LVM (bloková zařízení)
Základní prvky LVM z hledika administrátora systému:
- PV - Physical volume (fyzický disk) - Libovolné blokové zařízení: oddíl na fyzickém disku (např. /dev/hda1), celý fyzický disk (např. /dev/hda), logický disk jiné LVM skupiny, etc.
- VG - Volume group - skupina disků, je výchozím prvkem pro práci s LVM. Sdružuje jednotlivá bloková zařízení do jednoho celku, v jehož rámci se pak definují a spravují logické disky.
- LV - Logical volume (logický disk) - se tvoří v rámci LVM skupiny. Operačnímu systému se tyto logické disky jeví jako fyzická bloková zařízení dm-1 (..a výše).
Základním prvkem LVM z hlediska operačního systému však není skupina PV zařízení ale rozsah, neboli extent.
- EXTENT
- je blok dat, vymezený rozsahem ( angl. extent), který může být uložen kdekoliv na kterémkoliv PV zařízení v rámci skupiny (VG). Jeho velikost je vždy násobkem tzv. fyzického rozsahu ( Physical Extent - PE) což je nejmenší možná velikost rozsahu (extentu) v rámci skupiny - VG.
- Maximální počet možných fyzických extentů (PE) je závislý na dostupné kapacitě všech fyzických blokových zařízení (PV) a nastavené maximální velikosti fyzického extentu (PE) v rámci skupiny (VG).
- Pokud fyzické blokové zařízení (PV) není součástí skupiny (VG), vykazuje nulový počet fyzických extentů (PE).
- Teprve po přidání fyzického blokového zařízení (PV) do skupiny (VG) se spočítá, kolik by se do jeho diskové kapacity mohlo vejít fyzických extentů, neboť jejich počet je závislý na nastavené velikosti fyzického extentu (PE) v rámci skupiny (VG).
Příprava blokových zařízení pro začlenění do LVM skupiny
Aby bylo možné blokové zařízení do LVM skupiny začlenit, musí mít nastaven správný identifikátor. To lze zajistit buď příkazem pvcreate, nebo i (v případě diskových oddílů) nastavením přes fdisk - a to tak že se příslušnému diskovému oddílu nastaví identifikátor 8e
.
Příklad demonstruje přípravu blokových zařízení pro začlenění do LVM skupiny:
- fyzického IDE disku
/dev/hda
- prvního primárního diskového oddílu na SATA disku
/dev/sda1
- a RAID pole
/dev/md1
stroj:~# pvcreate /dev/hda /dev/sda1 /dev/md1
|
Monitoring stavu blokových zařízení v rámci skupiny
pvscan
Příkaz pvscan vypisuje rychlé statistiky blokových zařízeních PV, které jsou v systému.
Z výše uvedeného výpisu lze vyčíst, že..
- v systému jsou přítomna tři bloková zařízení typu RAID, která mají identifikátor
8e
- z těchto tří zařízení jsou pouze dvě (
/dev/md1
a/dev/md2
) součástí LVM skupiny s názvem storage - blokové zařízení
/dev/md3
není prozatím součástí žádné skupiny a je prázdné (neobsahuje žádné extenty). - na ostatních blokových zařízeních které jsou ve skupině storage jsou obsazeny všechny extenty
To že jsou obsazeny všechny extenty apriori neznamená že je obsazená veškerá disková kapacita. Logické disky, které tyto extenty zabírají ve skutečnosti nemusí obsahovat žádná data. |
pvdisplay
Příkaz pvdisplay je určen ke zjišťování detailnějších informací o stavu jednotlivých blokových zařízeních v rámci LVM systému.
Z následujícího výpisu se můžete oproti stručnějšímu výpisu příkazu pvscan navíc dozvědět:
- jaká je velikost extentu a kolik jich lze na každé zařízení umístit
- že blokové zařízení
/dev/md1
má volných 92622 extentů tj. že další extenty budou v případě vytvoření dalšího logického disku, nebo zvětšení některého z již existujících umístěny právě sem.
Příprava blokového zařízení na vyřazení ze skupiny - přesun dat
Pokud chceme, nebo potřebujeme vyhodit blokové zařízení PV ze skupiny VG, je třeba z něj přesunout extenty pryč. K tomu slouží příkaz pvmove.
pvmove /dev/sda
|
Fragmentace v rámci LVM
Přesto, že se LVM snaží udržet rozsahy pokud možno kompaktní, časem může dojít k jejich rozdělení (neboli "fragmentaci"). U fragmentovaných logických disků (LV) se sniží výkon IO operací a jediným řešením je extenty srovnat a scelit.
Jak vlastně dochází k fragmentaci v rámci LVM skupiny?
Dochází k ní především při manipulaci s logickými disky (LV) v rámci skupiny (VG). Je-li logickými disky (LV) odstraněn, použije LVM uvolněný prostor při vytvoření nového, nebo roztažení již existujícího logického disku (LV). Díky tomu časem může dojít k takovému zpřeházení a rozsekání extentů jednotlivých logických disků, jako můžete názorně vidět na níže uvedeném schématu.
V následujícím příkladu se můžete pomocí příkazu lvs dozvědět do jaké míry je fragmentován logický disk storage
:
Scelení rozsahů lze provést stejným způsobem, jako když se připravuje fyzické blokové zařízení (PV) pro vyřazení ze skupiny (VG). Aby se však mohly rozdělené extenty srovnat, je dobré mít k dispozici alespoň jedno volné fyzické blokové zařízení (PV) s takovou kapacitou, jakou zabírá největší logický disk (LV) ve skupině (VG).