[ новости /+++ | форум | теги | ]

Каталог документации / Раздел "Операционные системы, Разное" / Оглавление документа

 К содержанию   Вперед   Назад

Введение в управление дисками

Типы дисковых подсистем в AIX Version 4

Базовыми "строительными блоками" дисковых подсистем в AIX являются:

· файлы;
· директории;
· файловые системы;
· логические дисковые подсистемы;
· физические дисковые подсистемы;
· Logical Volume Manager (LVM).

Обычный пользователь работает с файлами и директориями. Системный администратор должен уметь очень хорошо работать со всеми элементами дисковых подсистем.

Дисковые подсистемы в традиционном UNIX

Традиционно разделение диска производится на фиксированные разделы (partition). И пользователь не может скорректировать размер раздела после установки системы. Каждая файловая система размещается на разделе жесткого диска. Изменение размера раздела и соответствующей файловой системы не простая задача. Она требует полного архивирования файловой системы, удаления раздела, создания его заново с новыми параметрами и восстановления данных из архива. Необходимо, чтобы раздел размещался только на одном физическом диске. Соответственно это ведет к тому, что файловая система не может быть больше чем размер физического диска. Это также ограничивает размер самого большого файла в системе.

Основные свойства LVM

Для устранения недостатков традиционного подхода к работе с дисками и связанного с ним проблем в AIX применяются логические тома (дополнительный уровень абстракции при работе с дисками) управляемые Logical Volume Manager (LVM).

Их основные преимущества:

· Непрерывное пространство логического тома;
· Логический том может размещаться на нескольких дисках;
· Возможно динамическое увеличение размера логического тома;
· Логический том может зеркалироваться;
· Жесткие диски подсоединяются к системе проще;
· Логические тома могут быть перемещены. 

Физические диски

Физическим диском называют реально подключенный диск к системе (как внутреннее или внешнее устройство). Перед тем как использовать физический диск, пользователь должен добавить его в существующую или новую предварительно созданную группу томов. Когда физический диск добавляется в систему в директории /dev образуется файл устройства /dev/hdiskn. Этот файл может использоваться для прямого доступа к диску, но так не принято.

Наименьшим разделом дискового пространства физического диска является физический раздел. Все физические разделы в одной группе томов имеют одинаковый размер. По умолчанию размер физического раздела 4 мегабайта. Размер физического раздела для вашей группы томов определяется следующим способом:

L = SV/1016,

где L - размер физического раздела;
SV - общий объем дискового пространства в группе томов;
1016 - максимальное количество физических разделов в группе томов. 

Группа томов - это наибольшая единица дисковой подсистемы четвертой версии AIX. Группа томов содержит в себе физические тома (диски), которые объединены единым именем группы томов. Все имеющиеся в наличии физические диски могут быть размещены в одной группе томов.

Группа томов (например, внешне подключаемые SCSI диски) может быть отсоединена от одной системы и подключена к другой системе.

Группы томов

Когда происходит установка системы, создается группа томов root (rootvg) и системный логический том на внутренних дисках, которые мы выбрали при установке. При добавлении нового физического диска пользователь может добавить его к rootvg или создать для него новую группу томов. 

Когда имеет смысл создавать новую группу томов:

· При необходимости отделить файловые системы пользователей от операционной системы;
· При наличии уже в существующей группе томов трёх или четырех дисков;
· Из соображений безопасности;
· Из соображений упрощения обслуживания; 
· Для внешне подключаемых устройств для возможности легкого переноса информации.

При размещении файловых систем пользователей в отдельную группу томов данные файлы пользователей не подвергаются опасности быть утерянными при обновлениях, переустановках и поломках операционной системы.

Для снижения накладных расходов на администрирование имеет смысл не подключать в одну группу томов более трех или четырех физических томов.

Командой varyoffvg администратор при необходимости может сделать группу томов недоступной для использования, что повышает уровень безопасности в системе.

Область описания группы томов (VGDA)

Область описания группы томов (VGDA) - это область на диске, в которой содержится полная информация о группе томов. Для одного физического диска обычно имеется одна VGDA (+ её копия).

Количество VGDA, которые должны быть доступны для активации группы томов (varyonvg), называется кворумом. Требования кворума предусматривают доступность 51% или более VGDA. Кворум необходим для обеспечения целостности управляющих данных.

Примечание: системный администратор может принудительно активизировать группу томов без проверки на кворум. Так делать рекомендуется только в случае крайней необходимости. 

Логические диски

Физический раздел является структурной наименьшей единицей физического размещения информации на диске. В дисковой подсистеме AIX введено понятие логического раздела как ссылки на физический раздел.

