파일시스템의 이해1

파일시스템의 이해1

 

USB나 외장하드에 4GB 이상의 동영상이나 프로그램이 저장되지 않는 경험을 해 보았을 것이다.

이 문제의 원인은 바로 파일시스템 때문에 발생되는 가장 흔한 문제이다.

파일시스템에 대해 이해하게 되면 저장매체를 어떻게 운용해야할지 가늠해 볼수 있을 것으로 본다.

 

 

 

파일시스템(File System)이란? 

파일의 체계를 말한다. 파일을 효율적으로 기록이나 검색 및 접근할수 있도록 만들어진 체계라 볼수 있다.

쉽게 풀어보자면, 도서관에서 책을 책제목, 저자, 카테고리 등의 항목으로 관리해서 검색이나 발견을 쉽게

할수 있도록 해둔것과 같다. 

 

 

 

파일시스템의 종류

저장매체나 운영체제에 따라 파일시스템의 사용이 제한된다.

 

플로피디스켓: FAT12

미디어(CD): UDF

Window: FAT16, FAT32, exFAT, NTFS

Linux: ext2, ext3, ext4, XFS, ZFX, ReiserFS

Solaris: UFS, VxFS, QFS, ZFX

Macintosh: HFS, HFS+

 

 

 

포맷(Format)이란?

포맷이란 '파일시스템을 구축하는 작업' 이다.

포맷시 파일시스템을 선택하고, 선택된 파일시스템이 구축된다.

일반적으로 포맷을 하면 데이터가 지워지고 새로운 파일시스템이 적용되지만,

운영체제에 따라 데이터는 보존하고 파일시스템만 변환시킬 수 있다.

 

   

 

  Window File System  

 

 

FAT32

File Allocation Table의 약어로 FAT파일시스템을 보강한 파일시스템이다.

2TB까지 지원, 영문256자 까지 파일 이름지원, 클러스터당 4KB를 배정하여 용량 낭비 줄임

보안, 암호, 압축 기능 지원되지 않음

 

- NTFS에 비해 속도가 빠르다.

- NTFS에 비해 기능이 적다.

- 속도는 빠르지만 검색 성능이 떨어진다. 저장 파일의 양이 많을 수록 느려진다.

- 호환성이 뛰어나다. 도스나 리눅스 매킨토시에서도 읽을 수 있다.

- 단일파일 4GB 이상의 파일 저장이 안된다.

- 현재 저용량 메모리나 저용량 하드디스크에 사용되고 있다.

- NTFS에 비해 보안에 취약하다.

- 대용량 볼륨의 비효율적 운용으로 디스크 공간 이용의 낭비가 높다.

- 저용량 볼륨에서는 매우 효율적으로 사용된다.

 

 

NTFS

NT File System의 약어로 NT에서 사용되는 File system으로 출시되었다. FAT와 달리 MFT(Master File Table)를 사용하며,

미러(mirror)와 파일 고그가 유지되어 파일 복구가 가능하다. 한 클러스터는 FAT32와 같이 최소 1KB~4KB로 디스크 손실이 적다.

 

- 윈도우 기본 파일시스템이다.

- FAT에 비해 검색 성능이 좋다.

- 파일의 양이 많더라도 속도 저하가 적다.

- 디스크 공간의 효율적 사용으로 단편화가 적다.

- 대용량 볼륨에 대해 빠른 파일 접근이 가능하다.

- 데이터 손실을 줄일 수 있다.

- 특정 파일이나 디렉터리를 자동 압축할 수 있다.

- 대소문자, Unicode 254문자가 지원된다.

- vista, win7, win8은 NTFS 포맷에서만 설치가 가능하다.

- 도스에서 인식불가하다.

- 윈도우 외 기타운영체제와 호환성이 떨어진다.

- 저용량 볼륨에서 FAT 보다 속도가 떨어질 수 있다.

 

 

exFAT

확장 파일 할당 테이블, Extended File Allocation Table의 약어로 FAT64로 볼수 있다.

 

- FAT32의 기능에서  확장된 성능으로 볼수 있다.

