MBR, GPT 파티셔닝 차이점 및 Primary / Extended Partition 이해하기

Intro

여느때처럼 disk partitioning 을 하는데 5번째 파티션을 만드는 순간 다음과 같은 에러가 발생했다.

If you want to create more than four partitions, you must replace a
primary partition with an extended partition first.

primary partiton 을 extended partition 으로 변경해야 한다고 한다.

결론부터 말하자면 MBR (MS-DOS) 타입의 Partition table을 사용하는 디스크는 Primary 파티션을 최대 4개까지 생성 가능하다.
파티션을 5개 이상 생성하려면 extended partition 을 하나 생성하고 나머지를 logical partition 으로 만들어야 한다.

왜 이런지 좀 찾아봤는데 다음 주제들에 대해 한번 정리 해보고자 한다.

1. Disk Partitioning table : MBR과 GPT의 차이
2. MBR - Primary / Extended 파티션의 이해
3. MBR - Extended 파티션 사용하여 5개 이상의 파티셔닝 하기

 

Disk Partition table : MBR과 GPT의 차이

Partition Table이란?
Partition Table은 하드 디스크의 파티셔닝 정보를 OS 에 제공하는 역할을 한다.
파티션 테이블의 주요 타입으로는 MBR과 GPT가 있다.

MBR (Master Boot Record, MS-DOS)

MBR 타입에서는 파티셔닝 정보를 드라이브의 시작 지점에 위치한 Boot sector(MBR)에 저장한다.
파티션 수, 파티션 별 파일 시스템 유형, 부팅 가능 여부 등이 저장된다.

여기서 Boot Sector에 대해 자세하게 설명하지는 않으며, 나는 다음 게시글을 읽어보기만 했다.
https://knowitlikepro.com/understanding-master-boot-record-mbr/

MBR 타입은 다음과 같은 두 단점이 있다.
-- Parimary 파티션을 최대 4개까지만 생성할 수 있음
-- Disk 파티션은 2TB를 넘지 못함

GPT 타입을 사용하면 MBR의 이러한 제약사항을 보완할 수 있다.

GPT (GUID Partition Table)

GPT은 MBR 타입 보다 장점이 많은 새로운 파티션 테이블 타입이다.
MBR 타입과 달리 디스크 파티셔닝 및 OS 부팅에 관련된 코드를 GPT 헤더에 담아 디스크 전체에 전반적으로 저장한다.
그래서 하나의 파티션이 손상되어도 부팅 및 일부 데이터 복구가 가능하다고 한다.
MBR은 최대 4개의 primary 파티션 생성이 가능한 것에 반해, GPT 타입은 최대 128개까지 만들 수 있다.

MBR과 GPT 파티션 테이블 구조를 살펴보면 다음과 같다.
MBR 구조의 경우 Master Boot Record 영역이 테이블 시작 지점에 위치한다.
Primary Partition 3개 + Extendted 1개로 구성하여 Extended 파티션 안에서 여러개의 Logical Parition 을 생성한 것을 볼 수 있다.

image from https://www.howtouselinux.com/post/mbr-vs-gpt

 

MBR - Primary / Extended 파티션의 이해

이제 앞서 파티셔닝 하려던 /dev/sda 디바이스가 MBR 타입이라서 다섯번째 primary 파티션 생성이 불가능했던 것의 연관 관계를 알게 되었다.
그렇다면 Primary / Extended Partition 은 무엇일까?

Primary Partition?

Primary 파티션은 OS 부팅 가능한 파티션이다.
즉, OS 를 설치할 수 있는 공간이다.
(각 primary partition 에 서로 다른 OS를 설치하고 grub 상에서 어떤 primary 파티션으로 부팅할건지 선택하여 multi-os 로 운영할 수도 있다고도 한다.)

Extended Partition?

