AIX学习之―存储管理(LVM)
逻辑卷管理器
(Logical Volume Manager)
是
AIX
系统存储管理的核心技术。
AIX 采用了逻辑卷管理器(Logical Volumn Manager，LVM)和日志型文件系统的存储方式，其最大的优点是能够动态地改变文件系统的大小（增加和减少），而且文件系统可以突破单个硬盘的制约。可分配非连续空间，可以跨越多个硬盘，可以动态增大或者缩小逻辑卷的大小（jfs2支持）方便存储管理操作，包括文件系统的备份、分区的删除、新分区的建立和文件系统的恢复等，新的硬盘很容易动态地添加到系统。
卷组描述区
(VGDA)
：
描述卷组中的所有物理卷和逻辑卷的对应关系
VGDA
存在于每一个
PV
的开始处，用于描述该
PV
所属的
VG
所包含的所有
LV
和
PV
信息。
VGDA
的存在使得每一个
VG
都可以自我描述。每个
PV
上
VGDA
的个数随组成该
VG
的
PV
个数的不同而不同：
若
VG
中包含单个
PV
，则该
PV
上有两个
VGDA
；
若
VG
中包含两个
PV
，则一个
PV
上有两个
VGDA
，另一个
PV
上有一个
VGDA
；
若
VG
中包含三个或三个以上的
PV
，则每个
PV
上都有一个
VGDA
。
卷组状态区
(VGSA)
：
记录卷组中物理卷和物理分区的状态信息，在卷组激活时，确定哪些物理分区可用
逻辑卷控制块
(LVCB)
：
位于每个逻辑卷开头，包含逻辑卷的信息，占用数百个字节
LVM
管理命令就是对
VGDA
内容的更新，当一块硬盘变成
PV
时，这个硬盘开始保留一部分空间存放
VGDA
信息，当把它加入卷组中时，开始将卷组信息写入
VGDA
区域，当把它从卷组删除时，也同时清除
VGDA
数据，这个数据还存在于
AIX
系统的
ODM
库中，当导入一个卷组时，把
VGDA
信息写入
ODM
，导出时删除。
磁盘
Quorum
Quorum
用来指定为保持系统中某个
VG
的激活状态而必须可用的
VGDA
的数目。
如果磁盘
Quorum
存在，则当系统中
>51%
的
VGDA
可用时，这些
VGDA
所属的
VG
才能保持激活状态，否则，该
VG
将自动被
varyoff
以禁止对该
VG
的任何操作。
· 物理卷(Physical Volumn, PV)
每一块单独的硬盘称之为一个物理卷，系统中有多少块硬盘，就有多少个物理卷。在系统中，每一个物理卷都有一个标识符，类似于
hdisk0
、
hdisk1
等，存储设备上划分的
LUN
，通过光纤映射到主机之后也是物理卷，统一采用逻辑卷管理。
- # lspv
- hdisk0 00f7cd06d8def8ed rootvg active
- hdisk1 00f7cd063b845415 rootvg active
- hdisk2 none None
- hdisk3 none None
- # lspv hdisk0 查看hdisk0的属性
- PHYSICAL VOLUME: hdisk0 VOLUME GROUP: rootvg
- PV IDENTIFIER: 00f7cd06d8def8ed VG IDENTIFIER 00f7cd0600004c000000013b266f6271
- PV STATE: active
- STALE PARTITIONS: 0 ALLOCATABLE: yes
- PP SIZE: 512 megabyte(s) LOGICAL VOLUMES: 13
- TOTAL PPs: 558 (285696 megabytes) VG DESCRIPTORS: 2
- FREE PPs: 413 (211456 megabytes) HOT SPARE: no
- USED PPs: 145 (74240 megabytes) MAX REQUEST: 1 megabyte
- FREE DISTRIBUTION: 111..27..52..111..112
- USED DISTRIBUTION: 01..85..59..00..00
- MIRROR POOL: None
- # lspv -l hdisk0 查看在PV上分配的LV
- hdisk0:
- LV NAME LPs PPs DISTRIBUTION MOUNT POINT
- hd2 10 10 00..00..10..00..00 /usr
- hd11admin 1 1 00..00..01..00..00 /admin
- hd9var 6 6 00..00..06..00..00 /var
- hd8 1 1 00..00..01..00..00 N/A
- lg_dumplv 8 8 00..08..00..00..00 N/A
- hd4 10 10 00..00..10..00..00 /
- livedump 1 1 00..01..00..00..00 /var/adm/ras/livedump
- hd5 1 1 01..00..00..00..00 N/A
- hd6 16 16 00..16..00..00..00 N/A
- hd10opt 1 1 00..00..01..00..00 /opt
- oralv 60 60 00..60..00..00..00 /u01
- hd3 30 30 00..00..30..00..00 /tmp
- hd1 10 10 00..00..10..00..00 /home
- # lspv -p hdisk0 查看PV上PP的分布情况
- hdisk0:
- PP RANGE STATE REGION LV NAME TYPE MOUNT POINT
- 1-1 used outer edge hd5 boot N/A
- 2-112 free outer edge
- 113-113 used outer middle hd6 paging N/A
- 114-121 used outer middle lg_dumplv sysdump N/A
