linuxism

0. raw device를 생성하는 이유
테이블스페이스가 파일시스템에 데이터를 저장하는 것이 일반적인 반면, 일부 DBMS는 raw device로 불리는 O/S device로 구성하여 운영 체제 파일시스템의 오버헤드를 없애고 더 빠른 성능을 제공한다.
물론 모든 환경(OLTP, DW 등등)에서 raw device가 만능은 아니므로 사용 환경에 따라 FS별로 퍼포먼스를 체크하여 가장 사용 환경에 알맞는 FS를 선택하는 것이 중요하다

"디스크에서 I/O는 느린 반면에 메모리에서의 I/O는 속도가 훨씬 빠르다. 그렇기 때문에 일반적으로 OS에서는 파일시스템에 접근할때 direct I/O가 아닌 buffered I/O를 한다. 그런데 DBMS들은 자체적으로 buffering을 한다.
사 용자가 어떤 데이터를 원할때 마다 디스크에서 I/O를 하기 보다는 먼저 일정량을 메모리에 올려놓고 메모리에서 사용자가 원하는 데이터를 가져오는 것이 빠르기 때문이다. 이런 상황에서는 OS가 하는 buffering과 DBMS가 하는 buffering effort가 중첩되서 낭비가 되는 경우가 발생한다.
현재에 와서는 Disk 성능의 많은 개선으로 raw device와 File system간의 우열을 가리기 힘들거나 오히려 상황에 따라서는 File system을 이용하는 것이 DBMS 입장에서 좋은 경우도 있다. 하지만 아직까지도 대규모 데이터의 I/O를 필요로 하는 DBMS의 경우 direct I/O를 추천한다.
참 고적으로 대부분의 Unix에서는 direct I/O를 위해서 파일시스템과 같은 cooked device (buffered) 해당 디스크의 파티션/볼륨을 직접 access할 수 있는 raw device(non-buffered)를 제공한다."

<발췌: 정보공학의 短想(http://dbsecurity.egloos.com)>

1. dd (파티션 전체를 백업하고 복구하기 위한 tool)

리눅스가 설치된 파티션의 시작 cylinder#와 끝 cylinder#를 이용하여 파티션을 파일로 백업하는 방법으로 파티션 전체의 백업/복구에 사용된다.

Sample) # dd if=/dev/sda2 of=/backup/linux_sda2.img
(sda2 파티션 전체를 /backup/linux_sda2.img 라는 파일에 저장)

이러한 dd의 기능을 파일을 생성할 수 있는 점을 이용하여 /dev/zero(내용이 '0'(실제 존재하지만 아무것도 없는)) 가상 디바이스를 통해 raw device에 이용할 파일을 생성한다.

# dd if=/dev/zero of=asm_disk1 bs=1024k count=5000
(/dev/zero를 이용해 asm_disk1을 생성하며 이 파일에는 1,024KB(= 1MB) 용량으로 5000번의 I/O 카운트를 수행한다)

위 명령을 실행하면 /dev/zero라는 '실제 존재하지만 아무 내용도 없는' 장치를 block size 1MB 크기로 5000회 I/O를 수행하여 파일을 생성하므로 asm_disk1은 5GB 크기의 아무 것도 없는 파일로 생성되게 된다.

파일 생성이 완료되었지만 어디까지나 '파일'이기 때문에 이 파일들은 '장치(블록 단위로 데이터 I/O가 가능한)'라고 볼 수 없다. 이 파일을 '장치'로 사용하기 위해서는 loop device를 사용해야한다.

2. Loop device

'Loop Device의 정의' (from Wikipedia):

Unix계열 운영체제에서, loop device와 vnd(vnode disk) 또는 lofi(loopback file interface)는 파일을 block device처럼 접근할 수 있게 만들어주는 기능을 한다.

사용하기 전, loop device는 필히 file system 안에 존재하는 file에 연결되어 있어야 한다. loop device는 /dev/loop0 ~ loop7까지 사전 생성되어 있다. 1에서 생성한 asm_disk1~8까지의 파일을 '장치'로 사용하기 위해서는 loop device에 mapping(or mount) 해줘야 한다.

# losetup /dev/loop0 asm_disk1
(loop device loop0에 asm_disk1 파일을 mapping한다)

이 때 주의할 점은 loop device는 loop0(1이 아님)부터 시작하므로 첫 번째 mapping은 loop0에 해 주는것이 좋다 (물론 loop1에 해도 문제는 되지 않지만). 이렇게 8개의 asm_disk 파일을 각각 loop device에 연결하게 되면 asm_disk를 파일에서 block단위로 I/O가 가능한 '장치'로 변환할 수 있다.

3. raw device 생성

# raw /dev/raw/raw1 /dev/loop0
(loop0 device를 raw1에 mount 한다)

이렇게 되면 asm_disk1~8은 linux Filesystem을 벗어나 raw device로서 FS에 독립적인 I/O가 가능해지므로 0번에서 얘기한 효과를 볼 수 있다. mount 작업을 마친 후 raw device 에 대한 소유권을 조정한다.

chown oracle.oinstall /dev/raw/raw1(~8까지 반복)
(raw1~8까지 device의 소유자를 oinstall 그룹의 oracle로 변경한다.)

dev 디렉토리에 dsk, rdsk 라는 디렉토리가 있다. dsk 디렉토리는 하드디스크 블럭 장치(Block device)파일이 들어있으며 rdsk 디렉토리에는 하드디스크가 캐릭터 장치(Character device)로 사용될 경우의 장치 파일이 들어있다.

- 하드디스크를 mount할 때는 블럭 장치로 사용되어 블럭 장치명으로 mount 해야한다.

mount /dev/rdsk/c0d0s3 /mnt <-- mount 실패

mount /dev/dsk/c0d0s3 /mnt <-- mount 성공

- 포맷할 때는 Character Device로 사용되어 Character Device name으로 포맷 해야한다.

newfs /dev/dsk/c0d0s3 <-- 원래는 안되나 newfs 프로그램이 아래와 같이 변환

newfs /dev/rdsk/c0d0s3 <-- 원래 포맷할 때 형식

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Written By BlueStorm

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Block Device
- Random access가 가능한 장치
- 파일 시스템에 의해 mount되어 관리되는 장치
- 버퍼캐쉬에 의한 내부 장치 표현
- 블록 단위의 입출력이 가능한 장치
- 디스크,CD-ROM,Floppy 등

Character Device
- 자료의 순차성을 지닌 장치
- 장치의 raw data를 사용자에게 제공
- Console, Tape, Keyboard, Sound Card, Scanner, Printer, Network Card 등

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블록 디바이스 드라이버는 버퍼를 가지고 대용량의 데이터를 주고 받는 디바이스를 위한 드라이버이다.문자 디바이스 드라이버(character device driver)란 입출력에 버퍼(buffer)를 필요로 하지않는 디바이스를 위한 드라이버이다.

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routine and subroutine ; 루틴과 서브 루틴