태 실습 [P251]
 실습목표
 디스크가 고장난 효과를 내는 방법을 익힌다.
 고장난 후의 볼륨의 상태를 확인한다.
 고장난 디스크를 새로운 디스크로 교체한 후, 확인한다.
 실습 화면 (고장난 볼륨 & 미러볼륨 복구 완료상
태)
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 탐색기에서 T: U: V: W: 에 C:\Program
Files\Windows NT\ 폴더 복사
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 Brain Server 셧다운
 Vmplayer 재실행
 Brain Server 클릭
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 [Virtual Machine]-[Virtual Machine Settings] 에서
SCSI 0:3 SCSI 0:5, SCSI 0:8, SCSI 0:10 제거
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 제거 결과 확인
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 Brain Server 부팅
 탐색기에서 남은 볼륨 확인
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 [컴퓨터관리]-[디스크관리]에서 확인
 Brain Server 종료
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 [Virtual Machine]-[Virtual Machine Settings] 에서
SCSI 0:3 SCSI 0:5, SCSI 0:8, SCSI 0:10 에1GB 새
하드디스크 추가
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 Brain Server 부팅
 [관리도구]-[컴퓨터관리]에서 새로 추가한 4개 디스
크 초기화
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 Brain Server 부팅
 새로 장착한 디스크를 동적 디스크로 변환
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 고장난 볼륨 삭제
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 고장난 스팬 볼륨 삭제
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 같은 방식으로 고장난 스트라이프 볼륨 삭제
 다시 기본디스크가 된 디스크2와 디스크4를 동적디
스크로 변환
 스팬볼륨(디스크2, 디스크3), 스트라이프볼륨(디스
크4, 디스크5)를 전과 동일하게 생성
 완성된 스팬볼륨과 스트라이프볼륨 확인
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 미러볼륨은 미러중복기능 복원위해 미러제거 선택
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 미러제거
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 미러볼륨이 단순볼륨으로 변경될 것을 확인
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 미러추가
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 미러볼륨 복구완료 확인
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 RAID-5 볼륨 복구
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 RAID-5 볼륨 복구 완료
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 [컴퓨터관리]를 종료한 후 다시 실행해 [디스크관리]
선택
 아래에 남아있는 잘못된 디스크 4개를 [디스크 제거]
<실습4> 디스크가 고장나도 보존되는 볼륨 확인
 스팬(T):와 스트라이프(U:)는 데이터가 사라졌지만,
미러(V:)와 RAID-5(W:)는 남아있음
네트워크 스토리지 소개 (1) [P259]
 NAS (Network Attached Storage)
 저장소를 각 컴퓨터가 아닌 네트워크 상에 연결한 후, 이 저장소
를 네트워크의 모든 컴퓨터가 공용으로 사용하도록 설정한 장치
 구성이 간편하고 저렴하게 네트워크 스토리지 환경을 구성할 수
있다는 장점
 TCP/IP의 속도 이상으로 저장 속도가 떨어질 수 있음
네트워크 스토리지 소개 (2) [P261]
 SAN (Storage Area Network)
 기존방식과 비교
SAN, NAS는 하드웨어 회사와 직접
적인 연관이 깊기에 실습이 어렵다.
네트워크 스토리지 소개 (3) [P260]
 SAN (Storage Area Network)
 궁극적인 목적은 NAS와 비슷해 보이지만, NAS가 중소규
모에서 주로 사용된다면 SAN은 대규모 이상의 환경에서
주로 구성
 파이버 채널(Fibre channel) 스위치와 케이블(주로 광케
이블)로 구성
 하드웨어 측면에서도 별도의 장비가 필요하며 새로 구축
하려면 많은 비용이 듬
 장점
 중앙 관리를 통한 신뢰도 향상
 저장 공간의 이용률 향상
 데이터 추출 성능의 향상
 스토리지 확장이 쉬움