Логические разделы группируются в логические тома. Логический том может размещаться на нескольких физических томах и не требует необходимости размещения на непрерывном физическом дисковом пространстве. При необходимости и при наличии не занятых физических разделов в группе томов размер логического тома может быть увеличен в любое время. Это увеличение может происходить динамически, если установить такую возможность в SMIT.

Для уменьшения логического тома администратору необходимо сначала сделать архив файловых систем на логическом томе, затем удалить его, создать логический том меньшего размера и восстановить на него из архива файловые системы.

Типичный размер физического/логического раздела 4 МБ (может быть от 1-го до 256-ти МБ).

Зеркалирование (RAID 1)

При создании логического тома вы можете задать зеркалирование логических разделов на нем. Размещение логического раздела на 2-х или 3-х физических разделах (которые могут находиться на одном или на различных физических дисках) значительно уменьшают возможность потери данных из-за поломки диска (за счет увеличения количества необходимых дисков). По статистике IBM срок службы ее дисков - 5 лет.

Не требуется чтобы физический раздел был непрерывным.

Существуют два способа синхронизации данных на зеркальных логических разделах:

1. Параллельный - Запрос на запись передается для каждой копии одновременно. Ответ приложению возвращается после записи данных на первый диск. Если сбой с каким-то из дисков произойдет в момент записи, то есть возможность потерять данные. Поэтому для устранения такой ситуации обязательно необходимо включить опцию непротиворечивости записи при зеркалировании (mirror write consistency option). 
2. Последовательный - Когда данные записываются на логический раздел, ответ приложению возвращается только после записи всех копий. Это более медленный, но и более надежный способ зеркалирования, чем параллельный.

Расслоение (RAID 0)

Расслоение (striping) - это такая технология, когда данные (логические или физические разделы) размещаются на различных дисках для параллельного доступа к ним, за счет чего значительно увеличивается скорость операций чтения-записи. 

Жертвовать приходится надежностью. Поэтому этот способ используется в основном в системах работы с графикой и видеомонтажа.

Для расслоенных дисков существуют также следующие ограничения:

1. Расслоеный логический том не может быть зеркалирован.
2. Число физических разделов, распределенных на расслоенном логическом томе должно быть равномерно распределенно среди дисков.
3. Требуется по меньшей мере 2 физических тома.
4. Желательно использовать большее число адаптеров SCSI (или SSA).
5. Для расслоенных логических томов необходимо создание выделенной логической группы.

Политика размещения логических томов

С помощью Logical Volume Manager при создании/изменении логического тома администратор может определить политику размещения физических разделов. Эта политика нужна из-за соображений производительности дисковой подсистемы. 

Внутренняя политика размещения физических разделов (Intra-physical volume allocation policy) определяет то, на каких разделах физического тома будет размещен логический том. Существуют три значения: центральное, среднее и крайнее. Для данных в разделах при центральном размещении самое быстрое время доступа, по сравне-нию с данными при среднем и крайнем размещениях.

Внешняя политика (Inter-physical volume allocation policy) указывает на то, как много физических томов могут быть использованы размещения логических томов. Максимальное число физических томов которое может быть использовано логическим томом может быть определено (обычно это количество физических томов в логической группе).

Вариантов определения количества томов два:

минимум (только размещать разделы на одном физическом томе или столько, сколько определено копий) и максимум (размещать разделы по всем физическим томам до достижения максимального количества физических томов).

Ограничения для структур дисковой подсистемы

Использование логических томов

Логический том может содержать:

· Журнальную файловую систему;
· Пейджинговое пространство;
· Записи журнала;
· Загрузочный логический том;
· Ничего (raw device).

Когда администратор устанавливает систему, автоматически создается группа томов rootvg с базовым набором логических томов, требуемых для запуска системы (а также другие группы томов, определенные в пакетном файле установки). Группа томов rootvg содержит пейджинговое пространство, пространства для записи журнала, загрузочных данных, каждое из которых находится в соответствующем логическом томе.

Размещение журнальной файловой системы - это наиболее стандартное использование логического тома. Она использует специальную базу данных (журнал) для поддержки согласованности.

Пейджинговое пространство используется для размещения виртуальной памяти. 

Логический том с журнальными записями используется для размещения информации обо всех изменениях структуры файловых систем (рассматривается далее). 

Загрузочный логический том - это непрерывная область на диске, которая содержит загрузочный образ (boot image).

Raw device - это просто пустой логический том. Некоторые приложения, например, пакеты систем управления базами данных, могут размещать на raw device свои данные своим особым образом.

 К содержанию   Вперед   Назад

Партнёры:

Хостинг: