7存储管理

第七章存储管理§7.1存储概述§7.1.1一些术语§7.1.2逻辑卷管理器§7.1.3存储结构图§7.2卷组管理§7.2.1卷组的意义§7.2.2卷组描述区§7.2.3管理卷组第七章存储管理§7.3逻辑卷管理§7.3.1逻辑卷的意义§7.3.2逻辑卷策略§7.3.3管理逻辑卷§7.4物理卷管理§7.4.1物理卷的意义§7.4.2管理物理卷§7.4.2实例操作存储管理(2)§7.5换页空间管理§7.5.1换页空间的意义§7.5.2管理换页空间§7.5.3测试题存储管理(3)第七章存储管理(2)本章要点存储管理的基本概念和术语文件系统与逻辑卷的关系卷组、逻辑卷、物理卷的关系卷组、逻辑卷、物理卷的管理换页空间的功能和管理7.1.1一些术语卷组vg逻辑卷lv物理卷pv逻辑分区lp和物理分区pp文件系统filesystem换页空间(pagingspace)卷组VGhdisk0hdisk1hdisk2rootvgdatavgVG：VolumeGroup(卷组)一个卷组VG可以拥有多个硬盘，但至少拥有一个硬盘(hdisk)一个硬盘(hdisk)只能属于一个VG，不能同时属于多个不同VG用户可以创建多个不同VG，rootvg是操作系统所在的VG卷组VG(2)物理卷PV和PPhdisk(硬盘)PVPPPV：PhysicalVolume(物理卷)PP：PhysicalPartition(物理分区)Aix存储管理器中，一个硬盘就是一个PV一个PV要划分为大小相等的PP同一个VG中的不同PV的PP大小要一样，默认的PP大小为单个PV上PP数不超过1016个PV必须加入一个VG中，系统才能使用其存储空间物理卷PV和PP(2)逻辑卷LV和LP123459678101112123459678101112hdisk0hdisk1LV(LogicalVolume)逻辑卷12345678……LP(LogicalPartition)逻辑分区nAix的存储管理一个很重要的特点就是引入了“逻辑卷”这个概念，几乎所有Aix的存储管理都围绕“逻辑卷”展开逻辑卷LV有多个逻辑上连续的逻辑分区组成逻辑分区与物理分区存在映射关系，他们大小一样逻辑卷LV和LP(2)文件系统hd4LVhd1limhaihome(root)LVhd2binusrlpplibhd9varspoolvaretcmnt文件系统是数据存储方式，是存储文件的目录层次结构不同文件系统的数据存在硬盘的不同逻辑卷中AIX支持文件系统类型有：日志文件系统jfs、jfs2、cdrfs、nfs等文件系统的内容通过目录连接在一起形成用户所见的文件视图文件系统(2)换页空间物理内存(RAM)为256M操作系统数据库应用TCP/IP共使用248M如果一个需要32MB内存的应用程序启动后，RAM中的一些内容必须移出(页换出)，为应用程序腾出空间且保证被移出的内容在需要的时候还可以访问操作系统数据库应用TCP/IP(假设系统正运行Aix操作系统，数据库应用和TCP/IP)换页换页空间(pagingspace)hdisk4KB7.1.2逻辑卷管理器逻辑卷管理器(LogicalVolumeManager)Aix系统存储管理的核心技术逻辑上建立逻辑卷LV，映射物理卷上的硬盘空间，克服了传统物理直接分区管理的限制磁盘的划分通过分区来实现，在系统安装之前用户必须正确选择每个分区的大小分区大小是固定不变的，同时也就限制文件系统和文件的大小分配给分区的磁盘空间必须是连续，这个特点限制了分区不能跨越多个物理卷分区一分区二分区三传统存储的缺点LVM的优点可分配非连续空间，可以跨越多个硬盘可以动态增大逻辑卷的大小方便存储管理操作，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smit管理#smitlvm7.1.3存储结构图逻辑卷管理器扮演的角色就是管理好逻辑卷与物理卷之间的映射关系，保证所有的上层存储操作命令都正确地把数据写入相应的物理设备中文件系统是数据存储方式。它扮演的角色就是以清晰层次结构的文件和目录，去管理好用户数据存取，保证用户写入的数据以可靠的存储方式存放，且无差错地响应用户请求的数据逻辑卷管理器rootvgPVPV文件系统LVhd1hd6hd8lv00paging00Mount表jfspagespacejfslogjfspagespacePPhomelimhai类型varlimhaioracleoracleApp-dataMount点datatvg存储结构图(2)7.2.1卷组的意义PV1PV2PV3rootvgdatavg卷组的意义(2)系统在安装时，在选择安装的内置硬盘物理卷创建了根卷组rootvg，并创建了Aix操作系统所必需的系统逻辑卷同一个VG中，PP大小相同；不同VG，PP大小可以不同一个硬盘必须加入一个卷组中(无论是加入一个已有的卷组或新创建一个卷组)，逻辑卷管理器才能使用这个硬盘，也就是系统才能使用其空间AIX5LVersion5.3Configurationlimitsforvolumegroups用户数据的硬盘不要放在rootvg里，为他们独立创建VG，这样可以保证数据的安全和独立性，而且修改或安装操作系统时不会影响用户虽然一个VG最大可允许32~1024个PV，但是让一个卷组增到多于三到四个物理卷是不明智的。