Logikai kötetkezelés - Logical volume management
A számítógépes tárolása , logikai kötet menedzsment vagy LVM tárgya eljárás elosztásának helyet háttértároló- eszköz, amely rugalmasabb, mint a hagyományos particionálás rendszereknek a boltba kötetek. Különösen a kötetkezelő összefűzheti, csíkozhatja vagy más módon kombinálhatja a partíciókat (vagy általában blokkolhatja az eszközöket ) nagyobb virtuális partíciókká, amelyeket az adminisztrátorok átméretezhetnek vagy áthelyezhetnek, potenciálisan a rendszer használatának megszakítása nélkül.
A kötetkezelés a tárolás virtualizációjának számos formájának csak egyike ; megvalósítása az operációs rendszer (OS) eszközillesztő-veremének rétegében történik (szemben a tárolóeszközökön belül vagy a hálózaton).
Tervezés
A legtöbb kötetkezelő megvalósítás ugyanazzal az alaptervvel rendelkezik. Fizikai kötetekkel (PV) kezdődnek , amelyek lehetnek merevlemezek , merevlemez- partíciók vagy külső tárolóeszközök logikai egységszámai (LUN-ok) . A hangerőszabályozás úgy kezeli az egyes PV-kat, hogy azok fizikai daraboknak (PE) nevezett darabok sorozatából állnak . Néhány kötetkezelő (például a HP-UX és a Linux esetében) egységes méretű PE-kkel rendelkezik; másoknak (például a Veritasban ) változó méretű PE-k vannak, amelyeket tetszés szerint fel lehet osztani és összevonni.
Normális esetben a PE-k egyszerűen egytől egyig logikai kiterjedésbe (LE) kapcsolják. Tükrözéssel minden PE-hez több PE tartozik. Ezek a PE-k egy fizikai kötetcsoportból (PVG) származnak , azonos méretű PV-kből, amelyek hasonlóan hatnak, mint a RAID1 tömb merevlemezei. A PVG-k általában úgy vannak elrendezve, hogy különböző lemezeken vagy adatbuszokon helyezkedjenek el a maximális redundancia érdekében.
A rendszer az LE-ket kötetcsoportba (VG) foglalja össze. Az egyesített LE-k ezután összefűzhetők virtuális lemezpartícióknak, úgynevezett logikai köteteknek vagy LV-knek . A rendszerek az LV-ket nyers blokkeszközként használhatják, csakúgy, mint a lemezpartíciókat: csatlakoztatható fájlrendszerek létrehozása vagy cseretárolásként használható.
A csíkos LV-k minden egyes egymást követő LE-t különböző PV-ből osztanak ki; az LE méretétől függően ez javíthatja a nagy szekvenciális olvasások teljesítményét azáltal, hogy több PV kombinált olvasási átviteli sebességét viseli.
A rendszergazdák megnövelhetik az LV-eket (több LE összekapcsolásával), vagy csökkenthetik (az LE-k visszatérésével a készletbe). Az összefűzött LE-knek nem kell egymás mellett lenniük. Ez lehetővé teszi az LV-ek növekedését anélkül, hogy a már kiosztott LE-ket kellene mozgatni. Egyes kötetmenedzserek lehetővé teszik az LV-ek átméretezését mindkét irányba online állapotban. Az LV méretének megváltoztatása nem feltétlenül változtatja meg a rajta lévő fájlrendszer méretét; csupán megváltoztatja a benne lévő tér méretét. Az azonnali átméretezhető fájlrendszer ajánlott, mivel lehetővé teszi a rendszer számára, hogy az alkalmazások megszakítása nélkül menet közben módosítsa tárhelyét.
A PV-k és LV-k nem oszthatók meg, és nem terjedhetnek át a különböző virtuális gépek között (bár egyes kötetkezelők megengedhetik, hogy tetszés szerint áthelyezzék őket ugyanazon gazdagépen lévő virtuális gépek között). Ez lehetővé teszi az adminisztrátorok számára, hogy online módon hozzák a virtuális gépeket, offline állapotba hozzák, vagy egyetlen adminisztrációs egységként áthelyezhessék őket a gazda rendszerek között.
