LVM條帶化

內容：

    1. LVM條帶化簡介

    2. LV條帶化前後數據存儲結構探究

 

LVM的條帶化：
  描述：
  爲了性能考慮，考慮將數據跨越多個磁盤上存儲，即把LV上連續的數據分成大小相同的塊，然後依次存儲在各個磁盤PV上，類似於RAID-0的數據存放形式，實現數據讀寫的併發；管理員依據自己的數據需求，定義數據分塊大小，分佈PV磁盤個數信息，從而實現讀寫的性能最佳化；
  但是如RAID-0一樣，這樣帶來的數據丟失的危險性也增大，因此的實際的生產活動中，實際數據後臺是基於RAID-1或RAID-5的做過了數據冗餘形式；所以條帶化後即使有PV硬盤損壞，也能數據保證數據不丟失。當然僅僅的用幾個磁盤組成VG，然後條帶化建立LV，這樣數據是危險的；所以選擇基於RAID的條帶化（鏡像的條帶化）；
  注：沒有條帶化的LVM存儲數據時是按順序進行的，在一個PV劃分LV完畢後再從下一個PV中劃分空間；

示意圖：
  簡單的條帶化：

 

  基於RAID的條帶化：

條帶化實現：

[root@bogon ~]# pvcreate /dev/sd{b,c,d,e}1
  Physical volume "/dev/sdb1" successfully created
  Physical volume "/dev/sdc1" successfully created
# 創建VG：
[root@bogon ~]# vgcreate vg0 /dev/sd[bc]1
  Volume group "vg0" successfully created
 # 創建條帶化的LV：
[root@bogon ~]# lvcreate -L 1G -n test2 -i 2 -I 64 vg0
  Logical volume "test2" created
# -i 指定跨PV的個數
# -I 指定條帶單元的大小

條帶單元（stripe size）：即條帶單元的大小，對應於I/O中數據單元塊的大小；數值必須爲2的冪，單位KB；

 

探究條帶化數據存儲形式：

  1.  非條帶化時：

# 此時VG0由兩個PV：sdb1、sdc1構成：
[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     #默認的PE爲4M
  Total PE              956         #總PE個數爲956個
  Alloc PE / Size       0 / 0       #分出的PE個數/大小
  Free  PE / Size       956 / 3.73 GB   #空閒的PE個數/大小
  VG UUID               vAAETX-iGO9-jNUl-qIle-kLFR-F0y8-nIRR3F

# 創建一個1G的LV：
[root@bogon ~]# lvcreate -L 1G -n test1 vg0
  Logical volume "test1" created

# 查看該LV狀態：
[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          #使用狀態，表示是否正在掛載使用；
  LV Size                1.00 GB    #LV大小
  Current LE             256    #LE（Logical extentes）數量對應於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   #此時PE已經分出了256個，大小是1G
  Free  PE / Size       700 / 2.73 GB   #空閒的PE及爲劃分的剩餘空間
  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中總PE塊數
  Free PE               222     #PV中空閒的PE塊數
  Allocated PE          256     #已經分出的PE數量：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     #總PE數
  Free PE               478     #對應上面的
  Allocated PE          0       #對應上面的已分配空間
  PV UUID               LRmTY8-J066-bOXu-dlee-7VTM-ELMg-n3NIbP

   由上面可以從看出：不條帶化時，劃分LV是順序劃分的，所以數據肯定也順序存儲了；只有在一個PV磁盤存儲完畢，纔會使用下一個PV；

  2.  條帶化時：

# 先清除一下上面非條帶化時數據；
[root@bogon ~]# lvremove /dev/vg0/test1
Do you really want to remove active logical volume test1? [y/n]: y
  Logical volume "test1" successfully removed
# 建立條帶化的LV：
[root@bogon ~]# lvcreate -L 1G -n test2 -i 2 -I 64 vg0
  Logical volume "test2" created
# -i 指定跨PV的個數爲2
# -I 指定條帶單元的大小爲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 # 整個VG中已分配出去256個PE塊
  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      # 此時，在sdb1整個PV上劃分出了128個PE塊
  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      # 此時，在sdb1整個PV上劃分出了128個PE塊
  PV UUID               LRmTY8-J066-bOXu-dlee-7VTM-ELMg-n3NIbP

由上面數據：條帶化時，LV會跨多個PV磁盤，數據存儲在PV上循環存儲；

 

拓展：

    條帶化後，LV擴展機制是怎麼樣的，是否因爲存儲形式的不同需要對PV增加個數有限制？！（待續，做實驗，出來結果跟預期有差距...o(╯□╰)o）