AIX 5L Version 53 中的存储管理.docx
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AIX5LVersion53中的存储管理
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ShivDutta,技术顾问,IBM
2005年4月14日
2006年7月20日更新
AIX5L™Version5.3集成了大量的特性，这使得它具有比以前的操作系统发行版更强大的功能。
IBM®顾问ShivDutta关注于AIX5LVersion5.3中的一些特性，这些特性增强了逻辑卷管理器（LVM）和EnhancedJournalFileSystem（JFS2）的范围、功能和性能。
引言
本文最初发表2005年4月，标题为AIX5LVersion5.3中的逻辑卷管理器，其中讨论了AIX5L™Version5.3中的一些特性，这些特性增强了逻辑卷管理器（LVM）的范围、功能和性能。
在2005年9月发布的5300-03维护级中对AIX5L进行了重大的增强。
而本文是对2005年4月发表的文章的更新和扩展。
其中原有的内容几乎完全保留了下来，在此基础上本文进行了扩充，包括讨论5300-03维护级中引入的一些LVM增强。
另外，对其范围进行了扩大以包括AIX5LVersion5.3和5300-03维护级中引入的对EnhancedJournalFileSystem（JFS2）的大量改进。
在下面的讨论中，我使用了表达方式（5300-03）来表示所引用的特性仅在5300-03维护级和更高版本中可用。
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LVM命令增强
在AIX5LVersion5.3中，对下列的LVM命令进行了改进以增强它们的性能，比如与以前的AIX®发布版中的对应命令相比，它们需要的执行时间更短：
∙extendvg
∙importvg
∙mkvg
∙varyonvg
∙chlvcopy
∙mklvcopy
∙lslv
∙lspv
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并发模式（经典的和增强的）
经典并发模式卷组（VGs）仅支持串行DASD和SSA磁盘以及32位内核。
通过引入了所谓的增强并发模式VG，AIX5LVersion5.1克服了所支持的磁盘类型的限制，增强并发模式对并发模式进行了扩展以支持所有其他的磁盘类型。
尽管AIX5LVersion5.2不允许创建经典并发模式VG，但是的确提供了对它们的支持。
而在AIX5LVersion5.3中则彻底地删除了对经典并发模式VG的支持。
如果在AIX5LVersion5.3中试图导入经典并发模式VG，那么将产生一个错误消息以通知用户将该VG转换为增强并发模式。
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VG（常规、大容量和可扩展）
通常称为标准的或常规的VG类型，支持最多32个物理卷（PV）。
一个标准的或常规的VG是指每个PV不超过1016个物理分区（PP），并且每个VG的逻辑卷的上限为256。
随后引入了一种新的VG类型，即大容量VG。
一个大容量VG支持多达128个PV和最多512个LV。
AIX5LVersion5.3引入了一种称为可扩展的卷组（可扩展VG）的新的VG类型。
一个可扩展VG支持最多1024个PV和4096个LV。
PP的最大数目适用于整个VG，而不再根据每个磁盘对其进行定义。
这使得我们能够通过较大数量的PP，以较少数量的磁盘和细粒度的存储分配选项来配置VG，其中这些PP的容量很小。
可扩展VG可以容纳多达2,097,152（2048K）个PP。
与旧的VG类型一样，其大小使用兆字节为单位，并且大小变量必须等于2的整数幂。
PP的大小范围从1（1MB）开始，最大为131,072（128GB）。
这要比AIX5LVersion5.2中的常规和大容量VG类型的最大值1024（1GB）大两个数量级。
新的最大PP大小提供了支持256PB个磁盘的体系结构。
下面的表1介绍了不同VG类型的配置限制的差异。
请注意，用户可定义LV的最大数目等于每个VG的LV最大数目减1，因为将保留一个LV给系统使用。
因此，系统管理员可以在常规VG、大容量VG和可扩展VG中分别配置255、511和4095个LV。
表1.VG的配置限制
VG类型
PV最大数目
LV最大数目
每个VG的PP最大数目
PP最大容量
常规VG
32
256
32,512（1016*32）
1GB
大容量VG
128
512
130,048（1016*128）
1GB
可扩展VG
1024
4096
2,097,152
128GB
AIX5LVersion5.3中可扩展VG的实现，为给定的新VG类型的实例可以拥有的PV和LV数目提供了配置灵活性。
