Logical Volume Manager の定義、I/O効率を改善する為LVMでストライプ化をテスト

LVMとは

• LVMは「論理ボリューム管理：Logical Volume Manager」の略でボリューム管理をするツールです。

•   管理対象は複数の論理ボリュームを集約したLVM論理ボリュームです。
  

  

• 用語：

物理ボリューム（パーティション）　
パーティションであり、Linuxではsda1やsdb2など

ボリュームグループ
物理ボリュームはボリュームグループに統合され、論理ボリュームへ割り当てるディスク領域のプールが作成される。

論理ボリューム
ボリュームグループから切り出した仮想的なパーティション領域。従来のパーティションと同じようにファイルシステムを作って利用可能です。

• LVMを利用する流れ

1. 物理ディスクから物理ボリューム（パーティション）を作成
   （sda1、sdb1、sdc1）

2. 物理ボリュームのシステムタイプを、83(Linux)から8e (LVM)に変更

3. ボリュームグループを作成（Vol-00）

4. 論理ボリュームを作成（LogicVol-01）

5. 論理ボリュームをmount（/mnt/lvm）

LVMのの機能

• リニアボリューム

• 複数の物理ボリュームの領域を 1 つの論理ボリュームに統合します。
  例えば：
  60GB ディスクが 2 つある場合、120GB の論理ボリュームを作成できます。

• 通常データは設定した順番に書き込まれます。
  PV1　⇒　PV2

• 論理ボリュームを構成している物理ボリュームは同じサイズである必要はありません。

• 必要に応じて容量が追加できることでオブジェクトストレージみたいものです。

   ![image.png](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/229933/c5b0d8d2-740a-e73c-7793-8d75b5313881.png)
  

　　　　

• ストライプ化 ボリューム

• 単一ディスクでのデータ格納とは対照的に、複数のディスクにわたってデータを分散させる手段です。そしてストライプ化では、I/O は並行して実行されますので効率を改善することができます。

• 以下の図では、3 つの物理ボリューム全体にデータがストライプ化されている状態を示しています。

  データの 1 番目のストライプは PV1 に書き込まれます。
  データの 2 番目のストライプは PV2 に書き込まれます。
  データの 3 番目のストライプは PV３ に書き込まれます。
  データの 4 番目のストライプは PV1 に書き込まれます。

  

• ミラー化 ボリューム

• ミラーはデータの同一コピーを異なるデバイスに維持します。データが 1 つ目のデバイスに書き込まれると、2 つ目のデバイスにも書き込まれ、データのミラー化が行われます。この重複保存は、デバイス障害に対する保護になります。

• ミラー化した際、同一の物理ボリュームを使用せずに異なる物理ボリュームを使用した場合、利用できるのは容量の小さな物理ボリュームのサイズとなります。 1GBディスクと2GBディスクをミラー化した場合の使用可能な容量は1GBになります。

• 実際に各サーバでLVMのスナップショットとミラー化を利用せずにVMwareやStorageなどがスナップショットとミラー化をサポートするので、集中的に管理した方がいいです

• スナップショット

• 論理ボリュームのシンプロビジョニング（thin provisioning）が可能になりました。スナップショットは、ある瞬間のファイルシステムのイメージを保持したものです。

• スナップショットは全データを複製するのではなく、元のデータへのリンク情報というポインタだけを残したものであるため、スナップショット領域はデータ元よりも格段に少ない容量で済み、元データが大きい場合もスナップショット作成処理は数秒で完了します。元のデータに変更が加えられた場合は、スナップショット領域に変更前のデータが退避されます。

  ![image.png](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/229933/4d043e6a-98a8-8221-45c7-8cc12146a733.png)
  

LVMでストライプ化論理ボリュームをテスト

• I/O効率を改善することがでるので今回LVMでストライプ化のテストを実施します。
  テスト目的：

• 二つの2Tパーティションから４TBのLVM論理パーティションを組み立てて、
  ストライプできるか確認します。

• MBR標準で２T 以上のパーティションが作成できない問題を解決します。

• CentOSバージョンとパーティションテーブルを確認
  CentOSバージョン：6.10
  パーティションテーブル：msdos ➞　MBR標準です。

  

• 操作する対象のsdb、sdcを確認

  

• 物理ボリュームを作成
  

• ボリュームグループを作成

  

• 論理ボリュームを作成
  オプション：　
  -n lv-data 論理ボリューム名を指定
  -l 100%FREE 空き容量を全て使うことができる
  -i2 ストライプするボリューム数（２）を指定
  -vg-data どのボリュームグループか名前を指定

  

• ストライプを確認
  lvdisplay 論理ボリュームの情報を表示
  m 論理ボリュームのマッピングの情報を表示

  

• 実際に論理ボリュームをmountし、データを作成してI/Oテスト
  ddで８GB のデータを作成して、I/Oテスト
  bs 　　　ブロックデータのサイズを指定
  count 　 ブロックデータの数を指定

  

• 同時にiostatで観察sdbとsdcが一斉に書き込むことができました。