A VG-k új PV-k abszorbeálásával növelhetik tárolókészletüket, vagy visszahúzódhatnak a PV-kből. Ez magában foglalhatja a már kiosztott LE-k mozgatását a PV-ből. A kötetkezelők többsége online tudja végrehajtani ezt a mozgást; ha az alapul szolgáló hardver gyorsan csatlakoztatható, ez lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy a rendszer leállása nélkül frissítsék vagy cseréljék a tárhelyet.
Fogalmak
Hibrid térfogat
A hibrid térfogat bármilyen kötet, amely szándékosan és opaquely él két különböző fizikai mennyiség. Például a munkaterhelés véletlenszerű keresésekből állhat, így SSD-t lehet használni a gyakran használt vagy a közelmúltban írt adatok tartós tárolására, miközben nagyobb kapacitású rotációs mágneses adathordozókat használnak a ritkán szükséges adatok hosszú távú tárolására. Linuxon a bcache vagy a dm-cache használható erre a célra, míg a Fusion Drive használható az OS X rendszeren. A ZFS ezt a funkciót a fájlrendszer szintjén is megvalósítja , lehetővé téve az adminisztrátorok számára a többszintű olvasási / írási gyorsítótár konfigurálását.
A hibrid kötetek hasonló koncepciót mutatnak be, mint a hibrid meghajtók , amelyek szintén ötvözik a szilárdtest tárolást és a rotációs mágneses adathordozókat.
Pillanatképek
Egyes kötetmenedzserek pillanatképeket is készítenek azáltal, hogy minden LE -hez alkalmazzák a másolás után írást . Ebben a sémában a kötetkezelő átmásolja az LE-t egy copy-on-write táblába, közvetlenül azelőtt, hogy írná. Ez megőrzi az LV régi verzióját, a pillanatképet, amelyet később rekonstruálhatunk azáltal, hogy a másolás-írásra táblázatot a jelenlegi LV tetejére helyezzük. Hacsak a kötetkezelés nem támogatja mind a vékony kiépítést, mind az elvetést, ha az eredetkötetben található LE-t írják, véglegesen a pillanatkép-kötetben tárolják. Ha a pillanatkép kötetét az eredeténél kisebbre tették, ami általános gyakorlat, ez működésképtelenné teheti a pillanatképet.
A pillanatfelvételek hasznosak lehetnek az illékony adatok, például a táblázatos fájlok önkonzisztens verzióinak biztonsági másolatához, vagy nagy műveletek (például az operációs rendszer frissítése) egyetlen művelettel történő visszahelyezéséhez. Pillanatfelvételek is hasonló a hatása, mint teszi tároló nyugalomban , és hasonló a árnyékmásolatát (VSS) szolgáltatás a Microsoft Windows.
Egyes Linux-alapú Live CD - k pillanatképeket is használnak az írásvédett optikai lemez írás-olvasási hozzáférésének szimulálására .
