6.存储管理,逻辑卷管理,文件系统
一.逻辑卷管理概念
5个概念:物理卷(physical volumes)-卷组(VG)-物理分区(PPartitions)-逻辑卷(LV)-逻辑分区(LP)
每个独立的硬盘称作物理卷(PV),并有一个名字(如hdisk0);
所有的物理卷属于一个称作rootvg的卷组(VG);
所有在一个VG中的PV被分为相同大小的物理分区(PP);
每个VG中可以定义一个或多个逻辑卷(LV),LV是位于PV上的信息的组合,在LV上的数据可以连续或者不连续地出现在PV
每个LV包含一个或多个逻辑分区(LP),每个LV相当至少一个PP,如果对LV指定了镜象,就要有双倍的PP被分配用来存储每个LP的备份.
LV可以提供许多系统需要的服务(如页面空间),但是每个存储了一般系统/用户数据或程序的LV都包含一个单独的日志式的文件系统(JFS),每个JFS包含一群页面大小(4K)的块.AIX4.1以后,一个给出的文件系统可以被定义为拥有小于4k的片断.系统安装完毕后,有一个VG(rootvg),包含一套系统启动的基本的LV和其它在安装脚本中指定的VG.
二.逻辑卷管理器
操作系统命令/库子程序/其它工具允许建立和控制LV存储,成为逻辑卷管理器(LVM).LVM通过简单而灵活地在存储空间的逻辑视图和实际物理盘之间映射来管理磁盘资源.
1.LVM配置数据
描述LMV的组件的数据存放在好几个地方.理解这些关于VG/LV/PV的描述性的数据放在几个地方是很重要的.
1)ODM 数据库
ODM数据库包含了所有PV/VG/LV的配置信息.这些信息与VGDA中的信息互为镜象.ODM数据也和LV控制块中的信息相互镜象;
2)VG描述区(VGDescriptorArea)
VGDA位于每个物理卷的开头,它包含所有属于本VG的LV和PV的信息.VGDA被几乎所有的LVM命令更新.VGDA产生每个VG的自述.AIX可以读取每个磁盘的VGDA,从VGDA中,可以获知哪些PV和LV属于这个卷组.每个盘至少包含一个VGDA,时间的变化很重要,VGDA中的时间戳用于确定哪个VGDA正确地反映了VG的状态.如果VG中一个盘出错,VGDA可能无法同步磁盘,这样磁盘上的VGDA就无法在磁盘不运行的时候更新.所以需要一种方法来更新VGDA刚在线的磁盘,这就是处理进程要做的.
当磁盘被创建为一个PV(以mkdev命令)的时候,VGDA也被创建,这时会在盘开始保留一段空间给VGDA.当PV被分派到一个VG(用mkvg或extendvg)的时候实际的VG信息就被写到VGDA中去.当一个PV从VG中删除的时候(用reducevg),VG信息也从VGDA中删除.
3)VG状态区(VGSA)
VGSA包含了PP和PV的状态信息.如VGSA知道一个VG中的PV是否不可用.VGDA和VGSA都有非常重要的开始和结束时间戳.时间戳可以让LVM了解最近的VGDA和VGSA的拷贝在时间上的变化.
LVM要求选择VGDA的时间戳和选择VGSA的时间戳是相同的.
4)LV控制块(LVCB)
LVCB位于每个LV的开头.它包含了LV的一些信息,占用几百个字节.可以使用getlvcb命令获取某个LV的LVCB信息并显示出来.如:getlvcb -TA hd2显示了hd2 LV的LVCB信息.
2.磁盘quorum
每个VG中的物理盘至少有一个VGDA/VGSA.一个盘中VGDA的数量根据VG中的盘的总数而变化.变化规律如下:
VG中有一个PV两个VGDA在一个盘上
VG中有两个PV两个VGDA在一个盘上,一个在另外一个盘上
VG中有两个以上的PV每个盘上有一个VGDA
quorum是一种状态,这种状态确保一个VG中一半以上的PV是可以访问的,是活动的VGDA/VGSA的数量决策,它可以确保在发生磁盘出错的时候的数据完整性.