- 122-122 used outer middle livedump jfs2 /var/adm/ras/livedump
- 123-137 used outer middle hd6 paging N/A
- 138-197 used outer middle oralv jfs2 /u01
- 198-224 free outer middle
- 225-225 used center hd8 jfs2log N/A
- 226-226 used center hd4 jfs2 /
- 227-227 used center hd2 jfs2 /usr
- 228-228 used center hd9var jfs2 /var
- 229-229 used center hd3 jfs2 /tmp
- 230-230 used center hd1 jfs2 /home
- 231-231 used center hd10opt jfs2 /opt
- 232-232 used center hd11admin jfs2 /admin
- 233-233 used center hd4 jfs2 /
- 234-237 used center hd2 jfs2 /usr
- 238-238 used center hd9var jfs2 /var
- 239-246 used center hd4 jfs2 /
- 247-251 used center hd2 jfs2 /usr
- 252-255 used center hd9var jfs2 /var
- 256-264 used center hd1 jfs2 /home
- 265-293 used center hd3 jfs2 /tmp
- 294-335 free center
- 336-446 free inner middle
- 447-558 free inner edge
- # lspv -M hdisk0 查看PP与LP的对应情况
- hdisk0:1 hd5:1
- hdisk0:2-112
- hdisk0:113 hd6:1
- hdisk0:114 lg_dumplv:1
- hdisk0:115 lg_dumplv:2
- hdisk0:116 lg_dumplv:3
- hdisk0:117 lg_dumplv:4
- hdisk0:118 lg_dumplv:5
- hdisk0:119 lg_dumplv:6
- hdisk0:120 lg_dumplv:7
- hdisk0:121 lg_dumplv:8
- hdisk0:122 livedump:1
- hdisk0:123 hd6:2
- 以下省略...
· 卷组(Volumn Group, VG)
它是系统中最大的存储单位，可以由一个或多个物理卷合并而成，是一个逻辑的概念。在一个系统中至少有一个卷组，即
rootvg
卷组，它是在安装操作系统时自动创建的。如果系统中有多余的硬盘，用户也可以根据需要创建其他卷组。
卷组主要的信息有PP size、Quorum。PP size在创建时指定，或者由系统默认分配大小；QUORUM，默认全部为打开状态，如果rootvg 做了磁盘镜像，则通过"chvg –Qn rootvg"关闭quorum。
- # lsvg
- rootvg
- # lsvg -o 查看处于激活状态的VG
- rootvg
- # lsvg rootvg 查看rootvg的属性
- VOLUME GROUP: rootvg VG IDENTIFIER: 00f7cd0600004c000000013b266f6271
- VG STATE: active PP SIZE: 512 megabyte(s)
- VG PERMISSION: read/write TOTAL PPs: 1116 (571392 megabytes)
- MAX LVs: 256 FREE PPs: 834 (427008 megabytes)
- LVs: 13 USED PPs: 282 (144384 megabytes)
- OPEN LVs: 12 QUORUM: 1 (Disabled)
- TOTAL PVs: 2 VG DESCRIPTORS: 3
- STALE PVs: 0 STALE PPs: 0
- ACTIVE PVs: 2 AUTO ON: yes
- MAX PPs per VG: 32512
- MAX PPs per PV: 1016 MAX PVs: 32
- LTG size (Dynamic): 1024 kilobyte(s) AUTO SYNC: no
- HOT SPARE: no BB POLICY: relocatable
- PV RESTRICTION: none INFINITE RETRY: no
- # lsvg -p rootvg 查看rootvg卷组中的PV信息
- rootvg:
- PV_NAME PV STATE TOTAL PPs FREE PPs FREE DISTRIBUTION
- hdisk0 active 558 413 111..27..52..111..112
- hdisk1 active 558 421 111..35..52..111..112
- # lsvg -l rootvg 查看rootvg卷组的LV信息
- rootvg:
- LV NAME TYPE LPs PPs PVs LV STATE MOUNT POINT
- hd5 boot 1 2 2 closed/syncd N/A
- hd6 paging 16 32 2 open/syncd N/A
- hd8 jfs2log 1 2 2 open/syncd N/A
- hd4 jfs2 10 20 2 open/syncd /
- hd2 jfs2 10 20 2 open/syncd /usr
- hd9var jfs2 6 12 2 open/syncd /var
