Linux 디스크 및 파티션 관리

디스크 장치 이름 체계

Linux 장치 명명 규칙

• Linux는 모든 하드웨어를 파일로 취급
• 디스크 타입과 연결 방식에 따라 장치 이름 다름
• 모든 장치 파일은 /dev 디렉토리에 위치

디스크 타입별 장치명

주요 디스크 타입

타입	장치명 예시	파티션 명명	특징	사용 환경
SATA/SCSI/SAS	/dev/sda, /dev/sdb	sda1, sda2	가장 일반적인 명명 규칙	대부분의 서버, 데스크톱
NVMe SSD	/dev/nvme0n1, /dev/nvme1n1	nvme0n1p1, nvme0n1p2	고속 SSD, p 접두사 사용	최신 서버, 고성능 시스템
가상 디스크 (KVM/Xen)	/dev/vda, /dev/vdb	vda1, vda2	가상화 환경 전용	클라우드, 가상 머신
IDE (레거시)	/dev/hda, /dev/hdb	hda1, hda2	거의 사용하지 않음	구형 시스템

NVMe 장치명 구조

• nvme0n1 구조 설명
  • nvme0
    • 첫 번째 NVMe 컨트롤러
  • n1
    • 첫 번째 네임스페이스 (Namespace)
    • 보통 물리 디스크 1개 = 네임스페이스 1개
  • p1
    • 첫 번째 파티션 (Partition)
• 예시
  • /dev/nvme0n1p1
    • 첫 번째 NVMe 컨트롤러, 첫 번째 네임스페이스, 첫 번째 파티션

디스크 구조 및 타입

하드 디스크 물리 구조

• Sector
  • 하드 디스크의 가장 작은 저장 단위
  • 전통적으로 512 바이트
• Boot Sector
  • 각 파티션의 가장 첫 번째 섹터
  • 부팅 정보 포함
• MBR (Master Boot Record)
  • 디스크 전체의 가장 첫 번째 부트 섹터
  • 파티션 테이블 정보 보유
  • 최대 2TB 제한
• Cylinder
  • 하드 디스크 용량을 결정하는 단위
  • 여러 플래터(Platter)의 동일 위치 트랙 집합

디스크 인터페이스 타입 비교

타입	전송 방식	속도	주요 특징	장치명	사용 환경
IDE	병렬 (Parallel)	느림	구형 규격, CPU 직접 관리	/dev/hda	거의 사용 안 함
SATA	직렬 (Serial)	중간	IDE 개선 버전, 핫플러그 지원	/dev/sda	일반 PC, 서버
SCSI	직렬	빠름	고속, 안정성 높음, 비쌈	/dev/sda	워크스테이션, 서버
SAS	직렬	매우 빠름	SCSI 발전형, SATA 호환	/dev/sda	엔터프라이즈 서버
SSD	-	매우 빠름	반도체 기반, 기계 지연 없음	/dev/sda	모든 환경
NVMe SSD	PCIe	최고	최신 고속 인터페이스	/dev/nvme0n1	고성능 시스템

주요 디스크 타입 상세

• IDE (Integrated Drive Electronics)
  • 40핀 직사각형 포트
  • 병렬 데이터 전송
  • CPU가 직접 관리
  • 부팅 중 장착 불가
  • 거의 사용하지 않음
• SATA (Serial Advanced Technology Attachment)
  • 직렬 데이터 전송
  • IDE의 개선 버전
  • 핫플러그 지원
  • 가장 일반적인 인터페이스
• SCSI (Small Computer System Interface)
  • 서버급 고속 인터페이스
  • 안정성 높지만 비쌈
  • 전용 컨트롤러 필요
  • 내장 칩에서 디스크 관리
  • 부팅 중 장착 가능
• SAS (Serial Attached SCSI)
  • SCSI의 직렬 버전
  • 서버 및 대형 컴퓨터용
  • SATA 디스크를 SAS 컨트롤러에 사용 가능 (역은 불가)
  • 엔터프라이즈급 성능
• SSD (Solid State Drive)
  • 반도체 기반 저장 장치
  • 기계적 지연 없음
  • 고속 입출력
  • 낮은 실패율