该配置选项允许任何可扩展VG包含32、64、128、256、512、768或1024个磁盘以及256、512、1024、2048或4096个LV。
在为将来潜在的增长创建VG时，不需要配置1024个PV和4096个LV的最大值。
通常可以在需要的时候增大初始设置。
SystemManagementInterfaceTool（SMIT）和Web-basedSystemManagerGraphicalUserInterface完全支持这种可扩展VG。
对现有的与VG管理任务相关的SMIT面板进行了更改，并且为可扩展VG类型添加了许多新的面板。
例如，可以使用新的SMIT快速路径_mksvg来直接访问AddaScalableVGSMIT菜单。
对用户命令mkvg、chvg和lsvg进行了增强以支持可扩展VG类型。
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针对LV的条带列支持
AIX5LVersion5.3提供了针对LV的条带列支持。
这个新的特性允许条带列的扩展，即使磁盘阵列中的一个PV已满。
在以前的AIX发布版中，只要定义磁盘阵列（独立磁盘的冗余阵列）的磁盘组中有足够的PP，您就可以使用extendlv命令来增大条带LV的大小。
要扩展条带LV以超过磁盘容量所规定的硬限制，唯一的办法就是重新构建整个LV。
您需要备份并删除该条带LV，然后使用更大的条带宽度重新创建LV，接下来还要对LV数据进行相应的还原操作。
为了克服这个耗时的过程所带来的缺点，AIX5LVersion5.3为LV引入了条带列的概念。
在AIX5LVersion5.3以前，在创建LV时通过下列两种方法来确定条带LV的条带宽度：
∙所有PV名称的直接说明
∙分配给该条带LV的PV的最大数目的说明
在AIX5L以前，对条带LV的配置不允许超过条带宽度的上限。
在AIX5LVersion5.3中，该上限可以为条带宽度的倍数。
由条带宽度确定的一组磁盘，将被看作一个条带列。
请注意，如果您使用的是RAID10配置，那么这个上限值与镜像副本的数目无关。
如果您使用extendlv命令将条带LV扩展为超过第一个条带列的物理限制，那么AIX使用一整组新的磁盘来实现对附加逻辑分区的分配请求。
如果您需要进一步扩展LV，那么可以根据需要添加更多的条带列，只要不超过其上限。
chlv-u命令允许您增大这个上限，以便为条带LV的扩展提供附加的净空。
您还可以使用增强的extendlv命令的-u标志，这样可以在一项操作中同时完成增大上限并扩展LV。
对用户命令mklv、chlv、extendlv和mklvcopy进行了增强以支持AIX5LVersion5.3中引入的条带列的特性。
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卷组pbuf池
LVM使用一个称为pbuf的组成部件来控制挂起的磁盘I/O。
pbuf是一个固定内存缓冲区。
通常，LVM为每个单独的I/O请求使用一个pbuf，而不管传输的数据量有多大。
在向VG添加新的PV时，AIX创建了额外的pbuf。
在以前的AIX发布版中，pbuf池是一种系统范围的资源，但是在AIX5LVersion5.3中，LVM为每个VG分配和管理一个pbuf池。
对于那些具有大量VG的系统来说，这种增强可以支持高级的可扩展性和性能，并且适用于所有的VG类型。
因为有了新的pbuf池的实现，AIX可以显示和管理附加的LVM统计信息和调整参数。
现在，AIX5LVersion5.3中包括了lvmo命令。
它为与新的pbuf池相关的管理任务提供了支持。
您可以使用lvmo命令来显示pbuf和阻塞I/O的统计信息和pbuf可调参数的设置，不管该实体的范围是系统范围还是VG特定的。
然而，lvmo命令只允许更改专门用于特定VG的LVMpbuf可调参数的设置。
ioo命令继续管理系统范围的单独的pbuf可调参数。
另外，与以前的AIX发布版一样，vmstat-v命令仍用于显示整个系统中由于缺少空闲pbuf而阻塞的I/O的数目。
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可变的逻辑磁道组
当LVM接收到一项I/O请求，在将请求传递到磁盘的设备驱动程序之前，它将I/O分解为逻辑磁道组（LTG）的大小。
LTG是LV的最大传输大小，并且对于VG中所有的LV都是一样的。
AIX5LVersion5.2接受128KB、256KB、512KB和1024KB的LTG值。
然而，现在许多磁盘都支持大于1MB的传输大小。
为了利用更大的传输大小并获得更好的磁盘I/O性能，AIX5LVersion5.3接受128KB、256KB、512KB、1MB、2MB、4MB、8MB和16MB的LTG大小值。
与以前的发布版相比，AIX5LVersion5.3还允许LV的条带大小大于所使用的LTG的大小，并且显著地扩展了有效条带大小的范围。