- hd3 jfs2 20 40 2 open/syncd /tmp
- hd1 jfs2 10 20 2 open/syncd /home
- hd10opt jfs2 1 2 2 open/syncd /opt
- hd11admin jfs2 1 2 2 open/syncd /admin
- lg_dumplv sysdump 8 8 1 open/syncd N/A
- livedump jfs2 1 2 2 open/syncd /var/adm/ras/livedump
- oralv jfs2 60 120 2 open/syncd /u01
· 物理分区(Physical Partition, PP)
每一个物理卷都可以被分割成许多个大小相等的物理分区，即物理卷由物理分区组成。在一个卷组中，所有物理分区的大小都是相等的。
物理分区是物理卷上最小的可分配单位。
· 逻辑卷(Logical Volumn, LV)
它是在一个卷组上由多个逻辑分区组成的集合，在一个卷组上可以定义一个或者多个逻辑卷。构成逻辑卷的逻辑分区所对应的物理分区可能分布
在不同的物理卷上，所以逻辑卷可以跨硬盘存在。逻辑卷是用户可以使用的逻辑存储体，用户可以直接使用逻辑卷，也可在逻辑卷上建立文件系统后再使用。
常用的
LV
属性主要有类型，即逻辑卷上的文件系统类型
(
如示例中的
jfs2,
或者数据库使用的
raw
等
),
还有
LV
的条带化信息和磁盘分布，以及是否镜像等
- # lslv hd1 查看hd1的属性
- LOGICAL VOLUME: hd1 VOLUME GROUP: rootvg
- LV IDENTIFIER: 00f7cd0600004c000000013b266f6271.8 PERMISSION: read/write
- VG STATE: active/complete LV STATE: opened/syncd
- TYPE: jfs2 WRITE VERIFY: off
- MAX LPs: 512 PP SIZE: 512 megabyte(s)
- COPIES: 2 SCHED POLICY: parallel
- LPs: 10 PPs: 20
- STALE PPs: 0 BB POLICY: relocatable
- INTER-POLICY: minimum RELOCATABLE: yes
- INTRA-POLICY: center UPPER BOUND: 32
- MOUNT POINT: /home LABEL: /home
- MIRROR WRITE CONSISTENCY: on/ACTIVE
- EACH LP COPY ON A SEPARATE PV ?: yes
- Serialize IO ?: NO
- INFINITE RETRY: no
- # lslv -l hd1 查看hd1在各个PV的分布情况
- hd1:/home
- PV COPIES IN BAND DISTRIBUTION
- hdisk0 010:000:000 100% 000:000:010:000:000
- hdisk1 010:000:000 100% 000:000:010:000:000
- # lslv -m hd1 查看hd1的LP在PV上的映射关系
- hd1:/home
- LP PP1 PV1 PP2 PV2 PP3 PV3
- 0001 0230 hdisk0 0272 hdisk1
- 0002 0256 hdisk0 0273 hdisk1
- 0003 0257 hdisk0 0274 hdisk1
- 0004 0258 hdisk0 0275 hdisk1
- 0005 0259 hdisk0 0276 hdisk1
- 0006 0260 hdisk0 0277 hdisk1
- 0007 0261 hdisk0 0278 hdisk1
- 0008 0262 hdisk0 0279 hdisk1
- 0009 0263 hdisk0 0280 hdisk1
- 0010 0264 hdisk0 0281 hdisk1
· 逻辑分区(Logical Partition, LP)
它是映射物理分区的逻辑单位，所对应的物理分区是存储数据的地方。一个逻辑分区对应至少一个物理分区，如果卷组内的物理卷不存在
镜像关系，则一个逻辑分区对应一个镜像的物理；反之则可能对应多个物理分区，对应数量由镜像数决定。
hdisk0
和
hdisk1
分别对应
2
块硬盘，即
2
个物理卷
(
每个划分成多个物理分区
)
，它们合在一起组成了一个卷组
(
即
rootvg)
，在同一个卷组中所有的物理分区大小是一致的。
在
rootvg
上可以划分多个逻辑卷，每个逻辑卷由多个逻辑分区组成，由于存在镜像关系
(hdisk0
和
hdisk1
一份数据、一份镜像
)
，一个逻辑分区实际对应了
2
个一样的物理分区。
逻辑卷管理策略
·
镜像
mirrorvg
镜像
mirror
也称做
RAID1
在建立逻辑卷时，用户可以实现逻辑卷中逻辑分区的镜像，在独立的不同硬盘中保存两个或三个副本
(
最多只能到三个
)
，从而保证硬盘出错时数据不受损坏而且是可用的
Parallel(
并行
)
每个副本的写请求是同时进行的，当更新时间最长的副本完成后，控制就返回给程序。执行效率很高，但当副本更新时若有硬盘错误发生，数据的完整性有可能遭到破坏，为了解决这个问题
,Mirror Write Consistency(
镜像写一致性
)
选项应置为
on
读操作时候，读最相近的副本，所以响应速率快
Sequential(
串行
)
当数据写到逻辑分区时，只有所有的副本都更新后控制才返回给程序，而且副本是一个个轮留更新。执行速率比并行镜像慢，但是数据完整性较好
读操作时候，总是先读主副本
·
条带化
Striping
做条带化也称做
RAID0
条带化把数据块均匀地分布在不同硬盘上
访问逻辑卷上的连续数据时多个硬盘驱动器并行操作，提高了
I/O
的吞吐量