磁盘存储管理.docx
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磁盘存储管理
IBMAIXV5.3系统管理（Test222）认证指南第2部分：
磁盘存储管理（上）
2007年11月22日
本部分向您详细的讲解了AIXv5.3在磁盘存储管理方面的概念、架构、技术以及一些命令。
这一部分也是AIX系统管理中最基础，最重要的部分，作为一个管理员，磁盘管理肯定是主要的日常工作以及问题处理的重点。
文章是节选自IBM的红皮书《IBMCertificationStudyGuideeServerp5andpSeriesAdministrationandSupportforAIX5LVersion5.3》。
存储管理概念
LVM使用的基本概念包括物理卷、卷组、物理分区、逻辑卷、逻辑分区、文件系统和原始设备。
下面介绍它们的一些特征：
每个单独的磁盘驱动器是一个命名的物理卷（PV），并具有诸如hdisk0或hdisk1等名称。
一个或多个PV可以构成一个卷组（VG）。
一个物理卷最多只能属于一个VG。
不能将某个PV的一部分分配到一个VG。
一个物理卷整体地分配到某个卷组。
即使物理卷属于不同的类型，例如SCSI或SSA，也可以将它们分配到同一个卷组。
物理卷中的存储空间划分为物理分区（PP）。
在属于同一个VG的所有磁盘上，物理分区的大小完全相同。
在每个卷组中，可以定义一个或多个逻辑卷（LV）。
从用户的角度看，逻辑卷上存储的数据似乎是连续的，但是可以分散在同一个卷组中的不同物理卷上。
逻辑卷由一个或多个逻辑分区（LP）组成。
每个逻辑分区至少有一个对应的物理分区。
一个逻辑分区和一个物理分区始终具有相同的大小。
最多可以将数据的三个副本定位在不同的物理分区上。
通常，为了实现冗余，将存储相同数据的物理分区定位在不同的物理磁盘上。
逻辑卷中的数据可以按有组织的方式进行存储，并具有位于有目录中的文件的形式。
这种结构化和层次性的组织形式称为文件系统。
还可以将逻辑卷中的数据视为一个连续的字节串。
此类逻辑卷称为原始逻辑卷。
使用该数据以正确地访问和解释它是应用程序的责任。
卷组描述符区域（VGDA）是磁盘上的一个区域，其中包含有关该物理卷所在的卷组的信息。
它还包括有关属于该卷组的所有物理和逻辑卷的属性和状态的信息。
VGDA中的信息由LVM命令使用和更新。
每个物理卷至少有一个VGDA。
属于同一个卷组的所有磁盘的VGDA中的信息必须完全相同。
VGDA的内部体系结构及其在磁盘上的位置取决于卷组的类型（原始、大容量或可扩展）。
卷组状态区域（VGSA）用于描述卷组中所有物理卷中的所有物理分区的状态。
VGSA指示某个物理分区是包含准确还是过时的信息。
VGSA用于监视和维护数据副本同步。
VGSA本质上是一个位图，其体系结构和在磁盘上的位置取决于卷组的类型。
逻辑卷控制块（LVCB）包含有关逻辑卷的重要信息，例如逻辑分区数量或磁盘分配策略。
其体系结构和在磁盘上的位置取决于它所在的卷组的类型。
对于标准卷组，LVCB驻留在LV中的第一个用户数据块上。
对于大容量卷组，磁盘上的VGDA中存在额外的LVCB信息。
对于可扩展卷组，所有的相关逻辑卷控制信息都作为LVCB信息区域和LV入口区域的一部分保留在VGDA中。
注意：
硬盘驱动器的布局是由/usr/include/sys/hd_psn.h头文件定义的。
LVM记录从磁盘上的第7个扇区开始。
所有LVM记录结构都是在/usr/include/lvmrec.h头文件中定义的。
逻辑卷存储的限制
AIX5LVersion5.3的LVM层提供了更高级别的磁盘管理灵活性。
存在一些必须注意的限制，如表1所示。
表1
VG类型
最大PV数量
最大LV数量
每个VG的最大PP数量
最大PP大小
常规VG
32
256
32512（1016*32）
1GB
大容量VG
128
512
130048（1016*128）
1GB
可扩展VG
1024
4096
2097152
128GB
AIX5LVersion5.3的LVM限制
物理卷
在最初将某个磁盘添加到系统时，系统将其视为一个简单设备。
此时还不可以访问该磁盘以执行LVM操作。
要使其可访问，必须将它分配到某个卷组，这意味着将其从磁盘更改为物理卷。
对于每个磁盘，将会在/dev目录下创建两个设备驱动程序：
一个块设备驱动程序和一个字符设备驱动程序。
系统向磁盘驱动器分配一个32位唯一标识符，此标识符称为物理卷标识符（PVID）。
不带任何参数使用的lspv命令将显示所有的物理卷、物理卷的PVID、PV所在的卷组，以及卷组的状态，如示例1所示。
示例1使用lspv命令显示物理卷
#lspv
hdisk000c478de09a40b16rootvgactive
hdisk100c478de09caf163rootvgactive
