• 1. 第五单元 逻辑卷管理
  • 2. 简介磁盘是任何计算机都需要的一种重要部件 UNIX系统之间差别很大的一个方面 不能说是好是坏 - 只是不同
  • 3. IBM/AIX 与磁盘有关的术语AIX 与磁盘有关的术语包括 LVM PV VG PP/LP LV 下面我将分别对它们予以介绍
  • 4. LVMLVM: Logical Volume Manager AIX的组成部分 免费、必选件 分为物理存储和逻辑存储 优点: 逻辑卷可以使用不连续硬盘空间 逻辑卷可跨硬盘 可动态扩展逻辑卷大小 逻辑卷可镜像 硬盘可方便地加入系统存储体系 逻辑卷可重定位硬盘0 硬盘1 硬盘2
  • 5. 物理存储物理卷(Physical Volume,PV):物理硬盘 物理分区(Physical Partition,PP):物理卷上的最小分配单位 卷组(Volume Group,VG):相关物理卷的集合硬盘0 硬盘1 硬盘2Volume GroupPhysical Partitions
  • 6. PV物理卷 = PV (Physical Volume) AIX所说的一个硬盘 AIX将其命名为hdisk0,hdisk1,hdisk2, ... 与所采用的技术无关 SCSI SSA RAID5 子系统 光纤通道/SAN 磁盘和AIX能够自动重新分配坏块硬盘0 硬盘1 硬盘2
  • 7. VG卷组 = VG (Volume Group) IBM将一组物理卷的集合称为卷组 卷组的操作: 磁盘空间通常在一个卷组内分配 AIX中的所有可用磁盘 - 当作一个组来使用 可以export用于与其它的AIX系统连接 - 高可用性的HACMP 系统的第一个VG 称为rootvg卷组 A卷组 B
  • 8. PPPP:Physical Partation 卷组中磁盘还要进一步划分成物理分区 (PP) 是物理卷上可以分配的最小单位 一般为 2的幂 -- 4、8、16、...1024MB 每个卷组都有固定的 PP 大小 卷组中的全部、已使用和剩余空间是以 PP数来定义的。 VG中的磁盘不需要都是相同的容量,也不一定采用相同的技术卷组 rootvg卷组 B
  • 9. rootvg根卷组 - rootvg 在安装AIX时自动创建 放置在该VG中的有 AIX 系统文件 初始交换空间 通常只使用第一个磁盘 或者两块,用于对rootvg进行镜像 一般是内置磁盘 推荐 在rootvg中使用较少数量的磁盘卷组 rootvg卷组B
  • 10. 其它卷组其它卷组 其它卷组由系统管理员创建 名称一般与它们的使用有关 可以选择以“vg”为后缀 VG 中可有一个或多个磁盘 可以在VG创建后添加磁盘 也可以从卷组中删除磁盘 - 若内容空的话卷组 rootvg卷组 B
  • 11. 定额(Quorum)卷组VGDA = 卷组数据区 (Volume Group Description Area) 注释: 您需要至少使50% 的卷组在线切换定额使用命令: chvg -Qn vgname VGDAVGDA'sVGDAVGDA丢失磁盘 - 运气不好丢失磁盘 = 66% VGDA 丢失 = 运气不好丢失磁盘 = 33% VGDA 丢失 = 没有问题丢失任意一个磁盘 = 没有问题
  • 12. 逻辑存储逻辑分区(Logical Partition,LP):对应到物理分区 逻辑卷(Logical Volume,LV):逻辑分区的集合,可跨物理卷Logical volumes卷组 BLogical Partitions
  • 13. LV逻辑卷 - 1 比较大的磁盘块 可在其上创建,如 裸设备、文件系统、换页空间 日志记录设备或启动逻辑卷 LV是在某一VG中创建的 LV具有很多特点,如: 可以在一个磁盘或多个磁盘上创建,也可创建在卷组中的所有磁盘上 采用镜像或条带化 磁盘的特殊部分(hd5)卷组 B
  • 14. LV逻辑卷 - 2 容量是以LP为单元来计算的 当LP = 16 MB时 ,有64个LP的逻辑卷的容量 = 1 GB 逻辑卷中PP的分配由分配策略来决定 跨磁盘最小或最大分布 最小=装满一个磁盘后再装另一个, 最大=均匀分布 磁盘被划分成中心、中间、边缘区域 利用额外的拷贝来实现LV镜像 利用strip size实现条带化卷组 B
  • 15. LV逻辑卷 - 3 容量可以动态增加 可以删除 可以移到同卷组中的其它磁盘中 属性可以修改,如: 镜像拷贝可增加或删除,或修改分配策略卷组 B