파티션 개념 및 구조

파티션 필요성

• 하드 디스크를 논리적으로 나눈 구역
• 각 파티션은 독립된 드라이브로 인식
• OS와 데이터 분리로 안정성 향상
• 다양한 파일 시스템 동시 사용 가능

MBR 파티션 구조

파티션 타입

• Primary 파티션 (주 파티션)
  • 최대 3개까지 생성 가능 (Extended 사용 시)
  • 부팅 가능
  • 독립적인 파일 시스템
• Extended 파티션 (확장 파티션)
  • 최대 1개만 생성 가능
  • 직접 사용 불가 (컨테이너 역할)
  • 논리 파티션을 담는 공간
  • 부팅 불가
• Logical 파티션 (논리 파티션)
  • Extended 파티션 내부에 생성
  • 개수 제한 없음
  • 번호는 5번부터 시작
  • 데이터 저장용

파티션 조합 예시

구성	Primary	Extended	Logical	설명
케이스 1	3개	0개	0개	모두 Primary로 구성
케이스 2	2개	1개	여러 개	일반적인 구성
케이스 3	1개	1개	여러 개	OS 하나 + Extended
케이스 4	3개	1개	여러 개	MBR 최대 구성

파티셔닝 도구

도구 비교

도구	지원 파티션 타입	디스크 크기 제한	인터페이스	주요 용도
fdisk	MBR 최적화 w/ GPT Support	2TB 이하 권장	대화형	간단한 파티션 작업, MBR 디스크
gdisk	GPT 전용	2TB 이상 지원	대화형	대용량 디스크, 최신 시스템
parted	MBR, GPT 모두 지원	제한 없음	대화형 + 스크립트	범용적 사용, 자동화

fdisk 명령어

• MBR 파티션 테이블 관리 도구
• 2TB 이하 디스크 권장

주요 옵션

• -l
  • 모든 디스크의 파티션 목록 표시
• 대화형 명령어 (fdisk /dev/sdb 실행 후)
  • p
    • 파티션 테이블 출력
  • n
    • 새 파티션 생성
  • d
    • 파티션 삭제
  • t
    • 파티션 타입 변경
  • w
    • 변경 사항 저장 후 종료
  • q
    • 저장하지 않고 종료
  • m
    • 도움말 표시

참고: 최신 fdisk 버전은 GPT 파티션 테이블을 지원합니다. 과거에는 MBR 전용이었으나, 현재는 대화형 인터페이스로 GPT 디스크 관리도 가능합니다. 다만, 대용량 디스크 관리에는 parted나 gdisk가 여전히 많이 사용됩니다.

parted 사용법

• MBR과 GPT 모두 지원하는 범용 도구
• 스크립팅 가능

# parted 실행
sudo parted /dev/sdb

# GPT 레이블 설정 (2TB 이상 디스크)
(parted) mklabel gpt

# 파티션 생성 (전체 용량 사용)
(parted) mkpart primary ext4 0% 100%

# 파티션 테이블 확인
(parted) print

# 종료
(parted) quit

gdisk 사용법

• GPT 파티션 전용 도구
• 2TB 이상 디스크 필수
• fdisk와 유사한 인터페이스

# gdisk 실행
sudo gdisk /dev/sdb

# 대화형 명령어
p  # 파티션 테이블 출력
n  # 새 파티션 생성
d  # 파티션 삭제
w  # 저장 후 종료
q  # 저장하지 않고 종료

파일 시스템

파일 시스템 비교

파일 시스템	특징	장점	단점	권장 용도
ext4	Linux 표준	안정적, 호환성 우수, 성숙한 기술	대용량 파일 성능	일반 서버, OS 루트 파티션
XFS	대용량 최적화	대용량 파일 처리 우수, 확장성	2TB 이하 비효율적	DB 서버, 대용량 로그/데이터 (RHEL 기본)
Btrfs	차세대 파일 시스템	스냅샷, 압축, 데이터 무결성	아직 성숙도 낮음	백업 시스템, 컨테이너 스토리지
ext2	저널링 없음	빠름	안정성 낮음	USB, 임시 저장소
ext3	ext2 + 저널링	안정성 향상	ext4보다 성능 낮음	구형 시스템 호환