hdisk200c478de09caf37fNone
hdisk300c478de49630c6aNone
hdisk400c478de00655246None
hdisk500c478de008a399bNone
hdisk600c478de008a3ba1None
hdisk700c478de6c9883b7None
PVID
在生成PVID时，系统使用自己的序列号和时间戳，以确保两个磁盘决不会具有相同的PVID。
PVID还存储在ODM中。
它们由LVM命令使用，并且可能由诸如HACMP等外部应用程序引用。
下面的命令通过分配PVID（如果还没有的话）将可用磁盘设备更改为物理卷：
chdev-lhdisk7-apv=yes
如果磁盘已经是物理卷，则此命令不起作用。
下面的命令从物理卷中清除PVID：
chdev-lhdisk7-apv=clear
注意：
可以使用诸如lquerypv等中间级别的命令列出磁盘的PVID，如下所示：
#lquerypv-h/dev/hdisk28010
0000008000C478DE09CAF37F0000000000000000|..x.............|
列出有关物理卷的信息
可以使用lspv命令并作为参数传递物理卷的名称，以查找有关某个物理卷的更多详细信息，如示例6-2所示。
示例2使用lspv显示有关某个物理卷的详细信息
#lspvhdisk2
PHYSICALVOLUME:
hdisk2VOLUMEGROUP:
testvg
PVIDENTIFIER:
00c478de09caf37fVGIDENTIFIER00c478de00004c00000001078fc3497d
PVSTATE:
active
STALEPARTITIONS:
0ALLOCATABLE:
yes
PPSIZE:
128megabyte（s）LOGICALVOLUMES:
1
TOTALPPs:
546（69888megabytes）VGDESCRIPTORS:
2
FREEPPs:
542（69376megabytes）HOTSPARE:
no
USEDPPs:
4（512megabytes）MAXREQUEST:
256kilobytes
FREEDISTRIBUTION:
110..105..109..109..109
USEDDISTRIBUTION:
00..04..00..00..00
示例2中的字段含义如下：
PHYSICALVOLUME物理卷的名称。
PVIDENTIFIER物理卷的标识符。
PVSTATE物理卷的状态：
激活、丢失或已删除。
可以使用chpv命令更改状态。
STALEPARTITIONS过时分区的数量。
PPSIZE物理分区的大小。
TOTALPPs驻留在该磁盘上的物理分区总数（空闲或已使用）。
FREEPPs物理卷上可用的空闲分区数量。
USEDPPs物理卷上的已使用分区数量。
FREEDISTRIBUTION
每个物理内（intra-physical）卷区域上可用的空闲物理分区数量。
USEDDISTRIBUTION
位于每个物理内卷区域上的已使用物理分区数量。
VOLUMEGROUP物理卷所在的卷组的名称。
VGIDENTIFIER物理卷所在的卷组的标识符。
ALLOCATABLE物理卷的分配权限确定了是否可以将空闲PP分配到逻辑卷。
LOGICALVOLUMES至少有一个LP位于此物理卷上的逻辑卷数量。
VGDESCRIPTORS位于此物理卷上的VGDA数量。
HOTSPARE是否将该物理卷定义为热后备（hotspare）。
MAXREQUEST此物理卷的LTG大小。
可以将lspv命令与-l标志结合使用，以显示至少有一个分区位于该物理卷上的所有逻辑卷的名称、位于该物理卷上的分区总数、对应于LP的PP总数、对应于每个物理内（intra-physical）磁盘区域的PP分布、逻辑卷的安装点（如果存在的话）。
示例6-3显示了运行此命令时获得的输出的示例。
示例3使用lspv-l命令
#lspv-lhdisk0
hdisk0:
LVNAMELPsPPsDISTRIBUTIONMOUNTPOINT
hd31100..00..01..00..00/tmp
hd10opt1100..00..01..00..00/opt
hd51101..00..00..00..00N/A
hd81100..00..01..00..00N/A
hd6111100..00..11..00..00N/A
hd28800..00..08..00..00/usr
hd9var1100..00..01..00..00/var
hd11100..00..01..00..00/home
hd41100..00..01..00..00/
如果希望显示分区的数量、位置，以及它们对应的逻辑卷，可以使用lspv–p命令，如示例4所示。
