LVM条带化

内容：

    1. LVM条带化简介

    2. LV条带化前后数据存储结构探究

 

LVM的条带化：
  描述：
  为了性能考虑，考虑将数据跨越多个磁盘上存储，即把LV上连续的数据分成大小相同的块，然后依次存储在各个磁盘PV上，类似于RAID-0的数据存放形式，实现数据读写的并发；管理员依据自己的数据需求，定义数据分块大小，分布PV磁盘个数信息，从而实现读写的性能最佳化；
  但是如RAID-0一样，这样带来的数据丢失的危险性也增大，因此的实际的生产活动中，实际数据后台是基于RAID-1或RAID-5的做过了数据冗余形式；所以条带化后即使有PV硬盘损坏，也能数据保证数据不丢失。当然仅仅的用几个磁盘组成VG，然后条带化建立LV，这样数据是危险的；所以选择基于RAID的条带化（镜像的条带化）；
  注：没有条带化的LVM存储数据时是按顺序进行的，在一个PV划分LV完毕后再从下一个PV中划分空间；

示意图：
  简单的条带化：

 

  基于RAID的条带化：

条带化实现：

[root@bogon ~]# pvcreate /dev/sd{b,c,d,e}1
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created
  Physical volume "/dev/sdc1" successfully created
# 创建VG：
[root@bogon ~]# vgcreate vg0 /dev/sd[bc]1
  Volume group "vg0" successfully created
 # 创建条带化的LV：
[root@bogon ~]# lvcreate -L 1G -n test2 -i 2 -I 64 vg0
  Logical volume "test2" created
# -i 指定跨PV的个数
# -I 指定条带单元的大小

条带单元（stripe size）：即条带单元的大小，对应于I/O中数据单元块的大小；数值必须为2的幂，单位KB；

 

探究条带化数据存储形式：

  1.  非条带化时：

# 此时VG0由两个PV：sdb1、sdc1构成：
[root@bogon ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               vg0
  System ID
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  Metadata Sequence No  1
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                0
  Open LV               0
  Max PV                0
  Cur PV                2
  Act PV                2
  VG Size               3.73 GB
  PE Size               4.00 MB     #默认的PE为4M
  Total PE              956         #总PE个数为956个
  Alloc PE / Size       0 / 0       #分出的PE个数/大小
  Free  PE / Size       956 / 3.73 GB   #空闲的PE个数/大小
  VG UUID               vAAETX-iGO9-jNUl-qIle-kLFR-F0y8-nIRR3F

# 创建一个1G的LV：
[root@bogon ~]# lvcreate -L 1G -n test1 vg0
  Logical volume "test1" created

# 查看该LV状态：
[root@bogon ~]# lvdisplay
  --- Logical volume ---
  LV Name                /dev/vg0/test1
  VG Name                vg0
  LV UUID                XIltjY-VKVh-eqUH-YkZx-kxRb-aisu-TNqrXQ
  LV Write Access        read/write
  LV Status              available
  # open                 0          #使用状态，表示是否正在挂载使用；
  LV Size                1.00 GB    #LV大小
  Current LE             256    #LE（Logical extentes）数量对应于PE
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     256
  Block device           253:1

[root@bogon ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               vg0
  System ID
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  Metadata Sequence No  2
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                1
  Open LV               0
  Max PV                0
  Cur PV                2
  Act PV                2
  VG Size               3.73 GB
  PE Size               4.00 MB
  Total PE              956
  Alloc PE / Size       256 / 1.00 GB   #此时PE已经分出了256个，大小是1G
  Free  PE / Size       700 / 2.73 GB   #空闲的PE及为划分的剩余空间
  VG UUID               vAAETX-iGO9-jNUl-qIle-kLFR-F0y8-nIRR3F

[root@bogon ~]# pvdisplay
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb1
  VG Name               vg0
  PV Size               1.87 GB / not usable 1.96 MB
  Allocatable           yes
  PE Size (KByte)       4096
  Total PE              478     #PV中总PE块数
  Free PE               222     #PV中空闲的PE块数
  Allocated PE          256     #已经分出的PE数量：256*4M=1G
  PV UUID               NeBQU9-4TGz-Dp1y-nGq1-M25t-vdQ7-oYzsEj

  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdc1
  VG Name               vg0
  PV Size               1.87 GB / not usable 1.96 MB
  Allocatable           yes
  PE Size (KByte)       4096
  Total PE              478     #总PE数
  Free PE               478     #对应上面的
  Allocated PE          0       #对应上面的已分配空间
  PV UUID               LRmTY8-J066-bOXu-dlee-7VTM-ELMg-n3NIbP

   由上面可以从看出：不条带化时，划分LV是顺序划分的，所以数据肯定也顺序存储了；只有在一个PV磁盘存储完毕，才会使用下一个PV；

  2.  条带化时：

# 先清除一下上面非条带化时数据；
[root@bogon ~]# lvremove /dev/vg0/test1
Do you really want to remove active logical volume test1? [y/n]: y
  Logical volume "test1" successfully removed
# 建立条带化的LV：
[root@bogon ~]# lvcreate -L 1G -n test2 -i 2 -I 64 vg0
  Logical volume "test2" created
# -i 指定跨PV的个数为2
# -I 指定条带单元的大小为64KB

[root@bogon ~]# lvdisplay
  --- Logical volume ---
  LV Name                /dev/vg0/test2
  VG Name                vg0
  LV UUID                Eceigt-gLe1-x1lW-3vyi-l6Rx-HM2r-i4F6vw
  LV Write Access        read/write
  LV Status              available
  # open                 0
  LV Size                1.00 GB
  Current LE             256       # 256*4M=1G
  Segments               1
  Allocation             inherit
  Read ahead sectors     auto
  - currently set to     512
  Block device           253:1

[root@bogon ~]# vgdisplay
  --- Volume group ---
  VG Name               vg0
  System ID
  Format                lvm2
  Metadata Areas        2
  Metadata Sequence No  4
  VG Access             read/write
  VG Status             resizable
  MAX LV                0
  Cur LV                1
  Open LV               0
  Max PV                0
  Cur PV                2
  Act PV                2
  VG Size               3.73 GB
  PE Size               4.00 MB
  Total PE              956
  Alloc PE / Size       256 / 1.00 GB # 整个VG中已分配出去256个PE块
  Free  PE / Size       700 / 2.73 GB
  VG UUID               vAAETX-iGO9-jNUl-qIle-kLFR-F0y8-nIRR3F

[root@bogon ~]# pvdisplay
  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdb1
  VG Name               vg0
  PV Size               1.87 GB / not usable 1.96 MB
  Allocatable           yes
  PE Size (KByte)       4096
  Total PE              478
  Free PE               350
  Allocated PE          128      # 此时，在sdb1整个PV上划分出了128个PE块
  PV UUID               NeBQU9-4TGz-Dp1y-nGq1-M25t-vdQ7-oYzsEj

  --- Physical volume ---
  PV Name               /dev/sdc1
  VG Name               vg0
  PV Size               1.87 GB / not usable 1.96 MB
  Allocatable           yes
  PE Size (KByte)       4096
  Total PE              478
  Free PE               350
  Allocated PE          128      # 此时，在sdb1整个PV上划分出了128个PE块
  PV UUID               LRmTY8-J066-bOXu-dlee-7VTM-ELMg-n3NIbP

由上面数据：条带化时，LV会跨多个PV磁盘，数据存储在PV上循环存储；

 

拓展：

    条带化后，LV扩展机制是怎么样的，是否因为存储形式的不同需要对PV增加个数有限制？！（待续，做实验，出来结果跟预期有差距...o(╯□╰)o）