Végrehajtások
Eladó | Bevezetett | Kötetkezelő | Kiosztani bárhol | Pillanatképek | RAID 0 | RAID 1 | RAID 5 | RAID 10 | Vékony ellátás | Megjegyzések |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
IBM | AIX 3.0 (1989) | Logikai kötetkezelő | Igen | Igen | Igen | Igen | Nem | Igen | A PE-kre PP-ként (fizikai partíciók) és az LE-kre, mint LP-kre (logikai partíciók) vonatkozik. Nem rendelkezik az írásra másolás pillanatkép mechanizmusával; pillanatképeket készít egy tükörpár egy kötetének befagyasztásával. | |
Hewlett-Packard | HP-UX 9.0 | HP Logical Volume Manager | Igen | Igen | Igen | Igen | Nem | Igen | ||
FreeBSD | Vinum Volume Manager | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | A FreeBSD gyors fájlrendszere (UFS) támogatja a pillanatképeket. | ||
FreeBSD | ZFS | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Fájlrendszer integrált kötetkezeléssel | |
NetBSD | Logikai kötetkezelő | Igen | Nem | Igen | Igen | Nem | Nem | A NetBSD a 6.0 verziótól támogatja a Linux LVM saját újratelepítését. Az újratelepítés egy BSD licencelt eszköz-hozzárendelő illesztőprogramon alapul, és a Linux lvm eszközök portját használja az LVM felhasználói terének részeként. A NetBSD superior RAIDFrame alrendszer miatt nincs szükség a RAID5 támogatására az LVM-ben. | ||
NetBSD | ZFS | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Fájlrendszer integrált kötetkezeléssel | |
A NetBSD Foundation, Inc. | NetBSD 5.0 bekezdés (2009) | bioctl arcmsr | Nem | Nem | Igen | Igen | Igen | Igen |
A NetBSD-n található bioctl a hardveres RAID karbantartására és inicializálására egyaránt használható, bár az inicializálást (az BIOCVOLOPS ioctl-en keresztül ) csak egyetlen illesztőprogram támogatja 2019-től - arcmsr(4) ; a szoftveres RAID-t külön támogatják a RAIDframe és a ZFS
|
|
Az OpenBSD projekt | OpenBSD 4.2 (2007) | bioctl softraid | Igen | Nem | Igen | Igen | Igen | Igen | Az OpenBSD-n található bioctl használható a hardveres RAID karbantartására, valamint a szoftveres RAID inicializálására és karbantartására egyaránt | |
Linux 2.2 | A Logical Volume Manager 1. verziója | Igen | Igen | Igen | Igen | Nem | Nem | |||
Linux 2.4 | Vállalati kötetkezelő rendszer | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Nem | |||
Linux 2.6 és újabb | A Logical Volume Manager 2. verziója | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | ||
Linux 2.6 és újabb | Btrfs | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen (nem stabil) | Igen | N / A | Fájlrendszer integrált kötetkezeléssel | |
Szilikon grafika | IRIX vagy Linux | XVM kötetkezelő | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | |||
Sun Microsystems | SunOS | Solaris kötetkezelő (a Solstice DiskSuite volt ). | Nem | Nem | Igen | Igen | Igen | Igen | A PV-kre mint kötetre vonatkozik (amelyek RAID0, RAID1 vagy RAID5 primitívekkel kombinálhatók nagyobb kötetbe), az LV-kre mint lágy partíciókra (amelyek összefüggő terjedelműek, bárhol elhelyezhetők a köteteken, de nem terjedhetnek át több kötetre), és a VG-kre mint lemez készletek. | |
Sun Microsystems | Solaris 10 | ZFS | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Fájlrendszer integrált kötetkezeléssel |
illumos | ZFS | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Fájlrendszer integrált kötetkezeléssel | |
Veritas | Cross-OS | Veritas Kötetkezelő (VxVM) | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Az LV-kre mint kötetre , a VG-kre mint lemezcsoportokra vonatkozik ; már változóan méretű PE nevű allemezek és a Les úgynevezett erek . | |
