리짜르도의 즐거운 인생 이야기

전통적인 MBR 파티션과 새로운 GPT 파티션

전통적으로 사용되어온 MBR (Master Boot Record) 파티션에서는 최대 2TB까지 파티션을 설정할 수 있기 때문에 3TB 

이상의 대용량 하드디스크를 온전히 사용하려면 GPT(GUID Partition Table) 파티션을 사용해야 합니다.

GPT 파티션에 운영체제를 설치하려면 메인보드에서 UEFI(Unified Extensible Firmware Interface) 바이오스가 지원되어야 한다.

UEFI 바이오스에서 UEFI로 시작되는 장치를 선택하여 설치하면 된다.

GPT 파티션 부팅은 윈도우 7 64bit와 윈도우 8/8.1/10에서 지원한다.

기존 MBR 파티션보다 GPT 파티션에서의 부팅 속도가 좀 더 빠르기 때문에 좀 더 빠른 시동을 위해 GPT 사용이 늘고 있다. 

그렇기 때문에 용량이 작은 SSD에도 GPT 파티션을 많이 활용하는 추세이다.

반대로 UEFI 바이오스에서 MBR 파티션에 기존 바이오스 방식으로 설치하길 원한느 경우에는 UEFI 수식어가 붙지 않은 

장치를 선택하여 설치하면 된다.

운영체제와 파일시스템

운영체제에 따라 사용하는 파일시스템은 차이가 있다.

파일시스템은 파티션별로 구성이 가능하다. 다른 파일시스템을 사용하는 운영체제를 동일한 파티션에 설치할 수는 없다.

동일한 파일시스템을 사용하는 운영체제라도 한 파티션에 하나만 설치해야 한다. 그러므로 다른 운영체제를 한 대의 

컴퓨터에 함께 설치하여 다중 운영체제 사용 환경을 만들려면, 반드시 다른 파티션상에 설치를 해야 한다.

과거에는 오랫동안 장수한 윈도우 XP상에서 안정화된 결제 솔루션이나 구동되는 게임 등이 많아 새 운영체제가 나온 뒤에도 윈도우 XP를 사용하기 위해 멀티 부팅을 하는 경우가 많았다. 하지만 윈도우 7의 안정성이 검증되면서 멀티 부팅의 필요성은 거의 없어졌다.

그뿐만 아니라 윈도우 7 이상의 운영체제는 가상머신 기능을 지원하므로 필요하다면 윈도우 XP는 물론 다른 운영체제도 

가상머신으로 설치하여 사용할 수 있다.

윈도우 운영체제는 FAT32나 NTFS 파일시스템을 사용하지만 리눅스는 Linux Ext 파일시스템을 사용하며, 애플 맥은 HFS 

파일시스템을 사용한다. 다른 파일시스템에 있는 데이터는 직접 읽을 수 없지만 네트워크로 연결되면 파일시스템에 관계없이 이용할 수 있다.

웹서버로 리눅스 서버를 많이 사용하는데, 윈도우 컴퓨터나 맥 컴퓨터의 웹브라우저에서도 아무 문제 없이 접근할 수 

있으며, FTP로 접속하면 로컬 드라이브의 폴더나 파일처럼 사용할 수 있다.

지금은 다른 파일시스템의 파일을 읽어들일 수 있는 유틸리티도 많이 나와 있으므로 다른 파일시스템을 사용하는 외장형 

드라이브의 파일을 불러오는 작업도 어려울 건 없다.

운영체제용 파티션 전략

MBR 파티션만 있었을 때는 파티션 크기와 갯수 정도만 계획하면 되었지만, GPT 파티션이 등장한 다음부터는 운영체제용 

파티션을 어떤 종류로 선택할지부터 정해야 한다.

운영체제가 윈도우 7 32bit 이하라면 GPT 파티션을 사용할 수 없으나 윈도우 7 64bit 이상의 운영체제의 설치를 계획한다면 GPT 파티션 사용 여부를 진지하게 검토할 필요가 있다.

MBR 파티션은 익숙한 방식이고, GPT 파티션과 비교했을 때 부팅 속도외는 디스크 읽기/쓰기 속도에는 영향이 없다.

GPT 파티션의 경우는 설치 시 바이오스 셋업에서 UEFI로 부팅할 수 있도록 설정해야 한다는 점과 내장형 ODD가 아닌 USB 인터페이스의 저장 장치를 이용하여 GPT 파티션에 설치하는 경우 별로 어려운 점은 없다.

컴퓨터 부팅 과정과 파티션에 대해 알아본다.

컴퓨터는 Booting 과정을 통해 디스크에 저장된 운영체제를 찾아 로딩하여 작업할 수 있는 운영 환경을 제공하는데, 사실 이 과정은 약속된 루틴(routine)으로 디스크의 특정 섹터를 읽는 방식을 사용한다.

