파일시스템

1. 정의 : 파일시스템이란 컴퓨터에서 파일의 이름을 지정하고, 저장하고, 읽고, 검색하는 등의 파일을 기록하고 사용하는 모든 작업의 조직적인 체제를 말한다.

2. 파일시스템의 기능

 * 파일에 대한 다양한 종류의 접근 제어 방법을 제공하여 준다.

 * 파일의 생성, 변경, 삭제를 관리하여 준다.

 * 파일의 무결성과 보안을 유지하는 방안을 제공하여 준다.

 * 데이터의 백업 및 족구 기능을 제공하여 준다. 

 * 데이터의 효율적인 저장과 관리를 위한 방안을 제공하여 준다.

3. 윈도우 파일시스템의 종류

 (1) FAT 파일시스템 : DOS 때 부터 사용되고 있는 대표적인 파일시스템으로 하드디스크에 FAT이라는 영역을 만들어 이 안에 하드디스크에 저장되어 있는 파일의 실제 위치 등의 정보를 기록해 두고 이를 이용하는 파일 시스템을 말한다. FAT 16과 FAT32 등이 있다.

 (2) NTFS 파일시스템 : MFT를 사용하여 관리하며 Mirror와 파일로그가 유지되어 비상시 파일 복구가 가능하다. 윈도우 파일시스템의 FAT32 파일시스템 기능에 대용량 하드 디스크 지원, 보안기능, 압축기능, 원격저장소 기능 등을 추가하여 만든 윈도우 NT 전용 파일시스템을 말한다.

 (3) NTFS 파일시스템의 특징

  * NTFS는 기본 NTFS 보안의 공유 보안과 동일하게 Everyone 그룹에 대해서는 모든 권한이 '허용'이다.

  * 기본 NTFS 보안을 변경하면 사용자마다 서로 다른 NTFS 보안을 적용할 수 있다.

  * 파일에 설정한 NTFS 보안이 폴더에 설정한 NTFS 보안보다 우선하기 때문에 강력한 보안을 설정할 수 있다.

 * 특정 사용자가 생성한 폴더나 파일에 대해서는 생성한 사용자에게 소유자 권한이 있다.

 * Windows 2000 Server의 시스템 폴더에 대해서는 일반 사용자가 설정할 수 없다. 설정할 수 있는 사용자는 Administrators 그룹과 Power User 그룹만이 가능하다.

 * 이론적인 최대 NTFS 파일 크기는 16GB이지만 실제 최대 NTFS 파일 크기는 16TB이다.

 (4) NTFS 파일시스템 주요기능

 * 파일과 폴더에 대한 보안강화 및 접근 제어가 가능하다.

 * 압축 파일로 더 많은 저장 공간의 사용이 가능하다.

 * 사용자별 디스크 사용 공간의 제어가 가능하다.

 * 파일에 대한 암호화 지원이 가능하다.

 (5) FAT & NTFS의 장단점

 * FAT

 장점 : 호환성 우수, 단순성, 저용량 볼륨의 최적화

 단점 : 보안에 취약, 대용량 볼륨의 비효율적 이용

 * NTFS

 장점 : 대용량 볼륨 지원, 디스크 효율적 사용, 강력한 보안 기능, 자동 압축 및 안정성, 향상된 파일 이름 저장 및 길이 지원

 단점 : 다른 운영체제에 호환 불가, 저용량 볼륨에서 FAT 대비 속도가 느림

 (6) 유닉스 & 리눅스 파일시스템 종류 : 유닉스의 파일시스템에서 슈퍼블록은 디스크의 크기와 같은 파일시스템에 관한 일반적인 정보를 저장하는 곳을 말한다. 이곳의 정확한 정보는 파일 시스템에 영향을 미친다. 아이노드는 파일 이름을 제외한 파일에 관한 모든 정보를 저장하는 곳을 말한다. 

 * EXT2 파일시스템 : 리눅스를 위한 확장성 있고 강력한 파일 시스템으로 ext의 상위 버전으로 파일에 들어 있는 데이터의 데이터 블록에 저장되며 데이터 블록의 크기는 같고 ext2 파일시스템의 크기는 mke2fs 명령을 통하여 파일시스템이 만들어질 때 결정된다. 

 * EXT3 파일시스템 : 데이터의 신뢰성이 강화되었고 사용자가 직접 데이터 보호 유형과 수준을 결정할 수 있는 파일 시스템을 말한다. 특히 저널링 기술은 데이터를 디스크에 쓰기 전에 로그에 데이터를 남겨 시스템의 비정상적인 셧다운에도 로그를 사용해 FSCK보다 빠르고 안정적인 복구기능을 제공하는 기술이다.

 * EXT4 파일시스템 : 리눅스의 저널링 파일 시스템 중 하나로, ext3 파일 시스템의 향상된 버전이다. ext4의 초기 버전은 리눅스 커널 2.6.19에 포함되었다. 1EB 볼륨 크기가 지원되며, 단일 파일의 경우 16TB 크기를 지원한다. ext2, 3를 호환하며 ext4 시스템에서도 ext2, ext3마운트가 가능하다. 데이터 파일이 깨졌을 때 ext 파일 시스템은 fsck를 이용하여 파일시스템을 점검하여 데이터 일치성을 유지하게 된다. ext4파일시스템에는 각 노드 테이블의 마지막 체크섬을 가진 사용하지 않는 노드를 저장하여 점검할 때 이들 노드를 점검하지 않도록 하였기 때문에 기존의 파일시스템에 비해 파일시스템 점검 속도가 빠르다. extents를 지원하여 디스크 파일 기술 효율성을 개선하여 큰 사이즈 파일을 삭제할 때 시간을 단축하여 준다. 하위 디렉터리 수 제한이 기존 32,000개에서 2배 더 확대되었다. ext는 allocate-on-flush라는 파일 시스템 성능 기술을 사용한다. 이는 데이터가 디스크에 쓰이기도 전에 블록을 할당하는 다른 파일 시스템과는 다르게, 데이터가 디스크에 쓰이기 전까지 블록 할당을 지연시킨다. 따라서 실제 파일 크기에 기반을 두어 블록 할당을 결정함으로 인해 향상된 블록 할당이 가능하게 되어 하나의 파일에 대한 블록이 여러 곳으로 분산되는 현상을 막는다. 이는 다시 디스크 이동을 최소화시킴으로써 성능을 향상한다.

5. 파티션 : 물리적인 하드디스크를 논리적인 여러 영역으로 나눈 상태를 말한다. 이는 디스크 공간을 효율적으로 사용하기 위해 디스크를 나눈 영역을 말하기도 한다.