Microsoft | Windows 2000 és újabb NT alapú operációs rendszerek | Logikai lemezkezelő | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Nem | Nem | Nem rendelkezik a PE vagy LE fogalmával; csak RAID0, RAID1, RAID5 vagy összefűzheti a lemezpartíciókat nagyobb kötetbe; a fájlrendszereknek teljes köteteket kell lefedniük. |
Windows 8 | Tárolóhelyek | Igen | Igen | Nem | Igen | Igen | Nem | Igen | Magasabb szintű logika, mint a RAID1 és RAID5 - több tárhely több, különböző méretű lemezt is átfog, a tárhelyek ellenállnak a fizikai meghibásodásoknak akár tükrözéssel (legalább 2 lemez), akár csíkos paritással (legalább 3 lemez), lemezkezeléssel és adat-helyreállítással teljesen automatikus | |
Windows 10 | Tárolóhelyek | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | Igen | A RAID 10-et lemez tükrözésnek hívják | |
piros kalap | Linux 4.14 és újabb | Stratis | Igen | Igen | Nem | Nem | Nem | Nem | Igen | RAID támogatás tervezett 2.0 verzióban |
alma | Mac OS X Lion | Magtároló | Igen | Nem | Nem | Nem | Nem | Nem | Nem | Jelenleg a FileVault Lion általi megvalósításakor használják, hogy lehetővé tegyék a teljes lemezes titkosítást , valamint a Fusion Drive-ot , amely csupán egy több PV-t tartalmazó LVG. A pillanatképeket a Time Machine kezeli ; A szoftver alapú RAID-t az AppleRAID biztosítja. Mindkettő külön van a Core Storage-tól. |
Hátrányok
A logikai kötetek külső széttagoltságtól szenvedhetnek, ha az alapul szolgáló tárolóeszközök nem osztják egymás után a PE-ket. Ez csökkentheti az I / O teljesítményt a lassan kereső adathordozókon, például mágneslemezeken és más rotációs adathordozókon. A rögzített méretű PE-ket használó kötetkezelők azonban jellemzően viszonylag naggyá teszik a PE-ket (például a Linux LVM alapértelmezés szerint 4 MB-ot használ), hogy amortizálják ezeknek a kereséseknek a költségeit.
A kizárólag kötetkezelést megvalósító megvalósításokkal, mint például a Core Storage és a Linux LVM, a kötetkezelés elválasztása és elválasztása a fájlrendszertől elveszíti a képességét, hogy könnyen meghozza a tárolási döntéseket bizonyos fájlok vagy könyvtárak esetében. Például, ha egy bizonyos könyvtárat (de nem a teljes fájlrendszert) véglegesen át akarják helyezni a gyorsabb tárhelyre, mind a fájlrendszer-elrendezést, mind az alapul szolgáló kötetkezelő réteget meg kell haladni. Például Linux rendszeren kézzel kell meghatározni a fájl tartalmának eltolását a fájlrendszeren belül, majd manuálisan megadni pvmove
a kiterjedést (a fájlhoz nem kapcsolódó adatokkal együtt) a gyorsabb tárolásra. Ha a kötet- és fájlkezelést ugyanazon az alrendszeren belül valósítják meg, ahelyett, hogy külön alrendszerként valósítanák meg őket, elméletileg egyszerűbbé válik a teljes folyamat.
Megjegyzések
Lásd még
- Tárolási virtualizáció
- Logikai lemezkezelő (LDM)
- Logikai kötetkezelő (Linux)
- Eszközleképező
- Pillanatkép (számítógépes tárhely)
- Btrfs (saját "pillanatképei" vannak, amelyek különböznek, de a LVtr pillanatképek használata a btrf-ekről mindkét példány elvesztéséhez vezet)
- ZFS
Hivatkozások
Források
- Lewis, AJ, a logikai kötetkezelő HOGYAN .
- HP-UX 11: lvm (7) kézikönyv , Hewlett-Packard, 1996 .
- Vanel, Laurent; van der Knaap, Ronald (2000), AIX logikai kötetkezelő A-tól Z-ig: Bevezetés és koncepciók (PDF) , IBM Redbooks .
- Veritas Volume Manager 3.1 Rendszergazda útmutató (PDF) , Hewlett-Packard, 2001 .
- XVM Volume Manager Administration Guide , a Silicon Graphics, 1999, archivált az eredeti szóló 2016/03/03 , lekért 2020/03/17 .
- Solaris Kötetkezelő adminisztrációs kézikönyv , Sun Microsystems, 2003, az eredetiről 2007-07-15- én archiválva , letöltve 2007-07-09 .
- Shadowcopy (2003), a Windows LDM és a Veritas Volume Manager (PDF) összehasonlító mátrixa , Symantec Corporation
- Chris Gibson (2010), JFS2 pillanatképek használata az IBM AIX 6.1 rendszeren .