추가적인 참고사항은: https://ko.wikipedia.org/wiki/ExFAT

 

 

 

 

  Linux File System  

 

 

ext1

Extended File System의 약어로 리눅스 운영체제를 위해 만들어진 첫 파일시스템.

MFS의 단점 보완을 위해 만들어 졌고, 최대크기는 2GB이다.

분리접근, 아이노드(inode)수정, 자료수정 타임스탬프 등의 기능지원이 안되며,

사용할수록 리스트가 엉키고 파일시스템의 조각화가 심해짐.

 

 

ext2

Second Extended File System 이라 부르며, 리눅스를 위한 확장성 있고 강력한 파일 시스템으로 가장 성공적인

파일 시스템으로 손꼽힌다. 현재 리눅스 배포한의 기본으로 볼수 있다. 특징은 파일 복구에 매우 강력하다.

255 파일이름지원, 세 타임 스탬프 지원, 확장이 용이함, ext1의 단점해결

 

- fsck를 이용한 시스템 손상시 복구가 가능하다.

- 간단하게 사용할수 있다.

- 캐시에 저장된 데이터가 디스크로 저장되는 중에 문제가 발행하면 파일시스템 손상 된다.

- fsck(file system check)로 파일시스템 복구 기능이 제공되지만 시간이 오래걸린다.

 

 

ext3

저널링 파일시스템으로 대부분의 유명 리눅스 배포한에서 채택된 파일시스템이다.

ext2에 저널링, 온라인 파일 시스템이 증대 되었고, 큰 디렉터리를 위한 HTree 등의 기능이 추가되었다.

 

- ext2에서 손상없이 ext3으로 전환이 가능하다.

- 주 파일 시스템을 수정하기 전에 저널에서 수정 사항을 먼저 기록할수 있다.

- 전원이 값자기 나가거나 시스템 충돌시 데이터 손실 가능성을 줄였다.

- 온라인 프로그램이 없다.

- 조각화가 줄어들었으나 조각화 현상은 일부 있다.

- 서버디렉터리 갯수는 31998개 이다.

 

 

ext4

16TB까지 파일 지원이 가능한 대형 파일시스템이다.

Block Mapping 방식 대신, Extends 방식 새로 사용하여 조각화 현상을 줄이고, 큰 파일 처리가 개선되었다.

 

- ext2, ext3을 ext4 방식으로 마운트하여 성능이 향상된 상태로 사용이 가능하다.

- ext4는 ext3으로 마운트가 가능하다. 단, extends를 사용하는 ext4는 ext3로 마운트가 불가능하다.

- 저널 체크섬 기능이 추가되어 파일 시스템 손상 가능성이 더욱 줄어들었다.

- 서버디렉터리 갯수가 64000개로 늘어났다.

- 온라인 조각모음이 지원된다.

- 빠른 시스템 검사가 지원된다.

- 디스크 공간 할당을 마지막까지 지연하여 성능이 향상되었다.

 

 

 

 

  Macintosh File System  

 

 

HFS

애플이 맥OS를 구동하는 컴퓨터 시스템에 사용할 목적오로 개발한 파일시스템이다.

Hierarchical File System의 약어로 계층적 파일 시스템이라 부른다.

 

- 맥에서만 사용할수 있기 때문에 호환성이 떨어진다.

- 최대 파일크기는 2GB이며, 최대볼륨크기는 2TB이다.

- 최대 파일 이름 길이는 31자이다.

- 1985년 도입되었고, 현재는 거의 사용되지 않는다.

- 암호화가 지원되지 않는다.

 

HFS+

애플이 계층적 파일 시스템(HFS)를 대체하기 위해 개발하였고, Mac OS Extended 라고 불린다.

정확한 코드네임은 세콰이아(Sequoia) 이다.

 

- 맥에서만 사용할수 있기 때문에 호환성이 떨어진다.

- 최대 파일크기는 8엑사바이트이며, 최대볼륨크기도 8엑사바이트이다.

- 최대 파일 이름 길이는 255자이다.

- 암호화 기능이 지원된다.

- 현재 매킨토시 대부분이 HFS+를 사용하고 있다.