Extended 파티션은 부팅 불가능하고 데이터 저장용으로 쓰이는 파티션이다.
MBR 타입에서는 마지막 4번째 파티션을 Extended로 구성하고, 그 안에 여러 logical 파티션을 생성하여 사용할 수 있다.
logical 파티션 또한 부팅 불가능하고 데이터 저장용도로만 쓰인다. Extended 파티션에 여유 공간이 있으면 logical 파티션은 개수 상관 없이 만들 수 있다.

 

MBR - Extended 파티션 사용하여 5개 이상의 파티셔닝 하기

Primary 로 생성했던 /dev/sda4를 삭제한 다음 extended 타입으로 지정해서 만든다.

[root@server-1-lab ~]# fdisk /dev/sda -l

Disk /dev/sda: 2147 MB, 2147483648 bytes, 4194304 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 4194304 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x000d0a4b

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1            8192      204799       98304   8e  Linux LVM
/dev/sda2          204800      466943      131072   83  Linux
/dev/sda3          466944      671743      102400   83  Linux
/dev/sda4          671744      876543      102400   83  Linux

[root@server-1-lab ~]# fdisk /dev/sda
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.


Command (m for help): d
Partition number (1-4, default 4):
Partition 4 is deleted

Command (m for help): n
Partition type:
   p   primary (3 primary, 0 extended, 1 free)
   e   extended
Select (default e): e
Selected partition 4
First sector (671744-4194303, default 671744):
Using default value 671744
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (671744-4194303, default 4194303):
Using default value 4194303
Partition 4 of type Extended and of size 1.7 GiB is set

Command (m for help): w
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.

WARNING: Re-reading the partition table failed with error 16: Device or resource busy.
The kernel still uses the old table. The new table will be used at
the next reboot or after you run partprobe(8) or kpartx(8)
Syncing disks.

이제 /dev/sda4가 Extended Partition 이 되었다.

[root@server-1-lab ~]# fdisk /dev/sda -l

Disk /dev/sda: 2147 MB, 2147483648 bytes, 4194304 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 4194304 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x000d0a4b

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1            8192      204799       98304   8e  Linux LVM
/dev/sda2          204800      466943      131072   83  Linux
/dev/sda3          466944      671743      102400   83  Linux
/dev/sda4          671744     4194303     1761280    5  Extended

5개 이상의 파티션을 생성해 본다.

[root@server-1-lab ~]# fdisk /dev/sda
Welcome to fdisk (util-linux 2.23.2).

Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.


Command (m for help): n
All primary partitions are in use
Adding logical partition 5
First sector (679936-4194303, default 679936):
Using default value 679936
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (679936-4194303, default 4194303): +256M
Partition 5 of type Linux and of size 256 MiB is set

Command (m for help): n
All primary partitions are in use
Adding logical partition 6
First sector (1212416-4194303, default 1212416):
Using default value 1212416
Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (1212416-4194303, default 4194303): +200M
Partition 6 of type Linux and of size 200 MiB is set

Command (m for help): w
The partition table has been altered!

logical partion 으로 /dev/sda5, /dev/sda6 이 생성 되었다.

[root@server-1-lab ~]# lsblk
NAME               MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda                  8:0    0    2G  0 disk
|-sda1               8:1    0   96M  0 part
| `-examvg-exam_lv 253:0    0   92M  0 lvm  /data
|-sda2               8:2    0  128M  0 part
|-sda3               8:3    0  100M  0 part
|-sda4               8:4    0    1K  0 part
|-sda5               8:5    0  256M  0 part
`-sda6               8:6    0  200M  0 part
vda                252:0    0   30G  0 disk
`-vda1             252:1    0   30G  0 part /

 

참고 문서

• https://www.differencebetween.com/difference-between-primary-partition-and-vs-extended-partition/#:~:text=Primary%20partition%20is%20a%20bootable,is%20used%20to%20store%20data.
• https://www.baeldung.com/linux/partitioning-disks#:~:text=MBR%20(Master%20Boot%20Record)%20and,four%20primary%20partitions%20are%20allowed
• https://www.howtouselinux.com/post/mbr-vs-gpt
• https://www.sciencedirect.com/topics/computer-science/partition-table