因为VG中硬盘越多，整个VG的其他硬盘受到某个磁盘毁坏的影响的风险也越高卷组的意义(3)7.2.2卷组描述区卷组描述区：VGDA(VolumeGroupDescriptorArea)VGDA是硬盘上的一块区域，包含整个卷组的信息，比如VG所拥有的所有逻辑卷和物理卷信息当在一个VG中添加或删除一个PV时，会相应修改VGDA中的信息卷组描述区(2)为了确保描述卷组内逻辑卷和物理卷管理数据的完整性，要激活一个卷组，系统要求必须要有足够的可用的VGDA的个数，即满足quorumquorum一般要求至少要有51%可用VGDA分布图拥有一个硬盘的VG拥有两个硬盘的VG拥有三个硬盘的VG表示VGDAPV1坏掉，剩33%的VGDA可用PV2坏掉，剩66%的VGDA可用任何PV坏掉，剩66%的VGDA可用7.2.3管理卷组—lsvg命令列出所有卷组列出激活的卷组查看rootvg的信息管理卷组—lsvg命令(2)列出rootvg的物理卷信息和状态列出rootvg的逻辑卷信息和状态管理卷组(2)—smit工具#smitvg添加一个VG#smitmkvg创建VG时，就定义了VG中PP的大小修改一个VG#smitvgsc命令为extendvg命令为reducevg命令为reorgvg(根据优先分配策略重新分布卷组中逻辑卷的物理分区，有助于提高硬盘性能)导入导出VG#smitimportvg导入导出VG(2)如果用户的卷组建立在一到多个移动式硬盘上，而且需要移到其他系统上使用，则必须使用exportvg命令或用smit工具从当前系统调出卷组，用importvg命令或用smit工具把需要的VG导入到本系统被导出的卷组必须是先使他处于非激活状态，卷组被导出，系统将删除此卷组的所有信息不要试图导出rootvg卷组停止/激活VG停止卷组(使其不能被用户使用)#varyoffvgvgname当某个VG包含一个即将移到其他系统的外置硬盘时，先要执行这个命令，停止此VG对外服务要执行该命令，此VG内的所有逻辑卷必须是closed状态，不能是open状态停止/激活VG(2)激活卷组(使其能被用户使用)#varyonvgvgname此命令作用和varyoffvg命令刚好相反123459678101112123459678101112hdisk0hdisk1LV逻辑卷12345678……LP(LogicalPartition)逻辑分区n7.3.1逻辑卷的意义逻辑卷的意义(2)系统安装后，默认创建了多个系统逻辑卷，他们是以hd打头，如hd4、hd1、hd2等创建了逻辑卷后，可以在上面创建应用，例如用于日志文件系统，如/dev/hd4；用于调页空间，如/dev/hd6；用于日志文件系统日志，如/dev/hd8；用于引导内核，如/dev/hd5；还可以直接是裸设备，用于数据库软件的数据存取等逻辑卷的意义(3)对于NormalVG每个卷组中用户可定义的逻辑卷最大可达256，但是实际的限制取决于分配给卷组的物理卷个数逻辑卷空间不足，只要卷组中还有足够的PP数量，那么逻辑卷空间都可以动态增大AIXV5.3以后逻辑卷空间还可以动态减小7.3.2逻辑卷策略镜像mirror条带化striping硬盘内部分配策略镜像mirrorPP1PP2PP1PP2PP1PP2LP1LP2..须在同一个VGhdisk0hdisk1hdisk2LV00镜像mirror(2)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某个VG中有很多个LV做镜像，用命令mirrorvg是最快捷的方式同时镜像这些LVParallel(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MirrorWriteConsistency(镜像写一致性)选项应置为on读操作时候，读最相近的副本，所以响应速率快镜像的调度策略镜像的调度策略(2)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striping1234567891011121314151617181471013162581114173691215181、没有做条带化的数据块流：2、做了条带化的数据块流：PVPV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的吞吐量条带化striping(2)物理卷内分配策略外部边缘外部中间中心内部中间内部边缘硬盘的平面图通常访问最频繁的LV分配在中心，访问不频繁的LV分配在边缘访问速度慢慢快7.3.3管理逻辑卷—lslv命令查看lv00逻辑卷的信息管理逻辑卷—lslv命令(2)查看lv00的LP在PV上的映射关系第一个LP映射hdisk0上的第126个PP查看lv00在各个PV上的分布情况管理逻辑卷(2)—smit管理#smitlv添加一个LV#smitmklv创建的LV在硬盘内的分布策略LP的大小决定于创建LV所在的VG所定义的PP大小修改LV属性#smitlvsc给LV做镜像#smitmklvcopy指定给LV的副本数目，最多为三个7.4.1物理卷的意义PVPP(PhysicalVolume)物理卷物理分区hdisk(PhysicalPartition)物理卷的意义(2)Aix存储管理器中，硬盘的概念就是PV硬盘添加到一个卷组过程中，就按卷组定义的PP的大小，被划分为很多大小相等的PP，每个PP赋值一个序号同一个卷组中的不同PV的PP大小要一样，不同卷组的PP大小可以不一样系统新添加一块硬盘，系统认为这个硬盘是个设备，因为Aix系统的存储管理都是基于逻辑卷管理器，所以PV必须加入一个VG中，系统才能使用其空间7.4.2管理物理卷—lspv命令外部边缘：外部中间：中心：内部中间：内部边缘(在硬盘内部分布)PV的ID号管理物理卷—lspv命令(2)各个LV的PP在硬盘内的具体分配位置管理物理卷—migratepv命令把硬盘hdisk1上的lv00转移到hdisk2上#migratepv-llv00hdisk1hdisk2这个命令用来把逻辑卷中的数据从一个硬盘转移到另一个不同硬盘，即硬盘间转移数据注意的是，这两个硬盘必须在同一个VG内才能使用migratepv，属于不同VG的硬盘是做不到的管理物理卷