AIX的存储管理培训.ppt

7 AIX的存储管理目录•7.1 存储概述•7.2 卷组管理•7.3 逻辑卷管理•7.4 物理卷管理•7.5 换页空间管理7.1 存储概述一些术语名称含义缩写卷组volume groupvg逻辑卷logical volumelv物理卷physical volumepv逻辑分区logical partitionlp物理分区physical partitionpp文件系统file system换页空间paging space基本概念LV1LV1LV2LV2逻辑视图逻辑视图 = = 卷组包括很多逻辑卷，逻卷组包括很多逻辑卷，逻辑卷由具体的物理卷中的辑卷由具体的物理卷中的物理分区组成物理分区组成卷组卷组LV1LV1LV2LV2LV2LV2LV1LV1LV2LV2PV PV 物理卷物理卷 ( (磁盘磁盘) )LV2LV2PP 物理分区(磁盘中最小的块，一般为8,16 或 32 MB)LV - LV - 逻辑卷逻辑卷( (旧的旧的UNIX UNIX 分区分区) )基本概念基本概念基本概念卷组vg•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VGhdisk0hdisk0hdisk1hdisk1hdisk2hdisk2rootvgrootvgdatavgdatavg物理卷pv和物理分区pp物理卷pv和物理分区pp•物理卷PV：物理硬盘•物理分区PP：物理卷上的最小分配单位•卷组VG：相关物理卷的集合PV1PV2Physical PartitionsVolume Group物理卷pv和物理分区pp•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4M•PV必须加入一个VG中，系统才能使用其存储空间hdisk(hdisk(硬盘硬盘硬盘硬盘) )PVPVPPPP逻辑卷lv和逻辑分区lp逻辑卷lv和逻辑分区lp•逻辑分区LP：对应到物理分区•逻辑卷LV：逻辑分区的集合，可跨物理卷PV1Logical PartitionsPV21 2 3 4Logical Volumes逻辑卷lv和逻辑分区lp•逻辑卷LV由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1 12 23 34 45 59 96 67 78 81010 111112121 12 23 34 45 59 96 67 78 81010 11111212hdisk0hdisk0hdisk1hdisk1LVLV(Logical Volume)(Logical Volume)逻辑卷逻辑卷逻辑卷逻辑卷映射关系映射关系映射关系映射关系1 12 23 34 45 56 67 78 8…… ……LPLP(Logical Partition)(Logical Partition)逻辑分区逻辑分区逻辑分区逻辑分区n n文件系统•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、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hd4hd4LVLVhd1hd1limhailimhaihomehome(root)(root)LVLVhd2hd2binbinusrusrlpplppliblibhd9varhd9varspoolspoolvarvaretcetcmntmnt换页空间物理内存物理内存物理内存物理内存(RAM)(RAM)为为为为256M256M操作系统操作系统操作系统操作系统数据库应用数据库应用数据库应用数据库应用TCP/IPTCP/IP共使用共使用共使用共使用248M248M如果一个需要如果一个需要如果一个需要如果一个需要32MB32MB内存的应用程序启动后，内存的应用程序启动后，内存的应用程序启动后，内存的应用程序启动后，RAMRAM中的一些中的一些中的一些中的一些内容必须移出内容必须移出内容必须移出内容必须移出( (页换出页换出页换出页换出) )，为应用程序腾出空间且保证被移出，为应用程序腾出空间且保证被移出，为应用程序腾出空间且保证被移出，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的内容在需要的时候还可以访问的内容在需要的时候还可以访问的内容在需要的时候还可以访问操作系统操作系统操作系统操作系统数据库应用数据库应用数据库应用数据库应用TCP/IPTCP/IP( (假设系统正运行假设系统正运行假设系统正运行假设系统正运行AixAix操作系统，数据库应用和操作系统，数据库应用和操作系统，数据库应用和操作系统，数据库应用和TCP/IP)TCP/IP)换页换页换页换页换页空间换页空间换页空间换页空间(paging space)(paging space)hdiskhdisk4KB4KB逻辑卷管理器Logical Volume Manager(LVM)•AIX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。