파일 시스템 포맷

• mkfs 명령어
  • MaKe FileSystem의 약자
  • 파티션에 파일 시스템 생성

# ext4 포맷
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1

# XFS 포맷
sudo mkfs.xfs /dev/sdb1

# ext4 포맷 (옵션 지정)
sudo mkfs -t ext4 /dev/sdb1

# Btrfs 포맷
sudo mkfs.btrfs /dev/sdb1

• 포맷 시 주의사항
  • Extended 파티션은 포맷 불가 (논리 파티션만 포맷)
  • 포맷 시 기존 데이터 모두 삭제
  • 반드시 올바른 장치 확인 후 실행

LVM (Logical Volume Manager)

LVM 개념

• 물리 디스크를 유연하게 관리하기 위한 추상화 계층
• 운영 환경에서 가장 많이 사용하는 스토리지 관리 방식
• 온라인 상태에서 용량 확장/축소 가능

LVM 구조

LVM 주요 구성 요소

• PV (Physical Volume)
  • 실제 물리 디스크 파티션
  • LVM에서 사용할 수 있도록 초기화된 파티션
  • 예시: /dev/sdb1, /dev/sdc1
• VG (Volume Group)
  • 여러 PV를 묶은 스토리지 풀
  • 하나의 거대한 가상 디스크처럼 동작
  • 예시: my_vg, data_vg
• LV (Logical Volume)
  • VG에서 할당받은 가상 파티션
  • 사용자가 실제로 포맷하고 마운트하여 사용
  • 크기 조정 가능
  • 예시: /dev/my_vg/my_lv

LVM 구축 및 확장 예시

# 1. PV 생성 (물리 디스크 초기화)
sudo pvcreate /dev/sdb1

# PV 목록 확인
sudo pvs
sudo pvdisplay

# 2. VG 생성 (스토리지 풀 만들기)
sudo vgcreate my_vg /dev/sdb1

# 추가 디스크를 같은 VG에 추가
sudo vgextend my_vg /dev/sdc1

# VG 상태 확인
sudo vgs
sudo vgdisplay

# 3. LV 생성 (가상 파티션 할당)
sudo lvcreate -L 10G -n my_lv my_vg

# 또는 VG 전체 용량 사용
sudo lvcreate -l 100%FREE -n my_lv my_vg

# LV 목록 확인
sudo lvs
sudo lvdisplay

# 4. 포맷 및 마운트
sudo mkfs.ext4 /dev/my_vg/my_lv
sudo mkdir -p /mnt/data
sudo mount /dev/my_vg/my_lv /mnt/data

# 5. 용량 확장 (온라인 상태에서 가능!)
# Step 1: LV 크기 증가
sudo lvextend -L +5G /dev/my_vg/my_lv

# Step 2: 파일 시스템 크기 조정
# ext4의 경우
sudo resize2fs /dev/my_vg/my_lv

# XFS의 경우
sudo xfs_growfs /mnt/data

LVM 장점

• 온라인 상태에서 LV 크기 조정 가능
• 여러 디스크를 하나의 볼륨으로 통합

• 주의: XFS 파일 시스템은 축소(Shrink)가 불가능합니다. 확장만 가능하므로 용량 계획 시 주의가 필요합니다. (ext4는 축소 가능)

• 스냅샷 기능
  • 특정 시점의 데이터 상태 저장
  • 백업 및 복구 용이
• 확장성
  • 나중에 디스크 추가 시 기존 VG에 쉽게 확장
  • 다운타임 최소화

마운트 (Mount)

마운트 개념

• 포맷된 디스크 파티션을 디렉토리 트리에 연결하는 작업
• Linux는 모든 파일 시스템을 단일 트리 구조로 통합
• 마운트 포인트: 파티션이 연결될 디렉토리

