[ComputerScience] 파일과 파일 시스템

파일 시스템

파일 시스템(File System)은 보조기억장치에 파일과 디렉터리를 저장, 조직, 관리하는 방법을 정의하는 체계입니다.

운영체제는 저장 장치를 블록 단위로 다루지만, 파일 시스템을 통해 사용자가 직관적인 파일 단위로 접근할 수 있습니다.

파일 시스템에서는 다음과 같은 내용을 정의합니다.

• 데이터 저장 단위(블록)의 크기와 구조
• 파일 및 디렉터리의 메타데이터 관리 방식
• 접근 권한과 보안 정책
• 데이터 무결성 보장을 위한 저널링(Journaling) 지원 여부

저장 장치를 포맷(Formatting)할 때 특정 파일 시스템이 설정되며, 이후 운영체제는 설정된 파일시스템의 규칙에 따라 파일을 읽고 씁니다.
여기서 포맷(Formatting, 포맷팅)은 저장 장치를 초기화하고 특정 파일 시스템 구조를 심어주는 작업을 의미합니다.

대표적인 파일 시스템은 다음과 같습니다.

• FAT32: 호환성이 높지만 파일 크기 제한이 있습니다.
• NTFS: 윈도우에서 주로 사용하며, 보안과 저널링 기능을 지원합니다.
• EXT 계열(EXT2, EXT3, EXT4): 리눅스 환경에서 많이 사용하며 EXT4는 대용량, 저널링 기능을 지원합니다.
• XFS, ZFS: 대규모 스토리지나 서버 환경에서 사용하며 데이터 무결성과 확장성이 뛰어납니다.

파티셔닝과 파티션

파티셔닝(Partitioning)은 하나의 물리적 저장 장치를 여러 개의 독립적인 논리 구역으로 나누는 작업입니다.
이렇게 나뉜 논리 구역을 파티션(Partition)이라고 부릅니다.
즉, 물리적 장치는 하나로 여러 개의 파티션을 생성할 수 있고, 서로 다른 파일 시스템을 설정할 수 있습니다.

대표적인 파티션 테이블은 다음과 같습니다.

• MBR(Master Boot Record): 최대 4개의 주 파티션 생성 가능
• GPT(GUID Partition Table): 이론적으로 무제한 파티션 생성 가능

파티션의 활용 방법은 다음과 같습니다.

• 운영 체제를 여러 개 설치하여 멀티 부팅 환경 구성
• OS 파티션과 데이터 파티션을 분리하여 관리
• 특정 파티션을 백업 전용 영역으로 지정