5장 디스크 스케줄링 200512035 박도하.

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1 5장 디스크 스케줄링 박도하

2 1. 자기 디스크의 소개 5.1.1 자기 디스크의 개요 얇고 둥근 금속 원판에 자성물질로 코팅되어 만들어진 것으로 그
자기 디스크의 개요 얇고 둥근 금속 원판에 자성물질로 코팅되어 만들어진 것으로 그 평판 위에 헤드가 전도성 코일을 통해 표면을 자화시켜 데이터를 저장하는 원리이다. 5장 단일 헤드 사용 복수 헤드 사용

3 이동 헤드 디스크 모형

4 2.자기 디스크의 액세스 시간 ■ 디스크 액세스 시간 = 탐색시간+회전지연시간+데이터전송시간 ① 탐색시간(Seek Time)
⇒ 헤드를 해당 트랙으로 이동하는데 걸리는 시간 ② 회전 지연 시간(Latency Time)=서어치 시간(Search Time) ⇒ 해당 섹터가 헤드 아래로 회전 되어 올 때까지의 시간이다. ③ 데이터 전송 시간(Data Transfer Time) ⇒ 헤드를 통해 디스크의 특정 지역에 데이터를 저장하거나 읽는데 걸리는 시간이다.(디스크와 주기억장치 사이에 전송하는 시간) ♣ 위의 3가지 중 가장 큰 비중을 차지하는 것은 탐색시간이다. 속도는 10~30ms이다.

5 3. RAID ■ RAID(Redundant Array of Inexpensive Disk; 복수 배열 독립 디스크) ■ 정의
데이터를 분할해서 복수의 자기 디스크 장치에 대해 병렬로 데이터 를 읽는 장치 또는 읽는 방식이다. 즉, 여러 개의 하드디스크를 마치 1개의 하드디스크처럼 다룰 수 있는 기술이다. 다시 말하면 여러 개 의 하드디스크를 1개의 디스크처럼 사용함으로써 속도 향상을 가져 온다. ■ 등장 배경 예전에 SCSI하드에 비해서 IDE(integrated drive electronics)하드의 속도는 상당히 느렸다. IDE하드도 무척 빨라졌기 때문에 굳이 값비싼 SCSI 를 쓸 필요는 없어졌지만 당시에 SCSI하드처럼 빠른 속도를 저렴한 가격으로 구현하기 위해 1987년 캘리포니아 대학 버클리 분교의 패터슨, 깁슨, 카츠에 의해 발표되어 논문 ‘A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks’에서 등장한 기술이다.

6 복수의 디스크를 병렬로 처리하여 컴퓨터와의 입출력을 제공하기 위한
■ RAID의 목적 ① 데이터 전송 속도 향상 ② 대용량 디스크 확장 가능 ③ I/O 요구 처리율 향상 ④ 결함 허용도 향상 ■ RAID의 Level 복수의 디스크를 병렬로 처리하여 컴퓨터와의 입출력을 제공하기 위한 디스크 관리 방법. 방법에 따라 RAID-0부터 RAID-5까지 있다. ⇒ PC에서 흔히 보이는 것이 RAID Level 0,1,0+1 이다. ■ 원리 원리는 2개의 하드를 하나의 디스크로 다루면 첫 번째 하드가 데이터를 쓰고 있는 동안 두 번째 하드는 그 다음 번 데이터를 쓰고 ... 하는 식으 로 쉬고 있는 하드에 데이터를 읽고 쓰기 때문에 이론적으로 2대를 1대 처럼 쓰면 속도는 2배로 빨라진다.

7 ■ 관리 방법 ㉠ 복수 디스크에 데이터를 처리하는 미러링/이중화(duplexing) ㉡ 비트/블록 단위로 차례별로 디스크를 처리하는 스트라이핑 ㉢ 데이터와 별개의 디스크를 처리하는 패리티 ㉣ 스트라이핑과 유사한 처리를 하지만 디스크를 이용할 수 없을 때 그 다 음 디스크에서 처리하는 스패닝(spanning)/스캐터링(Scattering) 등이 있다. ※ Disk Mirroring이란 하드 디스크를 이중화하여 똑같은 데이터를 2대의 하드 디스크에 동시 에 기록하고 보존하는 처리 방법. ※ 스트라이핑(striping) 비디오 서버에서 1개의 동화상을 동시에 복수의 단말에 분배하기 위한 기본 기술로 동화상 데이터를 세그먼트라 부르는 작은 데이터 단위로 분할해서 복수의 디스크 장치에 분산시키는 기술을 말한다.

8 RAID의 종류 1) RAID 0 ■ RAID의 종류
RAID0,  RAID1,  RAID2,  RAID3,  RAID4,  RAID5,  RAID0+1 등 이 있다. 1) RAID 0 ■ RAID-0 는 데이터가 여러 개의 디스크에 분산되어 저장되는 방법 ■ 스트라이프(Stripe)라고도 하는데, 2개의 하드를 1개의 하드처럼 쓸 수 있는 기능이다.. 예) 1Byte를 저장할 때 양쪽에 4bit씩 저장하는 방식이고, 8bit 쓰는데 걸리는 시간이 일반   디스크보다 논리적으로 2배 빠르다고 볼 수 있다. ⇒ 데이터를 블록으로 쪼개서 저장하는데 각 블록은 다른 디스크로 나 뉘어 저장된다. ■ 최소 드라이브 개수는 2개이다.

9 4.디스크 스케줄링의 기준 ■ 디스크 스케줄링의 평가 기준 ① 단위 시간당 처리량(Throughput)⇒ 극대화
■ 디스크 스케줄링은 디스크 입출력을 하기 위해 대기하고 있는 요청 (request)들 중에서 어느 요청을 먼저 처리할 것인가를 결정하는 것 ■ 이유 큐(Queue)에 대기중인 요청들에 대해 서비스 순서를 어떻게 결정하는 지에 따라 디스크 시스템의 성능이 달라지므로 더 좋은 성능을 얻기 위한 것이다. ■ 디스크 스케줄링에서는 데이터 액세스 시간 중에 데이터 전송시간은 제외 되므로 탐색시간, 회전 대기시간의 최적화 기법이 필요하다. ■ 디스크 스케줄링의 평가 기준 ① 단위 시간당 처리량(Throughput)⇒ 극대화 ② 평균 응답 시간(Mean Response Time)⇒ 감소 ③ 응답 시간의 예측성(Predictability)

10 5. SSTF스케줄링 ■ SSTF(Shortest Seek Time First) 스케쥴링
  - 탐색 거리가 가장 짧은 요청을 먼저 처리하는 방법    - 탐색 시간의 극소화, 극단적일 경우 기아상태 발생 가능 ① 구현 - 현재 위치에서 가장 가까운 거리에 있는 요청을 서비스한다.              - 대기 큐의 우선순위에 관계없이 다음 최단 거리 요청을 서비스 ② 특징 - 실린더 지향 기법             - 가장 안쪽이나 바깥쪽의 트랙은 가운데 트랙보다 서비스를 받 지 못하기 때문에 응답시간의 편차가 크다.              - FCFS보다 처리량이 많고 평균 응답시간이 짧다.              - 일괄처리 시스템에 유용하고 응답시간의 편차가 크므로 대화 형 시스템에 부적합.

11 6. C(Circular)-SCAN 스케줄링
5장 스케줄링 순서 : 65→67→98→122→124→193→끝→0→14→37