MBR 파티션의 특징

하나의 물리적 디스크에 대해 MBR 파티션은 주 파티션(Primary Partition, 기본 파티션)과 확장 파티션(Extended Partition)으로 구분된다. 주 파티션은 최대 4개까지 만들 수 있으나 논리 드라이브를 위한 확장 파티션을 만들 경우에는 3개까지 만들 수 있다.
확장 파티션 안에 제한 없이 논리 파티션을 만들 수 있다. 단 컴퓨터에서 사용 가능한 드라이브 문자는 알파벳 문자로 제한되며 FDD를 위해 예약된 A와 B를 제외하면 24개의 드라이브 문자를 사용할 수 있다.
운영체제를 설치할 때는 주 파티션에 설치하는데, 이때 디스크의 첫 번째 섹터에는 마스트 부트 레코드(MBR : Master Boot Record)가 기록되고, 운영체제를 설치하지 않은 다른 주 파티션에는 파티션 부트 레코드(PBR : Partition Boot Record)가 기록되며, 논리 파티션에는 EBR(Extended Boot Record)이 기록된다.

PBR에는 Booting partition인지 구별하는 플래그(Active/None)와 파티션 타입 아이디, 파티션의 시작과 끝, 드라이버 볼륨 및 파일 시스템 정보가 기록된다.
MBR에는 추가로 운영체제의 로딩에 사용되는 부트 로더 위치 정보가 기록된다.

▲ MBR 파티션 구조

GPT 파티션의 특징

GPT 파티션은 파티션 엔트리를 128바이트로 늘려 최대 128개의 주파티션을 만들 수 있으므로 확장 파티션은 사용하지 않는다.
GPT 파티션은 LBA(Logical Block Addressing) 주소 체계를 사용하므로 MBR 파티션의 CHS(Cylinder-Head-Sector) 주소 체계의 2TB보다 훨씬 큰 9.4ZB(Zeta Byte)까지 사용할 수 있다.
GPT 파티션에 대한 읽기/쓰기 작업은 Windows 7 64bit 이상의 운영체제에서 가능하고 32bit Windows 7과 Vista, XP는 읽기만 가능하다는 점도 유의하기 바란다.
GPT 파티션에도 Protective MBR이 있는데, 이는 GPT를 인식하지 못하므로 운영체제가 빈 파티션으로 알고 덮어쓰는 것을 방지하기 위한 용도이다.

컴퓨터 Booting시 운영체제의 로딩 과정

컴퓨터의 전원을 켜면 BIOS가 POST 과정을 수행한 후 운영체제를 적재하기 위해 MBR이나 GPT 파티션에서 부트 로더 위치를 알아내고 부트 로더 프로그램을 실행 후 제어권을 넘겨주도록 설계되어 있다.
Windows XP의 부트 로더는 NT로더(NTLDR)가 사용되며, Windows Vista부터 Windows 10까지는 부트매니저(BOOTMGR)가 사용되며, 리눅스 계열 운영체제는 LILO나 GRUB가 사용된다.

MBR 파티션에서 Booting 할 때는 BIOS가 POST 과정이 끝나면 BIOS의 부트스트랩 로더가 디스크의 첫 번째 섹터에 있는 MBR에서 부트 로더 위치를 알아내서 부트 로더를 실행하고 제어권을 부트 로더에 넘겨준다. 부트 로더는 부트 정보 파일(Windows XP는 BOOT.INI, Windows Vista부터 Windows 10까지는 BCD파일)을 참조하여 운영체제 커널을 로드한다.

GPT 파티션에서 Booting 할 때는 BIOS가 POST 과정이 끝나면 UEFI Firmware가 BIOS로부터 제어권을 넘겨받아 GPT 파티션의 맨 앞에 생성되는 EFI의 GUID를 식별하여 부트 로더를 실행하고 제어권을 부트 로더에 넘겨준다.
부트 로더에 의해 운영체제 커널을 로드하는 절차는 동일하다.

멀티 부팅 운영체제의 경우는 멀티 부팅 메뉴에서 사용자가 운영체제를 선택하면 비로소 해당 운영체제 커널(명령어 처리기)을 로드하는 프로그램이 작동한다.

Windows XP는 NTDETECT.COM 프로그램이 BOOT.INI 파일을 참조하여 운영체제 커널을 로드하고, Windows Vista부터 Windows 10까지의 운영체제에서는 WINLOAD.EXE 프로그램이 BCD 파일을 참조하여 운영체제 커널을 찾아 메모리에 로딩하여 실행한 후 제어권을 넘겨준다.