示例4使用lspv来显示针对逻辑卷的PP分配
#lspv-phdisk0
hdisk0:
PPRANGESTATEREGIONLVNAMETYPEMOUNTPOINT
1-1usedouteredgehd5bootN/A
2-110freeouteredge
111-219freeoutermiddle
220-220usedcenterhd8jfs2logN/A
221-221usedcenterhd2jfs2/usr
222-222usedcenterhd3jfs2/tmp
223-223usedcenterhd10optjfs2/opt
224-230usedcenterhd2jfs2/usr
231-241usedcenterhd6pagingN/A
242-328freecenter
329-437freeinnermiddle
438-546freeinneredge
通过使用lspv–M命令，可以创建详细的磁盘布局图，并显示每个物理和逻辑分区之间的关系，如示例5所示。
示例5使用lspv-M命令显示物理卷的布局
#lspv-Mhdisk0|more
hdisk0:
1hd5:
1
hdisk0:
2-110
hdisk0:
111lv1:
1:
1
hdisk0:
112lv1:
2:
1
hdisk0:
113lv1:
3:
1
hdisk0:
114lv1:
4:
1
hdisk0:
115lv1:
5:
1
hdisk0:
116lv1:
6:
1
hdisk0:
117lv1:
7:
1
hdisk0:
118lv1:
8:
1
hdisk0:
119lv1:
9:
1
hdisk0:
120lv1:
10:
1
hdisk0:
121lv1:
11:
1
hdisk0:
122lv1:
12:
1
hdisk0:
123-219
hdisk0:
220hd8:
1
hdisk0:
221hd2:
1
hdisk0:
222hd3:
1
hdisk0:
223hd10opt:
1
hdisk0:
224hd2:
2
hdisk0:
225hd2:
3
hdisk0:
226hd2:
4
hdisk0:
227hd2:
5
hdisk0:
228hd2:
6
hdisk0:
229hd2:
7
hdisk0:
230hd2:
8
hdisk0:
231hd6:
1
hdisk0:
232hd6:
2
hdisk0:
233hd6:
3
hdisk0:
234hd6:
4
hdisk0:
235hd6:
5
hdisk0:
236hd6:
6
hdisk0:
237hd6:
7
hdisk0:
238hd6:
8
hdisk0:
239hd6:
9
hdisk0:
240hd6:
10
hdisk0:
241hd6:
11
hdisk0:
242-546
更改物理卷的分配权限
物理卷的分配权限确定是否可以将位于该物理卷上还未分配到逻辑卷的物理分区分配到逻辑卷。
驻留在该物理卷上的逻辑卷的操作不受影响。
在示例6中，我们禁用了将hdisk2中新的空闲物理分区分配到任何逻辑卷的能力。
我们尝试创建一个将使用hdisk2中的PP的逻辑卷，并收到一条表明该物理卷中的分区不可分配的错误消息。
示例6禁用物理卷的分区分配
#chpv-anhdisk2
#lspvhdisk2
PHYSICALVOLUME:
hdisk2VOLUMEGROUP:
testvg
PVIDENTIFIER:
00c478de09caf37fVGIDENTIFIER00c478de00004c00000001078fc3497d
PVSTATE:
active
STALEPARTITIONS:
0ALLOCATABLE:
no
PPSIZE:
128megabyte（s）LOGICALVOLUMES:
1
TOTALPPs:
546（69888megabytes）VGDESCRIPTORS:
2
FREEPPs:
542（69376megabytes）HOTSPARE:
no
USEDPPs:
4（512megabytes）MAXREQUEST:
256kilobytes
FREEDISTRIBUTION:
110..105..109..109..109
USEDDISTRIBUTION:
00..04..00..00..00
#mklv-ytest-tjfs2testvg10hdisk2
0516-823lquerypv:
PhysicalVolumehdisk2isnotallocatable.
0516-848lquerypv:
Failureonphysicalvolumehdisk2,itmaybemissing
orremoved.
0516-822mklv:
Unabletocreatelogicalvolume.