마운트 프로세스

일회성 마운트

• 재부팅 시 마운트 해제됨
• 임시 테스트용으로 적합

# 기본 마운트
sudo mount /dev/sdb1 /mnt/data

# 파일 시스템 타입 지정
sudo mount -t ext4 /dev/sdb1 /mnt/data

# 옵션 지정
sudo mount -t ext4 -o rw,noexec /dev/sdb1 /mnt/data

# 마운트 상태 확인
df -h
mount | grep sdb1

# 마운트 해제
sudo umount /mnt/data
# 또는
sudo umount /dev/sdb1

마운트 옵션

옵션	설명	사용 예시
defaults	rw, suid, exec, auto, nouser, async 모두 적용	일반적인 경우
rw	읽기/쓰기 허용	데이터 파티션
ro	읽기 전용	백업 디스크, 보호 필요 데이터
noexec	실행 파일 실행 금지	데이터 전용 파티션
nosuid	SetUID/SetGID 비활성화	보안 강화
auto	부팅 시 자동 마운트	일반 파티션
noauto	부팅 시 자동 마운트 안 함	외장 드라이브
user	일반 사용자 마운트 허용	USB 드라이브
nouser	root만 마운트 가능	시스템 파티션

자동 마운트 (/etc/fstab)

/etc/fstab 개요

• 부팅 시 자동으로 마운트할 파일 시스템 정의
• 시스템 재부팅 후에도 마운트 유지
• 오류 시 부팅 실패 가능하므로 신중하게 편집

UUID 확인

• 장치명 대신 UUID 사용 권장
  • 장치명(/dev/sdb1)은 부팅 순서나 하드웨어 변경 시 바뀔 수 있음
  • UUID는 파티션의 고유 식별자로 변하지 않음

# UUID 확인
sudo blkid /dev/sdb1

# 출력 예시
/dev/sdb1: UUID="eba229d1-9333-4b9a-9058-1c4b63f869c6" TYPE="ext4"

# 모든 블록 장치 UUID 확인
sudo blkid

/etc/fstab 형식

<파일 시스템>  <마운트 포인트>  <타입>  <옵션>  <덤프>  <무결성 검사>

필드 설명

필드	설명	예시
파일 시스템	UUID 또는 장치명	UUID=eba229d1-9333-4b9a-9058-1c4b63f869c6
마운트 포인트	마운트할 디렉토리 경로	/mnt/data
타입	파일 시스템 종류	ext4, xfs, btrfs
옵션	마운트 옵션 (쉼표로 구분)	defaults, rw,noexec
덤프	백업 여부 (0=안함, 1=함)	0
무결성 검사	fsck 검사 순서 (0=안함, 1=최우선, 2=차순위)	0

/etc/fstab 설정 예시

# /etc/fstab 편집
sudo vi /etc/fstab

# 기본 예시
UUID=eba229d1-9333-4b9a-9058-1c4b63f869c6 /mnt/data ext4 defaults 0 0

# XFS 파일 시스템
UUID=abcd-1234-efgh-5678 /var/log xfs defaults 0 0

# 읽기 전용 마운트
UUID=1234-5678 /mnt/backup ext4 ro,noexec 0 2

# LVM 볼륨
/dev/mapper/my_vg-my_lv /data ext4 defaults 0 2

# NFS 원격 마운트
192.168.1.100:/share /mnt/nfs nfs defaults 0 0

fstab 테스트 및 적용

# 1. 편집 후 문법 검사
sudo mount -a

# 오류가 없으면 정상
# 오류가 있으면 즉시 수정 (부팅 실패 방지)

# 2. 현재 마운트 확인
df -h

# 3. 재부팅 후 자동 마운트 테스트
sudo reboot

# 재부팅 후 확인
df -h

fstab 주의사항

• 오타 주의
  • fstab 오류 시 부팅 실패 가능
  • 복구 모드로 진입하여 수정 필요
• UUID 사용 권장
  • 장치명은 변경될 수 있음
  • UUID는 영구 불변
• 백업
  • 편집 전 백업 필수

    sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.backup
    

• 테스트
  • mount -a로 반드시 테스트
  • 재부팅 전 오류 확인

디스크 확장 실습

디스크 추가 및 마운트 전체 프로세스

수동 마운트 (LVM 없이)

# 1. 디스크 재부팅 없이 인식 (가상 머신 / Hot-plug 환경)
# VMware, KVM 등에서 디스크 추가 후 재부팅 없이 인식시킬 때 사용
# find /sys -name scan
echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host0/scan  # 환경에 따라 host0, host1 등 변경 필요