Version5.3添加了对2MB、4MB、8MB、16MB、32MB、64MB和128MB的条带大小的支持，以对以前的AIX发布版中4KB、8KB、16KB、32KB、64KB、128KB、256KB、512KB和1MB的条带大小选项进行补充。
在AIX5LVersion5.2中，通过chvg或mkvg命令的-L标志来设置LTG大小。
在AIX5LVersion5.3中，通过varyonvg命令对其进行设置，并且使用-M标志。
因此，所创建的LTG大小称为可变LTG大小。
下面的命令将tmpvgVG的LTG大小设置为512KB：
#varyonvg-M512Ktmpvg
LTG大小的单位指定为K或M，分别表示KB或MB。
当使用-M标志设置LTG大小时，如果磁盘的最大传输大小小于该LTG大小，那么varyonvg和extendvg命令可能会执行失败。
要找出您的磁盘所支持的最大LTG大小，可以使用带-M标志的lquerypv命令。
其输出结果给出了以KB为单位的LTG大小，如下面的示例所示。
#/usr/sbin/lquerypv-Mhdisk0
256
lspv命令将这个相同的值显示为MAXREQUEST，如下面的清单1所示。
清单1.lspv命令
#lspvhdisk0
PHYSICALVOLUME:
hdisk0VOLUMEGROUP:
rootvg
PVIDENTIFIER:
000bc6fdbff92812VGIDENTIFIER000bc6fd00004c00000000fda469279d
PVSTATE:
active
STALEPARTITIONS:
0ALLOCATABLE:
yes
PPSIZE:
16megabyte（s）LOGICALVOLUMES:
9
TOTALPPs:
542（8672megabytes）VGDESCRIPTORS:
2
FREEPPs:
431（6896megabytes）HOTSPARE:
no
USEDPPs:
111（1776megabytes）MAXREQUEST:
256kilobytes
FREEDISTRIBUTION:
108..76..30..108..109
USEDDISTRIBUTION:
01..32..78..00..00
通过lsvg命令，可以列举正在使用的LTG的值，如下面的清单2所示。
清单2.lsvg命令
#lsvgrootvg
VOLUMEGROUP:
rootvgVGIDENTIFIER:
000bc6fd00004c00000000fda469279d
VGSTATE:
activePPSIZE:
16megabyte（s）
VGPERMISSION:
read/writeTOTALPPs:
542（8672megabytes）
MAXLvs:
256FREEPPs:
431（6896Megabytes）
LVs:
9USEDPPs:
111（1776megabytes）
OPENLVs:
8QUORUM:
2
TOTALPVs:
1VGDESCRIPTORS:
2
STALEPVs:
0STALEPPs:
0
ACTIVEPVs:
1AUTOON:
yes
MAXPPsperVG:
32512
MAXPPsperPV:
1016MAXPVs:
32
LTGsize（Dynamic）:
256kilobyte（s）AUTOSYNC:
no
HOTSPARE:
noBBPOLICY:
relocatable
请注意，在lsvg命令的输出结果中，将AIX5LVersion5.3中创建的VG的LTG大小显示为Dynamic，如上面的清单2所示。
缺省情况下，AIX5LVersion5.3将创建具有可变LTG大小的VG。
如果您需要将其导入到以前的AIX发布版，您首先需要通过mkvg或chvg的-I选项禁用可变LTG，然后依次使用varyoffvg和exportvg命令，否则对以前的发布版执行的importvg命令将会失败。
地理分布的逻辑卷管理器（GLVM）（5300-03）
它扩展了LVM的镜像功能并支持使用TCP/IP网络连接的远程AIX系统中的逻辑卷。
应用程序数据完整的副本可以在远程系统上快速地、轻松地重新联机。
mirscan命令（5300-03）
这个命令用来搜索和修正无效的或无法执行I/O操作的物理分区。
它在下列情况下非常有用：
1.基础存储上的物理分区无法执行I/O操作，但很长时间内并没有对该物理分区进行I/O操作。
客户需要一种监测和修正这种情况的方法。
2.将要更换一块磁盘。
客户需要确保不会从系统中删除最近的有效数据副本。
单个根卷组上的多个AIX实例（多个基本操作系统）（5300-03）
该特性允许用户在正在运行的rootvg中创建一个新的AIX基本操作系统（BOS）实例。
建立于正在运行的rootvg上的这个新的实例，包含了私有的和共享的数据。
备用磁盘安装中也提供了类似的特性。
尽管有些相似之处，但多个基本操作系统在下列一些非常重要的方面存在着区别：
