디스크 스케줄링 200812116 2-C 최 은 선

디스크 스케줄링(disk scheduling) ☆디스크 스케줄링이란? -운영체제가 프로세스들이 디스크를 읽거나 쓰려는 요청을 받았을 때, 우선순위를 정해주고 이를 관리하는 것을 말한다. ☆ 디스크 스케줄링의 원리 -디스크 제어기 내에는 디스크 작업에 대한 요청을 저장해 두는 큐가 있다. 이 큐에 있는 작업의 순서를 적절히 조절함으로써 스케줄링이 가능하다.

디스크 액세스 타임 DISK ACCESS TIME = starting position(시작지점) + seek time (탐색시간)+ rotational latency(잠복시간)+ tranfer time(데이터 전송 시간) (Starting Position) ->스타트할 포인트로 시작지점이다. (Seek Time) ->탐색시간으로 해당 실린더로 고정축을 이동하여야 한다. (Rotational Latency) ->잠복시간으로 데이터 레코드가 저장된 부분이 헤드 바로 아래에 오도록 디스크를 회전시킨다. (Data Transfer Time) ->헤드를 통해 디스크의 특정 지역에 데이터를 저장하거나 읽는데 걸리는 시간이다

RAID의 정의 ☆ RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks)는 여러 개의 하드 디스크에 일부 중복된 데이터를 나눠서 저장하는 기술이다. 데이터를 나누는 다양한 방법이 존재하며, 이 방법들을 레벨이라 하는데, 레벨에 따라 저장장치의 신뢰성을 높이거나 전체적인 성능을 향상시키는 등의 다양한 목적을 만족시킬 수 있다.

RAID 0 ☆패리티(오류 검출 기능)가 없는 스트리핑된 세트 (적어도 2 개의 디스크). 개선된 성능에 추가적인 기억 장치를 제공하는 게 장점이지만 실패할 경우 자료의 안전을 보장할 수 없다. 디스크에서 실패가 일어나면 배열을 파괴하게 되는데, 이러한 파괴는 디스크를 많이 장착할수록 가능성이 더 크다. 하나의 단일 디스크 실패는 배열을 완전히 파괴한다. 왜냐하면 데이터가 레이드 0으로 쓰일 때, 데이터는 여러 조각으로 나뉘기 때문이다. 조각의 수는 드라이브 안의 디스크 수와 일치한다. 조각들은 각 디스크에 동시적으로 같은 섹터 위에 기록된다. 완전한 데이터 덩어리의 작은 토막들이 병렬로 드라이브를 읽어 낼 수 있게 해 주며, 이러한 종류의 배열은 넓은 대역너비를 제공한다. 그러나 디스크들의 한 섹터가 실패할 때는 모든 다른 디스크 위의 일치하는 섹터가 사용 불능으로 표시된다. 왜냐하면 데이터의 일부가 손상된 것이 아니기 때문이다. 레이드 0은 오류 검출 기능을 제공하지 않기 때문에 어떠한 오류도 복구하지 못한다. 배열에 디스크를 더 많이 넣으면 더 높은 대역을 사용할 수 있겠지만 데이터 손실의 큰 위험이 도사리게 된다.

RAID 1 ☆패리티(오류 검출 기능)가 없는 미러링된 세트 (적어도 2 개의 디스크). 디스크 오류와 단일 디스크 실패에 대비하여 실패 방지 기능이 제공된다. 분할 탐색을 지원하는 다중 스레드를 지원하는 운영 체제를 사용할 때 읽기 성능이 향상된다. 다만, 쓰기를 시도할 때에는 약간의 성능 저하가 뒤따른다. 배열은 적어도 하나의 드라이브가 기능하는 한 계속 동작한다.

RAID ☆RAID 3 및 RAID 4 ☆ RAID 5 ☆ RAID 6 패리티가 단순 제공되는(dedicated) 스트리핑된 세트 (적어도 3 개의 디스크). ☆ RAID 5 패리티가 배분되는(distributed) 스트리핑된 세트 (적어도 3 개의 디스크). ☆ RAID 6 패리티가 배분되는(distributed) 스트리핑된 세트 (적어도 4 개의 디스크).

디스크 스케줄링의 기법-FCFS ☆FCFS(First Come First Served) 가장 간단한 스케줄링 디스크 입출력 요청 대기 큐에 들어온 순서대로 서비스를 받음 장점 - 프로그래밍이 쉬움 - 대기 큐에 들어온 순서대로 서비스하기 때문에 더 높은 우선순위의 요청    이 입력되어도 순서가 바뀌지 않아 공평성이 보장 단점 - 헤드 이동거리가 상당히 길어질 수 있음 -  디스크 오버헤드(서비스 요구 횟수)가 커지면 응답시간이 길어짐

디스크 스케줄링의 기법-SSTF ☆ SSTF(Shortest Seek Time First) 탐색 시간이 가장 짧은 트랙으로 헤드를 이동시키는 방법 장점 - FCFS보다 처리량이 많고, 평균 탐색시간이 짧음 단점 - 현재 서비스한 트랙에서 가장 가까운 트랙에 대한 서비스 요청이 계속    발생하는 경우, 먼 거리의 트랙에 대한 서비스는 무한정 기다려야 하는   기아 상태가 발생할 수 있음

디스크 스케줄링의 기법-SCAN ☆SSTF가 갖는 탐색시간의 편차를 해소하기 위한 방법 디스크 헤드가 맨 바깥쪽 트랙에서 가장 안쪽 트랙 쪽으로 이동하면서 해당되는 트랙에 대한 요구를 차례대로 서비스해 주는 방식 디스크 오버헤드가 적어야 가장 좋은 효율을 가짐 대부분의 디스크 스케줄링에서 기본 전략으로 이용 밀도가 높은 쪽의 요청은 상당히 오랜 시간 대기하게 됨

디스크 스케줄링의 기법 C-SAN ☆C-SAN(Circular SCAN)  헤드가 항상 바깥쪽 실린더에서 안쪽 실린더로 이동하면서 가장 짧은 탐색 시간을 갖는 요청을 서비스하는 방법 진행도중 도착한 요청은 다음 수행시 서비스 응답시간의 편차가 매우 적음 회전 시간의 최적화가 가능하며 부하(Overhead)가 많이 걸리는 경우 효과적