# 2. 디스크 확인
lsblk
fdisk -l

# 3. 파티션 생성
sudo fdisk /dev/sdb

# fdisk 대화형 명령
p  # 파티션 테이블 출력
n  # 새 파티션 생성
p  # primary 파티션
1  # 파티션 번호 1
   # (Enter - 기본 시작 섹터)
   # (Enter - 기본 종료 섹터, 전체 사용)
p  # 생성 확인
w  # 저장 후 종료

# 4. 파티션 포맷
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1

# 5. 마운트 포인트 생성
sudo mkdir -p /mnt/data

# 6. 마운트
sudo mount /dev/sdb1 /mnt/data

# 7. 확인
df -h
ls -la /mnt/data

# 8. 테스트 파일 생성
sudo touch /mnt/data/test.txt
ls -l /mnt/data

# 9. 마운트 해제 테스트
cd ~  # 마운트 포인트 밖으로 이동
sudo umount /mnt/data
ls -l /mnt/data  # test.txt 안 보임 (마운트 해제됨)

# 10. 다시 마운트
sudo mount /dev/sdb1 /mnt/data
ls -l /mnt/data  # test.txt 다시 보임

자동 마운트 설정

# 1. UUID 확인
sudo blkid /dev/sdb1

# 출력 예시
/dev/sdb1: UUID="eba229d1-9333-4b9a-9058-1c4b63f869c6" TYPE="ext4"

# 2. fstab 백업
sudo cp /etc/fstab /etc/fstab.backup

# 3. fstab 편집
sudo vi /etc/fstab

# 4. 추가 내용
UUID=eba229d1-9333-4b9a-9058-1c4b63f869c6 /mnt/data ext4 defaults 0 0

# 5. 테스트 (중요!)
sudo mount -a

# 6. 확인
df -h

# 7. 재부팅 테스트
sudo reboot

# 재부팅 후 자동 마운트 확인
df -h

유용한 디스크 관리 명령어

디스크 및 마운트 확인

• lsblk
  • 블록 장치를 트리 구조로 표시
  • 가장 보기 편한 명령어 ```bash lsblk

  파일 시스템 정보 포함

  lsblk -f ```

• df
  • 마운트된 파일 시스템의 사용량 확인

    df -h           # 사람이 읽기 쉬운 형식
    df -Th          # 파일 시스템 타입 포함
    

• du
  • 디렉토리 및 파일의 디스크 사용량

    du -sh /var/log      # 디렉토리 전체 크기
    du -h --max-depth=1  # 1단계 하위까지
    

• blkid
  • 블록 장치의 UUID 및 파일 시스템 타입 확인

    sudo blkid
    sudo blkid /dev/sdb1
    

마운트 관련

• mount
  • 현재 마운트된 파일 시스템 목록

    mount
    mount | grep sdb
    

• umount
  • 마운트 해제 ```bash sudo umount /mnt/data

  강제 해제 (주의!)

  sudo umount -f /mnt/data

  lazy 해제 (사용 중이어도 나중에 해제)

  sudo umount -l /mnt/data ```

• fuser
  • 파일 시스템을 사용 중인 프로세스 확인 ```bash fuser /mnt/data

  프로세스 및 사용자 정보 표시

  fuser -uv /mnt/data

  모든 프로세스 종료 (위험!)

  fuser -mk /mnt/data ```

fsck 오류 코드

fsck (File System ChecK)

• 파일 시스템 무결성 검사 및 복구 도구
• 마운트되지 않은 파일 시스템에서만 실행
• lost+found 디렉토리: fsck 실행 중 발견된, 연결이 끊어진(결함 있는) 파일 조각들이 저장되는 곳

오류 코드

코드	타입	설명	조치
0	Clean	오류 없음	정상
1	Fix	파일 시스템 오류가 수정됨	재부팅 권장
2	Reboot	리부팅 필요	즉시 재부팅
4	Save	오류가 수정되지 않고 남음	수동 복구 필요
8	Exe Error	실행 오류	명령어 확인
16	Use Error	사용법 또는 문법 오류	옵션 확인
128	Lib Error	공유 라이브러리 오류	시스템 점검 필요