如果quorum失败,VG会关闭自身,使磁盘不再可以由LVM访问,防止磁盘进一步读写而导致的数据丢失.另外错误日志中也会记录该错误.这也暗示了磁盘镜象的某些注意的地方,在一个双盘镜象的系统中,如果第一个盘出错那么就丢失了66%的VGDA,整个VG就变得不可用.这就失去了镜象的目的.由于这种原因,两个以上的盘(通常是奇数)提供了更高的可用性,特别是想使用镜象的时候.
也可以关闭任何VG的quorum保护.关闭quorum保护可以使一个VG在出现前面的情况的时候仍然在线.这种能力提供了相对廉价的镜象方案,但是有数据丢失的危险.磁盘出错后,数据可以访问,但是不再被镜象了.
3.磁盘镜象
磁盘镜象是两个或三个PP的联合与每个LV中的LP的联合.当数据被写到LV中的时候,也被写入与该LV的LP关联的PP中,所以镜象数据提高了数据的可用性.AIX和LVM提供了在LV级别上的镜象工具.如果镜象建立,当LV创建的时候就可以实现.
mklv命令允许为每个LV选择一到两个额外副本.镜象也可以被加入到一个已经存在的LV中,需要使用mklvcopy命令.采用以下镜象选项可以进一步提高数据可用性:三个数据副本比两个数据副本更可靠;把LP副本分布在不同的PV上比分配在一个PV上可靠.进一步地,可以把数据副本存放在不同适配器上的不同PV中.
mirrorvg命令镜象一个VG中所有的LV.相同的功能也可以对VG中的每个LV用mklvcopy命令人工完成.使用mklvcopy时,要被镜象的目标物理驱动器必须是该VG的成员.使用语法:
mirrorvg [ -S | -s ] [ -Q ] [ -c Copies] [ -m ] VolumeGroup [ PhysicalVolume .. ]
默认情况下,mirrorvg试图镜象LV到VG中的任何盘上.mirrorvg命令使用LV被镜象时的默认设置镜象LV.如果想改变镜象创建策略,必须用mklvcopy手工去创建所有的镜象.
也可以使用smitty mirrorvg完成VG镜象:
三重镜象一个VG:mirrorvg workvg -c 3 workvg,在workvg中的LV中的LP就有三个副本.
默认镜象rootvg:mirrorvg rootvg rootvg就有两个数据副本
在镜象VG中替换失败盘:unmirrorvg workvg hdisk7>>reducevg workvg hdiak7>>rmdev -l hdisk7 -d.替换失败的磁盘,然后命名为hdisk7:extendvg workvg hdisk7>>mirror workvg.默认情况下,mirrorvg将试图为workvg中的LV创建两个副本,试图创建新的镜象到被替换的磁盘.但是,如果原系统是三重镜象的,可能就没有新的镜象创建到hdisk7上,因为该LV中的其它副本可能已经存在.
同步新创建的镜象:mirrorvg -S -c 3 workvgc参数指出mirrorvg后每个LV必须有的副本数.而-S参数指出立即返回mirrorvg命令并完成VG的后台同步.当镜象同步的时候不会显示出来,但是一旦准备好,可以立即被系统使用.
创建一个原样的镜象VG: mirrorvg -m datavg hdisk2 hdisk3-m参数允许在PP层次镜象一个LV,该LV的PP可以组织已经在源副本上组织好的数据.
rootvg镜象:rootvg镜象完成,要完成以下任务:
1.bosboot命令从RAM文件系统和核心创建一个引导镜象.该命令在自定义新的镜象盘上的引导记录时是被要求使用的.
2.bosboot命令总是为硬盘保存设备配置数据,不更新NVRAM中的引导设备列表,要修改列表,使用bootlist.
3.最后,mirrorvg命令关闭quorum功能.要关闭rootvg的该功能系统必须重启.注意:如果bosboot命令没有成功创建引导盘,不要重启.这个问题应该被解决并且bosboot命令成功完成运行.bosboot要求一些/tmp和目标保存的文件系统中的空间(如果该镜象存在).
