리짜르도의 즐거운 인생 이야기

컴퓨터 운영체제용 파티션 전략은 어떻게 세워야 하나 

운영체제용 파티션 전략을 세울 때는 다음의 몇 가지 기준을 가지고 운영체제용 전략을 세우기 바란다. 컴퓨터 사용자의 드라이브 장치의 여건을 고려하되, 반드시 운영체제와 데이터용 드라이브를 분리하는 원칙만큼은 지키길 권장한다.

사용할 파티션 선택

MBR 피티션만 있었을 때는 피티션 크기와 갯수 정도만 계획하면 되었지만, GPT 피티션이 등장한 다음부터는 운영체제용 파티션을 어떤 종료로 선택할지부터 정해야 한다.
운영체제가 Windows 7 32비트 이하라면 GPT 파티션을 사용할 수 없으므로 고민거리가 안 되지만 Windows 7 64비트 이상의 운영체제의 설치를 계획한다면 GPT 파티션 사용 여부를 진지하게 검토할 필요가 있다.
MBR 파티션은 익숙한 방식이고, GPT 파티션과 비교했을 때 부팅 속도 외에는 디스크 읽기/쓰기 속도에는 영향이 없다. GPT 파티션의 경우는 설치 시 BIOS 셋업에서 UEFI로 Booting 할 수 있도록 설정해야 한다는 점과 내장형 ODD가 아닌 USB 인터페이스의 저장장치를 이용하여 GPT 파티션에 설치하는 경우 별로 어려운 점은 없다.

하나의 하드디스크에 단일 운영체제만 설치하는 경우

컴퓨터에 하나의 하드디스크 드라이브만 사용하는 경우에는 운영체제용 파티션과 데이터용 파티션을 나눠서 설정한다. 하나의 디스크라 하더라도 파티션을 나누면 별개의 드라이브처럼 사용할 수 있으므로 한결 관리하기가 용이하다.

☞ 하드디스크 1개 : 운영체제용 파티션 - 데이터용 파티션을 각각 생성한다.

하나의 하드디스크에 두 운영체제를 설치하는 경우

하나의 하드디스크에 두 개의 운영체제를 설치하는 경우에는 각각의 운영체제가 사용하는 파티션을 설정해야 한다. 멀티 운영체제 설치는 이전 버전의 운영체제를 먼저 설치하고 최신 버전을 뒤에 설치하면 자동으로 멀티 부팅이 가능하다. 세 번째 파티션은 데이터용 파티션을 생성하면 되겠다.

☞ 하드디스크 1개 : A 운영체제용 파티션 - B 운영체제용 파티션 - 데이터용 파티션을 각각 생성한다.

두 개의 하드디스크에 단일 운영체제를 설치하는 경우

하드디스크를 구입할 때 운영제제용은 용량이 작더라도 빠른 하드디스크를 선택하고, 데이터 보관용은 필요한 용량을 중심으로 구입하길 권장한다. 하드디스크 용량에 따라 파티션 전략을 세워야 하겠지만 운영체제용 하드디스크는 운영제제용 파티션과 데이터 작업용 파티션을 나눈다.
더 느린 대용량 하드디스크는 데이터 보관용 하드디스크로 사용한다.
운영체제의 절전 기능을 사용하면 데이터 보관용 하드디스크는 일정 시간 경과 후 하드디스크 파킹이 이뤄지고 최소한의 전력만 유지된다. 사용자가 해당 드라이브의 파일을 일게 될 때 비로소 전원이 공급되어 스핀들모터가 구동된 다음에 디스크헤드가 액세스하기까지 다소 시간이 걸리지만, 사용하는 데 지장은 없다. 
이처럼 운영체제용 하드디스크의 파티션을 나눠서 데이터 작업용 파티션을 사용하면 데이터 보관용 하드디스크는 절전 상태를 유지하면서도 데이터 작업은 빠르게 수행할 수 있다. 데이터 보관용 하드디스크는 필요한 경우 용도별로 파티션을 나눠쓰는 것도 좋다.

☞ 하드디스크 2개 : 첫번째 운영체제용 파티션 - 데이터용 파티션, 두번째 데이터용 파티션 생성한다.

두 개의 하드디스크에 두 운영체제를 설치하는 경우

히 두 개의 하드디스크에 각각 운영체제를 설치하는 게 당연한 것으로 오해하는 사용자가 많은데, 이 경우도 더 빠른 하드디스크를 운영체제용 하드디스크로 사용하고, 빠른 하드디스크에 각각의 운영체제용 파티션과 데이터 작업용 파티션을 구성한다. 그리고 더 느린 대용량 하드디스크는 데이터 보관용 하드디스크로 사용한다.
데이터 작업용 하드디슼 파티션을 운영체제용 하드디스크에 파티션을 구분하여 사용하면 나머지 하드디스크의 절전 기능은 활용하면서 데이터 작업은 빠르게 수행할 수 있다.

☞ 하드디스크 2개 : 첫번째 A 운영체제용 파티션 - 첫번째 B 운영체제용 파티션 - 데이터용 파티션, 두번째 데이터 보관용 파티션을 생성한다.

한 개의 SSD와 1~2개의 하드디스크에 단일 운영제제를 설치하는 경우

SSD는 빠르기는 하지만 빈번한 읽기 및 쓰기는 SSD의 성능 발휘에는 좋지 않다. 
SSD의 경우는 읽고,쓰기가 빈번할 경우 순간적으로 멈추는 프리징 현상이 발생할 가능성도 높아지기 때문에 SSD는 최대한 운영체제와 프로그램 로딩을 위해 읽는 작업 중심으로 사용하고, 빈번한 읽기 및 쓰기 작업이 수반되는 데이터 작업은 하드디스크로 사용하는 것이 좋다.
하드디스크는 물리적인 트랙과 섹터 개념을 사용하여 파일 저장 공간을 구성하지만 SSD의 경우에는 마치 메모리처럼 행렬 메트릭스 방식으로 파일 저장 공간을 구성하고 블록 단위로 읽기, 쓰기 작업을 수행한다.

☞ SSD 1개+하드디스크 1~2개 : SSD에 운영체제용 파티션 생성, 하드디스크 1에 데이터용 파티션 생성, 하드디스크 2에 데이터 보관용 파티션을 생성한다.

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.