•逻辑卷管理器是AIX系统存储管理的核心技术•在逻辑上建立逻辑卷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传统存储的缺点•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一分区一分区一分区二分区二分区二分区二分区三分区三分区三分区三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–文件系统的备份–分区的删除–新分区的建立–文件系统的恢复•新的硬盘很容易动态地添加到系统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存储结构图逻辑卷管理器逻辑卷管理器rootvgPVPV文件系统文件系统LVhd1hd6hd8lv00paging00Mount表表jfspagespacejfslogjfspagespacePPhomelimhai类型varlimhaioracleoracleApp-dataMount点datatvg7.2 卷组管理卷组的意义•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，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–可以加入一个已有的卷组–也可以新创建一个卷组•用户数据的硬盘不要放在rootvg里，应该为他们独立创建VG–保证数据的安全和独立性–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vg卷组描述区Volume Group Descriptor Area(VGDA)•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•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quorum–quorum一般要求至少要有51%可用VGDA分布图拥有一个拥有一个拥有一个拥有一个硬盘的硬盘的硬盘的硬盘的VGVG拥有两个拥有两个拥有两个拥有两个硬盘的硬盘的硬盘的硬盘的VGVG拥有三个拥有三个拥有三个拥有三个硬盘的硬盘的硬盘的硬盘的VGVG表示表示表示表示VGDAVGDAPV1PV1坏掉，剩坏掉，剩坏掉，剩坏掉，剩33%33%的的的的VGDAVGDA可用可用可用可用PV2PV2坏掉，剩坏掉，剩坏掉，剩坏掉，剩66%66%的的的的VGDAVGDA可用可用可用可用任何任何任何任何PVPV坏掉，剩坏掉，剩坏掉，剩坏掉，剩66%66%的的的的VGDAVGDA可用可用可用可用lsvg命令•列出所有卷组•列出所有激活的卷组lsvg命令•查看vg的信息lsvg命令•查看vg上的所有lvlsvg命令•查看vg上的pv导入导出vg•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)# varyoffvg vgname–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•激活卷组(使其能被用户使用)# varyonvg vgname–此命令作用和varyoffvg 命令刚好相反7.3 逻辑卷管理逻辑卷的意义•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–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•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逻辑卷策略•镜像mirror•条带化striping•硬盘内部分配策略镜像mirror•AIX中，镜像是指一个逻辑分区对应多个同一卷组内的物理分区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PP1PP1PP2PP2PP1PP1PP2PP2PP1PP1PP2PP2LP1LP1LP2LP2. .. .须在同一个须在同一个须在同一个须在同一个VGVGhdisk0hdisk0hdisk1hdisk1hdisk2hdisk2LV00LV00镜像的调度策略串行ABCD并行AB镜像的调度策略•并行Parallel–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Mirror Write Consistency(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•串行Sequential–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striping(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1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010 111112121313 141415151616 171718181 14 47 71010 131316162 25 58 81111 141417173 36 69 91212 151518181 1、没有做条带化的数据块流：、没有做条带化的数据块流：、没有做条带化的数据块流：、没有做条带化的数据块流：2 