非rootvg镜象:如果一个非rootvg被镜象,quorum状态是去活的.要使所有quorum去活,所有开放的LV必须被关闭.然后VG varyoff再vary on使quorum改变生效.如果VG的vary on没有完成,尽管镜象正常运行,但quorum的改变没有生效.
rootvg和非rootvg镜象:系统dump设备(主:/dev/hd6次:/dev/sysdumpnull)不应被镜象,在某些系统中,页面设备和dump设备是相同的,而用户想对页面设备做镜象.当mirrorvg探测到一个dump设备和页面设备相同时,该LV就会自动被镜象.如果mirrorvg发现dump设备和页面设备在不同的LV,页面设备自动镜象,而dumpLV不会.dump设备可以用sysdumpdev命令来查询和修改.
三.物理卷管理
讨论:加入新磁盘/改变PV属性/监控PV
6.3.1PV配置:三种方法
a)该方法用于可以在连接磁盘前关机的情况.当系统在加入一个磁盘后引导,cfgmgr命令在系统引导时运行,它可以自动配置磁盘.引导完成,以root用户登录,运行lspv,查看新盘.显示如下
hdisk1nonenone
或者hdisk100005264d21adb2enone
其中第二行中的16位号码是PV的ID.如果输出以PVID显示新的磁盘,他可以用于LVM的配置.如果新盘没有PVID,要使用3.2节说明的方法把一个盘创建为一个PV,然后该盘才可以被LVM使用.
b)这种方法适用于不能在连接磁盘前关机的情况.运行lspv列出已经配置的物理盘,显示如下:
hdisk0000005265ac63976rootvg
然后运行cfgmgr配置所有新发现的设备.再次运行lspv查看新盘条目,例如:
hdisk1nonenone
或者hdisk100005264d21adb2enone
一旦确认了新配置的盘名,使用6.3.2描述的创建PV方法来使该盘可以被LVM使用.
c)该方法适用于不能在连接磁盘前关机的情况.该方法要求知道以下信息:盘如何连接的(subclass)/磁盘类型(type)/盘连接到哪个系统接口(parent name)/盘的逻辑地址(连接到哪里).如果知道以上信息,使用以下方法配置该盘,通过pv=yes属性来确保该盘是一个可用的PV:
mkdev -c disk -s subclass -t type -p parentname -w whereconnected -a pv=yes
pv=yes属性使磁盘成为一个PV并以独特的PVID写入引导记录.
6.3.2把一个磁盘变为一个PV
一个新盘必须被配置为PV才可使用.可以通过指派一个PVID使一个磁盘变为一个PV:chdev -l hdisk1 -a pv=yes.这个命令对于已经是PV的磁盘没有影响.
6.3.3修改PV属性
讨论两个可以被chpv命令修改的PV属性:
为一个PV设置分配许可:一个PV的分配许可决定了该PV上的未指派到LV中的PP是否可以被分配使用.设置分配许可要定义PV中一个新PP的分配是否被允许.以下的命令用于关闭hdisk1的分配许可:chpv -a n hdisk1,要打开,把n该为y即可.
设置一个PV的可用性:一个PV的可用性定义了该PV是否可以完成任何逻辑输入输出操作.当一个PV被从系统删除或失败时应该被设为不可用.以下命令用于设置PV的状态为不可用:chpv -v r pvname,这将去活PV中所有的VGDA和VGSA副本,该PV也不会参与未来的quorum检查上的vary.关于该卷的信息也会从其它在一个VG中的PV的VGDA中删除.要设为可用,把以上命令的r改为a即可.注意:chpv命令在运行时使用/tmp目录的空间存储信息,如果失败,可能是由于/tmp空间太少.
6.3.4删除PV
如果一个PV可以从系统删除,那么它必须是没有配置的.使用rmdev命令把hdisk1的状态从available改变到defined状态:rmdev -l hdisk1.此后,该PV的定义将仍然保留在ODM中,如果加上-d参数,则从ODM中删除.