  • 16. PP 与 LP创建逻辑卷需要知道逻辑分区数量 逻辑分区 = LP 物理分区 = PP 若没有镜像 拷贝数=1, PP = LP 若有镜像 拷贝数=2 ,PP = 2 * LP 拷贝数=3 ,PP = 3 * LP逻辑分区= 4物理分区= 8拷贝1拷贝2
  • 17. 磁盘位置策略边缘 = 大吞吐量中间 = 最小寻道时间中心现代的磁盘越靠边扇区越多确定好LV位置,然后按照数据的重要程度顺序创建逻辑卷 LVM尽量遵循该策略
  • 18. 镜像卷组LV1LV2LV2LV1LV2物理卷 (磁盘)LV2每个物理分区 都有一致的拷贝 (最好在其它磁盘上!)LV2LV2LV2LV2AIX具有原始拷贝和额外的拷贝 这样拷贝数总共有= 1, 2 或 3份没有必要保证每一份 拷贝在磁盘上的布局 相同 第一份拷贝第二份拷贝
  • 19. 镜像规划策略顺序对于JFS和RDBMS最好使用并行方法ABCD并行AB
  • 20. 物理分区的分配策略卷组LV2在带4个磁盘上创建有8个PP的逻辑卷PP号最小数据填充 从前向后开始, 这样逻辑卷会占用比较少的PV最大数据填充 跨磁盘以PP为 单位进行,形成 自然的条带化LV2LV2LV2LV2LV2LV2LV21,2 3,4 5,6 7,81,5 2,6 3,7 4,8PP号
  • 21. 条带化逻辑卷条带化 从 AIX 4.3.3开始提供支持 LVM支持条带化 通常称为精细条纹化 (例如,非PP级的条纹化) 推荐使用32K, 64K 或 128K 的条纹宽度 4 到 16 倍的 I/O 容量 大多数数据库使用 4K 或 8K的 I/O 特别适合于跨磁盘平衡串行和随机I/O 优异的预读功能,提高了串行I/O率
  • 22. LVM 创建条带化LV警告: 对逻辑卷进行条带化必须满足以下条件 物理分区的数量必须按照磁盘数进行等分 也就是说,每个磁盘要有相同的物理分区数 提示: PP数是使用磁盘数量的整数倍LV2LV2LV2LV2PPPP
  • 23. 术语总结卷组LV1LV2LV2LV1LV2LV1PV 物理卷 (磁盘)LV2LV2PP 物理分区 (磁盘中最小的块, 一般为8,16 或 32 MB)逻辑视图 = 卷组包括很多逻辑卷,逻辑卷由具体的物理卷中的物理分区组成LV - 逻辑卷 (旧的UNIX 分区)
  • 24. 磁盘技术回顾快速浏览一下现有的磁盘技术 scsi ssa FC-AL,FC-SW
  • 25. 磁盘驱动器 SCSI 模块SCSI 控制器T主机系统SCSI 配置磁盘驱动器 SCSI 模块磁盘驱动器 SCSI 模块磁盘驱动器 SCSI 模块Ultra-2 SCSI的速率高达160 MB/s 对于SCSI快/宽总线,可以连接最多15个磁盘驱动器 为了保证性能,推荐最多使用4到6个磁盘 控制器和磁盘进行“仲裁”来获取总线的使用权 需要插入终端器卡 控制器到终端器之间最长25米
  • 26. 全双工40 MB/s 同时读写速率 帧复用以保证可靠性和吞吐量 环路结构,每个适配器最多支持96个磁盘 使用铜线时,SSA节点之间的最大距离为25米 使用光纤时,最大距离可达10公里 最优自动路由 空间的再利用 (多路同时传输) 每个环路多达8个适配器SSA 适配器40 MB/s40 MB/s40 MB/s40 MB/s串行存储体系结构 SSA
  • 27. FC-AL,FC-SW光纤通道 RAID 存储服务器 多个NT或UNIX服务器 自然 FC-AL 连接 可以使用SAN 高性能(1G/2G) 通过FC-SW交换机可以实现更长的距离 使用StorWatch实现优异的管理 RAID 0, 1, 3, 5, 0+1 选项UNIX: IBM HP Sun NumaQ NT: IBM Compaq HP 特别适合于高端NT、中档UNIX服务器和关键业务应用
  • 28. AIX对磁盘的处理 (非RAID5)AIX在处理磁盘时,不考虑协议LV2LV1AIX不关心 协议AIX中的LVM软件设备驱动程序SCSI SSA FC-AL/交换机适配卡
  • 29. LV2LV1LV2LV1AIX 对SSA 磁盘的处理SSA 磁盘可使用JBOD、RAID0、RAID1、RAID0+1和RAID5AIX中的LVM软件设备驱动程序适配卡LV2LV1LV2LV1LV2LV1LV2LV1LV2LV1LV2LV1LV2LV1pdisk1pdisk4pdisk3pdisk2pdisk5pdisk8pdisk7pdisk6hdisk6hdisk9hdisk8hdisk7hdisk22