디스크 관리 권장 사항

디스크 추가 체크리스트

• 계획 단계
  • 용량 요구사항 확인
  • 향후 확장 가능성 고려
  • LVM 사용 여부 결정
    • 확장 가능성 있으면 LVM 권장
• 파티셔닝
  • 2TB 초과 시 GPT 파티션 사용 (parted 또는 gdisk)
  • 2TB 이하면 MBR도 가능 (fdisk)
• 파일 시스템 선택
  • 일반 용도
    • ext4 권장
  • 대용량 데이터
    • XFS 권장
  • 백업 및 스냅샷 필요
    • Btrfs 고려
• 마운트 설정
  • /etc/fstab에 UUID 사용 필수
  • mount -a로 반드시 테스트
  • 백업 필수
• 보안
  • 데이터 파티션에 noexec, nosuid 옵션 고려
  • 민감한 데이터는 별도 파티션 분리

용량 확장 시나리오

• LVM 사용 시 (권장)
  • 새 디스크 추가
  • PV 생성
  • VG에 추가
  • LV 확장
  • 파일 시스템 확장
  • 온라인 작업 가능 (다운타임 없음)
• LVM 미사용 시
  • 새 디스크 추가
  • 파티션 생성 및 포맷
  • 새 마운트 포인트로 마운트
  • 데이터 마이그레이션 필요
  • 다운타임 발생

트러블슈팅

문제	원인	해결 방법
부팅 실패 (fstab 오류)	/etc/fstab 오타 또는 장치 없음	복구 모드 진입 후 fstab 수정
umount 실패 (busy)	프로세스가 파일 시스템 사용 중	fuser -mk 또는 프로세스 종료 후 재시도
UUID 변경됨	파티션 재생성 또는 포맷	blkid로 새 UUID 확인 후 fstab 업데이트
LV 확장 안 됨	VG에 여유 공간 부족	새 PV 추가 후 VG 확장
파일 시스템 손상	비정상 종료, 하드웨어 오류	fsck로 복구 시도

요약 및 핵심 포인트

빠른 참조 가이드

작업	명령어	비고
디스크 확인	lsblk, fdisk -l	lsblk가 가장 보기 편함
파티션 생성	fdisk (MBR), gdisk (GPT), parted (범용)	2TB 초과 시 GPT 필수
포맷	mkfs.ext4 /dev/sdb1	XFS는 mkfs.xfs
UUID 확인	blkid	fstab에 UUID 사용 권장
마운트	mount /dev/sdb1 /mnt/data	일회성 마운트
자동 마운트	/etc/fstab 편집	mount -a로 테스트 필수
LVM PV 생성	pvcreate /dev/sdb1	LVM 첫 단계
LVM VG 생성	vgcreate my_vg /dev/sdb1	스토리지 풀
LVM LV 생성	lvcreate -L 10G -n my_lv my_vg	가상 파티션
LV 확장	lvextend -L +5G /dev/my_vg/my_lv	온라인 확장 가능
파일 시스템 확장	resize2fs (ext4), xfs_growfs (XFS)	LV 확장 후 실행

핵심 기억 사항

• 디스크 장치 이름
  • SATA/SCSI: /dev/sda
  • NVMe: /dev/nvme0n1
  • 파티션: sda1, nvme0n1p1
• 파티셔닝
  • 2TB 넘으면 GPT 파티션 (parted, gdisk)
  • MBR은 Primary 최대 3개 + Extended 1개
• 파일 시스템
  • 일반 용도: ext4
  • 대용량: XFS
  • 스냅샷 필요: Btrfs
• LVM 필수
  • 나중에 확장 가능성 있으면 무조건 LVM
  • 온라인 확장 가능
  • 유연한 용량 관리
• 자동 마운트
  • /etc/fstab에 UUID 사용
  • mount -a로 테스트 필수
  • 오타 시 부팅 실패

Reference

• Red Hat LVM 가이드
• DigitalOcean LVM 튜토리얼
• Linux Filesystem Comparison
• fstab 가이드
• fdisk vs parted 비교