6.3.5列出PV信息
一个正确地配置在系统中的PV可以被指派到VG中并随后用于建立LV和文件系统.自由的PP的信息和磁盘上的扇区可用性非常有用.使用lspv命令可以获得这些信息.
a)列出系统中的PV:不带参数运行,结果如下:
# lspv
hdisk0 00615147ce54a7ee rootvg
hdisk1 00615147a877976a rootvg
如果带-C和-c class参数也会连同每个PV的状态列出系统中的PV,结果如下:
# lsdev -C -c disk
hdisk0 Available 40-58-00-0,0 16 Bit SCSI Disk Drive
hdisk1 Available 40-58-00-1,0 16 Bit SCSI Disk Drive
hdisk2 Available 20-68-L SSA Logical Disk Drive
hdisk3 Available 20-68-L SSA Logical Disk Drive
hdisk4 Available 20-68-L SSA Logical Disk Drive
hdisk5 Available 20-68-L SSA Logical Disk Drive
hdisk6 Available 20-68-L SSA Logical Disk Drive
b)列出PV属性:下面是用lspv命令找到更多信息的例子:
# lspv hdisk1
PHYSICAL VOLUME: hdisk1 VOLUME GROUP: rootvg
PV IDENTIFIER: 00615147a877976a VG IDENTIFIER 00615147b27f2b40
PV STATE: active//VG STATE可以用varyonvg命令来修改,其取值有三个:active/complete(所有PV是活动的),active/partial(一些PV没有激活),ina- ctive(VG没有活动).
STALE PARTITIONS: 0 ALLOCATABLE: yes//STALE PP是失效PP,ALLOCATABLE的值表示系统是否允许分配新的在该PV上的PP
PP SIZE: 4 megabyte(s) LOGICAL VOLUMES: 13//PP SIZE是VG属性是在用mkvg命令建立VG的时候定义的VG的最小片断大小
TOTAL PPs: 238 (952 megabytes) VG DESCRIPTORS: 1//VGDESCRIPTORS描述了包含该PV的VG中VGDA的个数
FREE PPs: 71 (284 megabytes)
USED PPs: 167 (668 megabytes)
FREE DISTRIBUTION: 48..02..00..00..21//概括了自由PP依据它们所在的PV的位置的分布状况.
USED DISTRIBUTION: 00..46..47..47..27
每栏的左边列出了PV本身的信息,右边是该PV所属的VG的信息.
c)列出PV上的LV分配信息:以-l参数列出hdisk1上的LV信息:lspv -l hdisk1.显示结果:
d)列出PV上的PP分配:用lspv -p hdisk1找出更多关于PP分配到LV中的范围和这些PP使用的磁盘区域的详细信息.显示信息如下:
一些注释:
PP RANGE当前行分区申请的PP的范围
STATE分区是否被分配了,取值为:used或free
REGION该分区在磁盘区域上的位置
LV NAME该分区所属的LV名
TYPE在LV中文件系统的类型
MOUNTPOINT文件系统的mount点
e)列出PP分配表:可以用lspv -M命令对一个LV进行磁盘整理,提高磁盘I/O性能.可以经过分析输出决定是否整理系统,显示如下:
第一列为命令指定的盘指出了PP(如果一组相邻分区都是自由的,将会显示分区范围),第二列指出了哪个LV的哪个LP被分配到该PP.
f)迁移PV中的内容:属于一个或多个指定的LV的PPs可以从一个PV移动到一个或多个其它在VG中的PV.这要使用migratepv命令.注意:该命令不能在不同VG之间移动数据.6.5.5讲述了如何在VG之间移动数据.要在VG内移动一个失败的盘中的数据有以下步骤:
1)确定哪些盘在VG中,确认目的和源PV在一个VG中.执行lsvg -p rootvg可以确认.然后进行第三步;
2)如果计划迁移到一个新盘,又需要完成以下步骤:(1)用lsdev -Cc disk确认磁盘为PV;(2)如果磁盘被显示可用,确认该盘不属于其它VG:lspv PVNAME;(3)如果磁盘不可用,要检查或安装磁盘;(4)加入新盘到VG中:extendvg VGname hdisknumber;
3)确认目标盘有足够的空间:(1)确认源盘PP数目:lspv SourceDiskNumber|grep "USED PPs";(2)确认目标盘上的自由PP数目:lspv DestDiskNumber|grep "FREE PPs",把所有目标盘上的自由PP相加,如果和大于源盘上使用的PP数,就有足够的空间.