  • 30. LV2LV1LV2LV1AIX 对磁盘阵列的处理适配器隐藏了真实的物理磁盘 AIX看到的是一个分配给它的大磁盘简单的适配卡 仅仅是传输介质 SCSI 或 FC-ALAIX中的LVM软件设备驱动程序适配卡LV2LV1LV2LV1从逻辑上讲, AIX 将所有磁盘看作 是一个大磁盘LV2LV1子系统 ESS/EMC, 带有直接 管理的磁盘
  • 31. 逻辑卷管理器的工作方式逻辑卷管理器是如何工作的? 使用小型的数据库 有关所有已知的磁盘 有关当前连接的磁盘 称为ODM 再加上头部信息 卷组头部 物理磁盘头部 逻辑卷头部 允许 exportvg 、 importvg卷组物理卷逻辑卷
  • 32. LVM 命令与ODM若使用命令改变: VG PV LV 卷组即刻被锁定,即每次一条命令 在更新期间出现系统问题时,可恢复到修改前的状态。 卷组物理卷逻辑卷
  • 33. LVM 命令 -- VG#smitty vg 显示卷组状态 列出卷组细节: lsvg 列出卷组中的逻辑卷: lsvg -l 列出卷组中的物理卷: lsvg -p 增加卷组 smitty mkvg 修改卷组属性 smitty chvg 激活/解除卷组 激活卷组(使其可用) varyonvg vg_name 解除卷组(使其不可用) varyoffvg vg_name卷组物理卷逻辑卷
  • 34. LVM 命令 -- VG卷组扩容/缩小 smitty vgsc 向卷组中增加一个物理卷: # extendvg vg_name hdiskn extendvg命令用于向已存在的卷组增加新的物理卷。这个物理卷设备的状态必须是可用的(Available)。 从卷组中删除一个物理卷: # reducevg [-d] vg_name hdiskn 删除物理卷时其所在的卷组必须处于非活动状态。如果被删除的物理卷是卷组中仅存的一个,那么这个卷组同时也被删除卷组物理卷逻辑卷
  • 35. LVM 命令 -- VG导入 # smitty importvg #importvg -y vg_name hdiskn 导出 # smitty exportvg #exportvg vg_name 两种情况下需要导出卷组:把卷组及其包含的物理卷从一个系统迁移到另一个系统上,或者更新卷组的定义(一般用于HACMP环境)。卷组物理卷逻辑卷
  • 36. LVM 命令 -- PVsmitty pv lspv 列出物理卷名称: lspv 列出物理卷细节: lspv hdiskN 列出物理卷中的逻辑卷: lspv -l hdiskN 列出物理卷中的物理分区分布:lspv -p hdiskN 增加物理卷 cfgmgr /mkdev 删除物理卷 rmdev 卷组物理卷逻辑卷
  • 37. LVM 命令 -- LVsmitty lv 显示逻辑卷信息 列出逻辑卷名称: lsvg -l 列出逻辑卷细节: lslv 列出与逻辑卷相关的物理卷: lslv -l 列出物理卷中物理分区的分配: lslv -p 显示逻辑卷中LP与PP的对应: lslv -m 增加逻辑卷 #smitty mklv #mklv 删除逻辑卷 #smitty rmlv #rmlv Volume GroupsPhysical VolumeLogical Volume
  • 38. LVM 命令 -- LV设置逻辑卷属性 #smitty lvsc # chlv 可供修改的内容有:分配策略、写入时序、许可权限、增加/删除拷贝、扩展大小等等 增加逻辑卷拷贝 smitty mklvcopy 删除逻辑卷拷贝 smitty rmlvcopy 逻辑卷的容量不能缩小Volume GroupsPhysical VolumeLogical Volume
  • 39. Add a Logical Volume Logical volume NAME [scratch] * VOLUME GROUP name testvg * Number of LOGICAL PARTITIONS [64] # PHYSICAL VOLUME names [hdisk1 hdisk2 hdisk3] + Logical volume TYPE [jfs] POSITION on physical volume middle + RANGE of physical volumes minimum + MAXIMUM NUMBER of PHYSICAL VOLUMES [] # to use for