∙新的实例构建于正在运行的根卷组（类似于alt_disk_install克隆操作）。
∙新的实例位于当前的根卷组（例如，相同的磁盘）中。
∙rootvg中的某些数据可以在实例之间进行共享。
回滚功能（仅在JFS2文件系统中可用）（5300-03）
将整个文件系统恢复到一个有效的指定时间点的快照（目标快照）。
回滚操作尝试恢复目标快照时刻的快照。
该目标快照之后进行的快照将丢失。
JFS2的磁盘配额支持
通过实现磁盘使用配额来控制永久存储的使用，AIX5LVersion5.3扩展了JFS2的功能。
可以基于每个文件系统为单独的用户和组设置磁盘配额。
版本5.3还引入了限制类的概念。
它允许对每个文件系统限制进行配置，提供了删除旧的或失效的配额记录的方法，并通过专用的SMIT面板提供了全面的支持。
它还提供了一种方法来定义一组磁盘块和文件分配的硬、软限制，以及软限制强制实施为硬限制前的过渡期。
同一系统中可以同时使用JFS2和JFS的配额支持。
缩小文件系统
AIX5LVersion5.3支持动态地缩小JFS2文件系统。
当文件系统的大小减少时，该文件系统所处的LV的大小也会减少。
JFS2logredo的可扩展性
AIX5LVersion5.3在logredo方面提供了下列增强，以改进性能并支持大量的文件系统：
∙支持卷组中的次要编号大于512
∙支持写时拷贝和缓存式更新，以减少I/O活动
∙支持缩小文件系统
JFS2文件系统检查灵活性
AIX5LVersion5.3增强了Helper的实现，它专门为JFS2文件系统执行文件系统检查。
新的代码更好地利用了系统资源，并且包括了提高可扩展性和性能的算法。
针对NFSV4的JFS2ACL支持
从AIX5LVersion5.3开始，EnhancedJournaledFileSystem支持NFSversion4的ACL。
这样使得您可以为文件系统对象建立细粒度的访问控制，并且支持继承特性。
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结束语
AIX5LVersion5.3中具有许多本文中尚未介绍的特性。
希望本文带给您的是您所期望的最新AIX版本的新加强功能。
有关这些增强的详细描述，请访问参考资料部分中列出的Web站点。
参考资料
学习
∙您可以参阅本文在developerWorks全球站点上的英文原文。
∙AIX5LDifferencesGuideVersion5.3Edition：
这本红皮书关注于与AIX5LVersion5.2相比，AIX5LVersion5.3中引入的差别。
∙IBMpSeries®andAIXInformationCenter：
有关AIX5L中LVM的更详细的信息，请访问这个站点。
∙AIXandUNIX：
想了解更多内容吗？
developerWorks的AIXandUNIX专区提供数百篇关于AIX和UNIX的文章以及入门级、中级和高级教程，将让您大开眼界。
∙了解关于developerWorks技术活动和网络广播的最新消息。
获得产品和技术
∙使用IBM试用软件开发您的下一个项目，可直接从developerWorks下载这些试用软件。
讨论
∙参与developerWorks博客，从而参加到developerWorks社区中来。
关于作者
ShivDutta是IBMSystemsandTechnologyGroup的一名技术顾问，他帮助独立软件供应商在IBMSystemp服务器上启用他们的应用程序。
Shiv有作为软件开发人员、系统管理员和讲师的丰富经验。
他在AIX的系统管理、问题确定、性能调优和规模指导方面提供支持。
Shiv在AIX诞生之时就从事这方面的工作。
您可以通过sdutta@与Shiv联系。
其他资料信息
唯一的区别是卷组中可以没有逻辑卷，但不能没有物理卷默认情况下，aix存储结构的限制是：
卷组（VG） 255个/每个系统
物理卷（PV）32个/每个卷组
物理分区（PP）1016个/每个物理卷
逻辑卷（LV）256个/每个卷组
逻辑分区（LP）32512个/每个逻辑卷
注意：
在创建VG的时候，需要特别注意的一个参数是max_pe，这个参数限定了VG中每一个PV的最大PE数量。
默认值是1016，最大值是65535。
而且，除了vgcreate以外，没有其他的任何命令能够调整这个参数（max_pe）。
这就要求你在创建VG的时候，要考虑一下将来数据可能的增长情况。
因为在使用vgcreate来创建VG的时候，操作系统会根据当前的硬盘大小和默认的max_pe（1016）来指定PE的大小（默认是4MB）。
而如果今后要加入一个更大的硬盘，这可能会让多余的空间浪费掉，因为此时，你已经不可能调整max_pe这个参数了。
一个比较好的经验就是，根据将来可能的增长情况，来指定一个比较大的max_pe。
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