4)要移动一个在非rootvg中的PV的数据的时候,请跳到第5步.否则进行该步.查看是否bootLV(hd5)在源盘上:lspv -l SrcDiskNum|grep hd5,没有输出,则可以进行第5步.如果有输出,运行migratepv -l hd5 SrcDiskNum DstDiskNum(注意:如果VG在并发模式vary on,migratepv命令不可用,而且该命令无法迁移条带化LV,这种情况下要使用cplv拷贝数据,再用rmlv删除旧数据;该命令运行要有root用户权限.).下一步就会得到一条关于警告应该在目标盘上完成bosboot命令的消息(注意:如果bootLV被从一个PV上迁移了,源盘上的引导记录应该被清除,如果清除失败,可能会导致系统挂起.这样当运行bosboot命令时,也必须运行mkboot -c);运行mkboot -c命令清除源盘的引导记录.
5)执行smitty migratepv迁移数据.
6)按下F4列出PV,选择源PV;
7)默认的目的PV是VG中随意的可用的PV,如果想选择,按F4;
8)如果愿意,在Move only data belonging to this LV域显示并选择一个LV.这就会只移动分配到指定的LV的该盘上的PP;
9)回车开始移动;
10)如果磁盘失败,用reducevg VGname SrcDskNum从VG中删除源盘;
11)在从机器上拆下失败的硬盘的之前,运行rmdev -l SrcDskNum -d;
其它migratepv的用途:用该命令从hdisk1移动PPs到hdisk6和hdisk7(均在一个VG):migratepv hdisk1 hdisk6 hdisk7
用该命令从hdisk1移动在某LV上的PP到hdisk6:migratepv -l lv02 hdisk1 hdisk6
四.卷组管理
讨论可以在VG中完成的功能.象PV一样,VG可以被创建/删除/更改属性.还可以激活或去活一个VG.
6.4.1加入一个VG.一个VG要被加入系统需要系统中存在一个或多个PV,这些PV必须是可用状态且没有被其它VG使用.在加入一个VG之前,需要确定一些重要信息,如VG名和要被加入到VG中的PV.新VG可以通过用mkvg命令或smit加入系统.所有属性在VG创建时设置,以下是非常重要的一些问题:VG名在系统中必须是唯一的;所有要在VG中使用的PV的名字;VG可以容纳的PV的最大数量;VG中的PP的大小;每次启动系统时自动激活VG的标识.下面用mkvg命令创建一个名为myvg的VG,使用hdisk1和hdisk5两个PV,每个PP的大小是4k,该VG限制能容纳最多10个PV.命令如下:
mkvg -y myvg -d 10 -s 8 hdisk1 hdisk5
也可以使用smitty mkvg来创建,在界面各个域中输入属性值即可.smitty mkvg会用varyonvg自动激活VG.但smit命令与命令行方式相比,限制了以下功能:smitty mkvg不提供-d参数设置能容纳的最多PV个数,仅使用默认的32个;不提供-m参数设置PV的最大容量,该参数决定多少PP被使用,默认的是1016个分区;smitty mkvg用-f参数强制创建VG.注意:每用mkvg创建一个新VG,根文件系统至少应该有2MB自由空间(可以用df命令来检查),因为每创建一个新VG,/etc/vg目录就会写入一个文件.
6.4.2修改VG属性
修改活动属性用以下命令可以让名为newvg的VG在每次系统启动时自动被vary on:
chvg -ay newvg
如果要关闭自动vary on功能,用:
chvg -an newvg.
对VG解锁当LVM命令在操作时因为系统冲突异常中断,VG将被锁住,要解锁可以用:
chvg -u newvg
加入一个PV要增加VG的空间需要VG中额外的PV可用.加PV的命令是extendvg,下面是一个加PV的例子:
extendvg newvg hdisk3
注意:如果一个要加的PV已经属于一个vary on的VG,扩展会失败,如果属于一个vary off的VG,用户也会被提示是否确定要继续.也可以使用smitty vgsc命令来实现,要选择Add a PV to a VG.
删除一个PV要减少VG的PV,VG必须是vary on的.下面是删除的例子:
reducevgmyvg hdisk3
可以用smitty reducevg从一个VG中删除一个PV.注意:reducevg命令提供了-d和-f参数.-d参数很危险,因为它会在从VG中删除PV之前自动删除所有在PV上的LV数据,如果一个LV跨越了多个PV,那么任何这种PV的