allocation Number of COPIES of each logical 2 + partition Mirror Write Consistency? active + Allocate each logical partition copy yes + on a SEPARATE physical volume? RELOCATE the logical volume during yes + reorganization? Logical volume LABEL [] MAXIMUM NUMBER of LOGICAL PARTITIONS [512] # Enable BAD BLOCK relocation? yes + SCHEDULING POLICY for reading/writing parallel + logical partition copies Enable WRITE VERIFY? no + File containing ALLOCATION MAP [] Stripe Size? [64K] 创建逻辑卷 - SMIT 面板
  • 40. LVM -- LV镜像可用以下三种方式来创建LV镜像: 一步完成, 创建带有镜像的逻辑卷 这样做非常慢,因为在创建下一个逻辑卷之前必须等待此镜像创建完成 创建逻辑卷,然后再添加单独的镜像synchronise=yes 也很慢,因为仍然要等待镜像创建完成 创建逻辑卷,然后一起添加镜像 synchronise=no 当创建很多逻辑卷时最好使用这种方式,因为,它可以同时创建所有的镜像
  • 41. LVM -- LV镜像这样,创建过程就是 (使用 smit) 创建逻辑卷 添加镜像 syncvg -l 警告: 重新创建镜像可能会影响系统性能
  • 42. LVM 命令- 创建LV示例查找未被使用的磁盘 lspv 将其添加到一卷组或创建一新卷组 smitty lvm + VG + Add VG 检查卷组中的未被占用的空间 lsvg 创建一个逻辑卷 smitty lvm + LV + Add LV 创建一个文件系统(JFS) smitty jfs + Add jfs + standard+ which VG卷组物理卷逻辑卷
  • 43. LVM 管理命令将某一卷组挂到另一服务器上: varyoffvg exportvg 或 smitty lvm 在新服务器上识别新连接的磁盘 cfgmgr -- 发现磁盘 importvg hdiskN -- 任意一个磁盘 varyonvg -- 加载文件系统 卷组物理卷e逻辑卷
  • 44. LVM 管理命令移动逻辑卷 migratepv (非条带化) 使用 smit lvm 可以将逻辑卷从一个磁盘移植到另一个磁盘上 可以清空整个磁盘卷组物理卷逻辑卷
  • 45. LVM rootvg 良好实践小的 rootvg - 1 或 2 个磁盘 (便于mksysb备份) 对rootvg进行镜像以实现AIX磁盘的保护 增加磁盘hdisk1 chvg -Qn rootvg mirrorvg -s rootvg syncvg -v rootvg bosboot -a -d /dev/hdisk1 bootlist -m normal hdisk0 hdisk1卷组物理卷逻辑卷
  • 46. 逻辑卷良好实践将其它的磁盘放入卷组 使用最小 PP 容量 ( 8MB或16 MB) 每个卷组使用16 到 32个磁盘 使用不同的卷组便于随处移动的数据 避免磁盘热点 将逻辑卷分布在多个硬盘上或使用RAID5的磁盘 镜像增添了保护能力,提高了读性能 尽可能地使用条带化卷组物理卷逻辑卷
  • 47. 若出现问题时,逻辑卷管理器如何发挥作用?reorgvg 可以移动物理分区(PP)到放个合适的位置 migratepv 可用于跨被移动的磁盘分布物理分区 在替换硬盘前,从被怀疑的磁盘上移走物理分区到可靠的硬盘上。(根据错误报告)卷组物理卷逻辑卷
  • 48. 磁盘崩溃规则一: 不要让它使您的系统停下来 RAID5 或镜像可以帮助解决这个问题 规则二: 监视错误记录 及时发现硬盘故障 规则三: 寻求硬件支持 这是他们应该做的 规则四: 不要自己动手 若您知道应该怎样做,可以试一下 规则五: 读有关说明,进行实践 找出红皮书,在安全的情况下进行尝试
  • 49. 总结硬盘非常复杂 硬盘技术正在快速变化 LVM功能非常强大,同时也很灵活 硬盘通常是一个性能瓶颈 因此,很值得进行仔细的设置