[Fachinformatiker] HDD - Festplatte

HDD (Hard Disk Drive, Festplatte)

By Darkone - 자작, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6112850

- ein magnetisches Speichermedium. 기계식, 비휘발성(전원이 써지더라도 저장된 데이터는 유지됨) 

- Daten werden auf die Oberfläche rotierender Scheiben (Platter) geschrieben. 플래터를 회전시켜 자기 패턴으로 정보를 기록 

 

 

0. HDD에서의 데이터 읽기, 쓰기, 저장

- Schreiben: Berührungslose Magnetisierung der hartmagnetischen Beschichtung der Scheibenoberfläche entsprechend der aufzuzeichnenden Information 

- Speichern: Remanenz (verbleibende Magnetisierung) 잔류자기

- Lesen: Berührungsloses Abtasten der Magnetisierung der Plattenoberfläche 

 

 

 

1. HDD의 구조 

By I, Surachit, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4275514

1) Gehäuse: staubdicht geschlossen (외부 먼지 유입을 최소화하기 위해 최대한 밀폐적 구조로 설계)

2) rotierende Magnetscheiben (데이터가 실제로 저장되는 곳) 

3) Heads (Bewegliche Schreib-/Leseköpfe): schweben auf Luftpolster(에어쿠션) ca. 5 nm bis 20 nm über den Scheiben (Meist zwei Köpfe pro Scheibe an Ober- und Unterseite

 

 

 

2. Magnetplatte의 구조 

Von Henry Mühlpfordt, png version from 2010: Bagok - Eigenes Werk, vectorization of: Festplattengeometrie.PNG, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=79341746

 

1) Spur (Track) 

2) Zylinder - übereinander liegenden Spuren aller Scheiben, 다수개의 플래터의 트랙을 수직적으로 관통하는 3차원적인 스택)

3) Sektor (보통 512 Byte 혹은 2094 Byte)

4) Cluster (참고: https://dg087.tistory.com/39 )

- 다수의 섹터로 구성 (적게는 16개, 많게는 128개 이상)

- 파일 시스템은 온전한 클러스터에만 주소를 지정함

- 개별 섹터 접근은 불가능

- 클러스터가 클 수록 외부 단편화는 줄어들지만 내부 단편화가 늘어난다. 

 

* 단편화 (Fragmentierung): 기억 장치의 빈 공간 또는 자료가 여러 개의 조각으로 나뉘는 현상. 기억장치의 사용 가능한 공간을 줄이거나 읽기와 쓰기의 수행속도를 늦추는 문제점을 야기한다. 

- 외부 단편화 (externe Fragmentierung): 여유 공간이 너무 작은 조각으로 나뉘어 사용은 할 수 있으나 응용 프로그램의 성능을 뒷받쳐 주지 못한다. (외부 = 사용할 수 없는 기억 장소가 할당된 영역 밖에 있음)

- 내부 단편화 (interne Fragmentierung): 기억 장치가 의도된 바 없이 할당되어 공간이 낭비된다(내부 = 필요 없는 기억 자료가 할당된 영역 안에 있지만 쓰이지 않음) 

(출처: https://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%8B%A8%ED%8E%B8%ED%99%94) 

 

- 하드디스크의 용량: 헤드수 * 실린더 수 * 섹터수 * 섹터당 기록 용량

* Kapazität = Köpfe * Zylinder * Sektoren pro Spur * Byte pro Sektor 

 

 

 

3. HDD 사용시 주의 사항

- 외부 움직임에 취약하기 때문에 노트북처럼 움직일 수 있는(들고 다닐 수 있는) 장치에는 적합하지 않다 

- 자기적(magnetisch)이기 때문에 다른 자기장(Magnetfelder)으로 부터 멀리 떨어져 있어야 한다. (HDD 위에 자석을 흔들어 대면 정보가 다 날아가며 HDD 자체가 작동 불능이 된다. - https://namu.wiki/w/하드%20디스크%20드라이브#s-3)