要启用分配权限，可以使用以下命令：
chpv-ayhdisk2
更改物理卷的可用性
物理卷的可用性定义了是否可以对指定的物理卷执行任何逻辑输入/输出操作。
任何后续的LVM操作将不会考虑该物理卷上的VGDA和VGSA副本。
而且，有关该物理卷的信息将从卷组中的其他物理卷的VGDA中删除。
该物理卷将标记为“已删除”。
在示例7中，我们演示了“可用”的概念及其与VGDA的关系，如下所示：
lsvgtestvg命令显示VG是活动的，包含两个PV，两个PV都是活动的，并且该VG有三个VGDA。
lsvg-ptestvg命令显示testvg包含磁盘hdisk2和hdisk3，并且两个磁盘都是活动的。
lspvhdisk3显示hdisk3是活动的并具有两个VGDA。
lspvhdisk2显示hdisk2是活动的并具有一个VGDA。
chpv-vrhdisk3使hdisk3不可用。
lspvhdisk3确认hdisk3已删除，并且其上没有任何VGDA。
lspvhdisk2确认hdisk2是活动的，并且现在包含两个VGDA，因为任何卷组都必须至少包含一个VGDA。
lsvg-ptestvg显示hdisk3已删除。
lsvgtestvg显示卷组仍然是活动的，两个PV中有一个是活动的，VGDA总数已更改为两个。
chpv-vahdisk3使hdisk3再次可用。
lspvhdisk3显示hdisk3是活动的，并且仅包含一个VGDA。
lsvg-ptestvg确认两个磁盘现在都是活动的。
示例7使用chpv命令更改物理卷的可用性
#lsvgtestvg
VOLUMEGROUP:
testvgVGIDENTIFIER:
00c478de00004c00000001078fc3497d
VGSTATE:
activePPSIZE:
128megabyte（s）
VGPERMISSION:
read/writeTOTALPPs:
1092（139776megabytes）
MAXLVs:
256FREEPPs:
1092（139776megabytes）
LVs:
0USEDPPs:
0（0megabytes）
OPENLVs:
0QUORUM:
2
TOTALPVs:
2VGDESCRIPTORS:
3
STALEPVs:
0STALEPPs:
0
ACTIVEPVs:
2AUTOON:
yes
MAXPPsperVG:
32512
MAXPPsperPV:
1016MAXPVs:
32
LTGsize（Dynamic）:
256kilobyte（s）AUTOSYNC:
no
HOTSPARE:
noBBPOLICY:
relocatable
#lsvg-ptestvg
testvg:
PV_NAMEPVSTATETOTALPPsFREEPPsFREEDISTRIBUTION
hdisk2active546546110..109..109..109..109
hdisk3active546546110..109..109..109..109
#lspvhdisk3
PHYSICALVOLUME:
hdisk3VOLUMEGROUP:
testvg
PVIDENTIFIER:
00c478de49630c6aVGIDENTIFIER00c478de00004c00000001078fc3497d
PVSTATE:
active
STALEPARTITIONS:
0ALLOCATABLE:
yes
PPSIZE:
128megabyte（s）LOGICALVOLUMES:
0
TOTALPPs:
546（69888megabytes）VGDESCRIPTORS:
2
FREEPPs:
546（69888megabytes）HOTSPARE:
no
USEDPPs:
0（0megabytes）MAXREQUEST:
256kilobytes
FREEDISTRIBUTION:
110..109..109..109..109
USEDDISTRIBUTION:
00..00..00..00..00
#lspvhdisk2
PHYSICALVOLUME:
hdisk2VOLUMEGROUP:
testvg
PVIDENTIFIER:
00c478de09caf37fVGIDENTIFIER00c478de00004c00000001078fc3497d
PVSTATE:
active
STALEPARTITIONS:
0ALLOCATABLE:
yes
PPSIZE:
128megabyte（s）LOGICALVOLUMES:
0
TOTALPPs:
546（69888megabytes）VGDESCRIPTORS:
1
FREEPPs:
546（69888megabytes）HOTSPARE:
no
USEDPPs:
0（0megabytes）MAXREQUEST:
256kilobytes
FREEDISTRIBUTION:
110..109..109..109..109
USEDDISTRIBUTION:
00..00..00..00..00
#chpv-vrhdisk3
#lspvhdisk3
PHYSICALVOLUME:
hdisk3VOLUMEGROUP:
testvg
PVIDENTIFIER:
00c478de49630c6aVGIDENTIFIER00c478de00004c00000001078fc3497d
PVSTATE:
removed
STALEPARTITIONS:
0ALLOCATABLE:
yes
PPSIZE:
128megabyte（s）LOGICALVOLUMES:
0
TOTALPPs:
546（69888megabytes）VGDESCRIPTORS:
0
FREEPPs:
546（69888megabytes）HOTSPARE:
no
USEDPPs:
0（0megabytes）MAXREQUEST:
256kilobytes
FREEDISTRIBUTION:
110..109..109..109..109
USEDDISTRIBUTION:
00..00..00..00..00
#lspvhdisk2
PHYSICALVOLUME:
hdisk2VOLUMEGROUP:
testvg
PVIDENTIFIER:
00c478de09caf37fVGIDENTIFIER00c478de00004c00000001078fc3497d
PVSTATE:
active
STALEPARTITIONS:
0ALLOCATABLE:
yes
PPSIZE:
128megabyte（s）LOGICALVOLUMES:
0
TOTALPPs:
546（69888megabytes）VGDESCRIPTORS:
2
FREEPPs:
546（69888megabytes）HOTSPARE:
no
USEDPPs:
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