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 tzv. extent.

EXTENT

je blok dat o konstatní velikosti, vymezený rozsahem ( angl. extent), který může být uložen kdekoliv na kterémkoliv PV zařízení v rámci skupiny (VG).

• Celkový počet extentů (PE) je závislý na dostupné kapacitě všech PV zařízení a výchozí velikosti extentu v rámci skupiny (VG).
• Dokud PV zařízení není součástí skupiny (VG), vykazuje počet extentů (PE) nulový.
• Teprve po přidání PV zařízení do skupiny (VG) se spočítá kolik se jich do jeho diskové kapacity může vejít, neboť jejich počet je závislý na nastavené velikosti extentu v rámci skupiny (VG).
• U nově přidaného zařízení se extenty obsazují se postupně.

K obsazení extentů dojde buď roztažením některého již existujícího logického disku (LV) nad rámec původní kapacity skupiny (VG), nebo přesunem extentů z jiného PV zařízení.

Na výše uvedeném schématu jsou extenty zobrazeny jako čtverečky. Ty které jsou obsazeny daty jsou vybarveny stejným odstínem modré, jako logický oddíl kterému náleží. Povšimněte si, jak jsou extenty druhého logického oddílu rozděleny mezi obě fyzická zařízení.

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

Ke zjišťování informací o stavu jednotlivých blokových zařízeních PV které jsou, nebo by mohly být, součástí některé LVM skupiny je určen příkaz pvdisplay. Ten, pokud nemá jako paramater uvedeno žádné konkrétní blokové zařízení, vypíše informace o všech blokových zařízeních v systému, které jsou určeny pro začlenění do LVM.

stroj:~# pvdisplay --- Physical volume --- PV Name /dev/md2 VG Name storage PV Size 1,82 TiB / not usable 3,95 MiB Allocatable yes (but full) PE Size 4,00 MiB Total PE 476931 Free PE 0 Allocated PE 476931 PV UUID Yjsx5u-59et-62Ki-MGkX-gfcv-JJdA-cD14Qr --- Physical volume --- PV Name /dev/md1 VG Name storage PV Size 897,41 GiB / not usable 3,54 MiB Allocatable yes PE Size 4,00 MiB Total PE 229735 Free PE 92622 Allocated PE 137113 PV UUID MLA3Vx-0SFS-3N1Q-t8M6-iRcY-LNOa-W8TeNp "/dev/md3" is a new physical volume of "1,82 TiB" --- NEW Physical volume --- PV Name /dev/md3 VG Name PV Size 1,82 TiB Allocatable NO PE Size 0 Total PE 0 Free PE 0 Allocated PE 0 PV UUID 8eGmWs-T7rC-jE86-lYiD-3qRF-drdW-CZ9b6f

Z výše uvedeného výpisu lze vyčíst, že..

• v systému jsou přítomna tři bloková zařízení typu RAID, která mají identifikátor ...
• 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).
• blokové zařízení /dev/md2 má obsazeno všechny extenty
• blokové zařízení /dev/md1 má volných 92622 extentů tzn. že data případného dalšího logického disku obsadí extenty na tomto fyzickém blokovém zařízení.

Příprava blokového zařízení na vyřazení ze skupiny - přesun dat

pvmove /dev/sda

Fragmentace v rámci LVM

Při větším počtu PV zařízení s menší kapacitou a žonglování s logickými disky v rámci skupiny, může časem dojít ke zpřeházení extentů jednotlivých logických disků. U takto fragmentovaných logických disků se drasticky snižuje jejich výkon, proto je dobré čas od času extenty přerovnat jejich přesunutím. Stejným způsobem, jako když se zařízení připravuje pro vyřazení z VG skupiny.

Aby bylo možno takovou "defragmentaci provést, je třeba mít k dispozici alespoň jedno PV zařízení s minimálně stejnou kapacitou, jako má největší aktivní PV zařízení ve skupině.