2、做了条带化的数据块流：、做了条带化的数据块流：、做了条带化的数据块流：、做了条带化的数据块流：PVPVPVPV逻辑卷分配策略•物理卷内分配策略•物理卷间分配策略–使用多少物理卷–尽量集中或分散物理卷内分配策略外部边缘外部边缘外部边缘外部边缘外部中间外部中间外部中间外部中间中心中心中心中心内部中间内部中间内部中间内部中间内部边缘内部边缘内部边缘内部边缘硬盘的平面图硬盘的平面图硬盘的平面图硬盘的平面图ØØ通常访问最频繁的通常访问最频繁的通常访问最频繁的通常访问最频繁的LVLV分配在中心，访问不分配在中心，访问不分配在中心，访问不分配在中心，访问不频繁的频繁的频繁的频繁的LVLV分配在边缘分配在边缘分配在边缘分配在边缘访问速度访问速度访问速度访问速度慢慢慢慢慢慢慢慢快快快快lslv命令•查看lv在各个pv上的分布情况lslv命令•查看lp在pv上的映射关系第一个LP映射hdisk0上的第134个PPlslv命令•显示pv的逻辑卷分布图lslv命令•查看vg上的所有lvlslv命令•查看lv的信息7.4 物理卷管理物理卷的意义•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，被格式化称很多大小相等的PP•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PVPVPPPP(Physical Volume)(Physical Volume)物理卷物理卷物理卷物理卷物理分物理分物理分物理分区区区区hdiskhdisk(Physical Partition)(Physical Partition)lspv命令•查看系统中的所有pvpv的ID号lspv命令•查看pvlspv命令•查看pv上的lv外部边缘..外部中间..中心..内部中间..内部边缘（在硬盘内部的分布）lspv命令•查看pv上的pp各个lv的pp在硬盘内的具体分配位置migratepv命令•把硬盘hdisk1上的lv00转移到hdisk2上# migratepv -l lv00 hdisk1 hdisk2•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。

7.5 换页空间管理换页空间工作原理•换页空间是属性为“paging”的逻辑卷•换页空间用来后备实际内存–实际内存分成若干4K大小的段，称为页帧(frame)–硬盘上换页空间的每个4K页作为内存中每个页帧的后备•应用程序用到的所有程序和数据装入到实际内存的页帧后，还要映射到换页空间(paging space)•当系统访问数据时，若数据不在实际内存中，系统则在最近没有被引用的页帧当中查找•若在实际内存中找到合适的页帧时–如果其中的数据已被修改，系统将数据“换出”到换页空间，然后更改换页空间中的信息–如果数据没有被修改则不作页换出，直接覆盖该页帧的内容换页空间主要用途•并不替代实际内存，不过当实际内存负载过量时把换页空间作辅助内存•换页空间是在硬盘中存储那些最近在内存没有访问到的信息–当系统中实际内存的空间量减少到一定的阀值时，把一些最近没有使用的程序或数据从实际内存换出到换页空间以便释放内存给活动部分•当换页空间剩余量很少，不能创建新进程时，系统有可能停止–如果使用量经常>>70% ，应增大换页空间•增大换页空间不一定对驻留在内存中的应用程序有益–频繁的换页会导致“抖动”(thrashing)，这种情况下系统花于换页的时间多于执行时间。

换页空间换页空间分布策略•多个换页空间的大小最好一致•将换页空间移到访问较少的硬盘•不要把一个换页空间跨越多个硬盘•把换页空间分配在硬盘中部位置以提高换页效率•使用多个换页空间并分配在不同的硬盘•最好一个硬盘内只有一个换页空间hd6hd6paging00paging00paging01paging01hdisk1hdisk1hdisk2hdisk2hdisk3hdisk3rootvgrootvgothervgothervg换页空间分布策略管理换页空间•换页空间一般占用硬盘空间是实际内存的两倍，但是实际需要的换页空间大小直接取决于系统安装的应用程序类型•激活换页空间可以动态增大•激活的换页空间可以动态非激活，页可以动态缩小空间大小•要删除一个换页空间，只要先使他处于非激活状态，然后就可以执行rmps 命令即可，不需要重新启动换页空间不足•若执行命令出现如下的错误信息表示换页空间不足–“INIT：Paging space is low”–“ksh：cannot fork no swap space”–“Not enough memory”–“Fork function failed”–“fork() system call failed”–“Unable to fork, too many process”–“Fork failure－ not enough memory available”–“Fork function not allowed. Not enough memory available”–“Cannot fork：Not enough space”lsps命令•查看换页空间使用具体情况•查看实际内存大小当前是否处于激活状态重启后是否自动激活/etc/swapspaces文件•列出系统重启时自动激活的换页空间激活一个换页空间•激活pagingXX换页空间# swapon /dev/pagingXX•可激活定义在/etc/swapspaces的所有换页空间# swapon –a•非激活pagingXX换页空间# swapoff /dev/pagingXX修改一个换页空间•删除pagingXX换页空间# rmps /dev/pagingXX•给pagingXX换页空间增加100M空间(PP的大小为4M)# chps -s25 /dev/pagingXX。