2022年逻辑卷管理基础知识 .pdf
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1、逻辑卷管理基础知识介绍VERITAS Storage Foundation 1.背景.22.逻辑卷管理概念.32.1 WINDOWS 动态卷(DYNAMIC VOLUMES).42.2 逻辑卷的在线管理.52.3 软件 RAID 和硬件 RAID.72.3.1 RAID 级别.72.3.2 硬 RAID.72.3.3 软 RAID.82.3.4.软硬结合.83.VERITAS STORAGE FOUNDATION高级功能 .83.1 LDM 的基本逻辑卷管理功能.93.2 VSF 的高级功能 .9名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 10 页 -逻辑卷管理基础知识介绍V
2、ERITAS Storage Foundation 1.背景在今天不断发展变化的计算机网络环境里,一个不争的事实是对存储的需求连续增长。用户期望数据库、关键应用、及其它资源一天24小时、一周 7天不停机,并期望能按照需要的速度存取。那么,什么在威胁应用系统的正常不停机运行呢?系统软硬件故障:显然,如果运行应用的计算机坏了,应用肯定停下来了。例如,电源及 UPS故障、硬盘故障、通讯控制器故障、系统总线、内存、CPU故障等。人为操作错误:错误删除文件数据,造成不可恢复;错误执行程序或命令,造成系统死机,。这些情况也是经常发生的。安全体系被攻破:只要与外部交流,就不可避免地有机会受到攻击。生产地点的
3、灾难:水灾、火灾、地震及其他机房事故等上面谈到的都是意外事件给应用系统带来的影响。但是我们不能忽略另外一个因素带来的巨大停机时间,即系统维护:当增加存储时,当主机扩容时,当性能调优时,当场地搬迁时,我们通常都会计划一定的停机时间来完成这些维护操作。据Gartner统计,IT 系统多于70%的停机时间是计划内的,它们给客户带来相当的经济损失,只是我们已经习以为常了。数据备份与恢复技术可以将我们应用系统的在线数据定期地制作拷贝,并保存到脱机存储或远程存储上。当上面那些意外事故发生造成在线生产数据丢失时,我们可以利用脱机存储上的数据拷贝恢复它们,从而让应用恢复,继续为客户提供服务。数据备份和恢复解决
4、了最基本的数据保护问题。但是对于关键应用来说这种恢复的速度有时不一定令人满意的。还有它不能减少系统维护的停机时间,不能解决硬件故障造成的长时间停机。VERTIAS 存储管理技术、集群技术、以及容灾技术可以进一步解决上述可用性问题,为客户提供不中断的应用计算环境。本文将重点介绍 VERITAS 存储管理产品 Storage 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 10 页 -Foundation 在Windows环境(其它平台上使用)下如何帮助客户减少IT系统因存储管理带来的停机时间,从而提高IT系统的可用性。2.逻辑卷管理概念我们常常有这样的经验,当存放数据的某个盘坏了,
5、上面的数据就全部丢了。还有当我们 D:盘空间不够时,我们需要增加一个盘(例如F:),将部分目录移到那个盘上,这种转移需要带来应用的调整,例如修改数据位置参数。单盘故障引起的数据丢失虽然能够从备份介质上恢复,但是对于关键业务而言,可能恢复速度不能满足需求。另外,对于管理员来讲,手工跟踪存储使用情况、增加容量、监视性能等都是劳动密集型的工作,它们本身需要不断地关掉应用、重启系统,因而带来业务中断。尤其是当存储量增长到一定的时候,管理变得异常艰难。减少磁盘故障及磁盘扩充带来的业务停机的最佳技术是磁盘容错技术(RAID).常见的磁盘阵列就是这样的设备。Windows操作系统里的 LDM 是这样的软件。
6、现在如果你机器上连接了多个硬盘,你需要避免因磁盘故障带来的停机,那么你可以采用 LDM对这些磁盘做 RAID,然后业务数据存放到这些具有容错功能的磁盘上。通过RAID处理后形成的虚拟磁盘一般叫做逻辑磁盘(LVM)。RAID 的种类有镜像、RAID5、简单拼接等,如下图所示。镜像和RAID5均具有容错功能,任何单盘坏掉,数据都可以继续使用;简单拼接技术一般用在磁盘阵列的情形,可以提高性能、增加可用性。多种RAID技术可以联合使用进一步提高可用性。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 10 页 -F1:逻辑卷基本概念Windows 服务器Volumes1.镜像:同一数据同时
7、写到每个盘2.校验:两个盘放数据,一个作校验3.拼接:顺序存放数据A B =C+DiskLDM 带来的另一个好处是逻辑卷的扩展、调整都不需要停掉使用它的应用,即LDM 不仅解决了单个硬盘故障带来的数据丢失,还提高了存储管理引起的业务中断。LDM 是微软与 VERITAS 共同开发的一个简单的逻辑卷管理软件,是VERITAS Storage Foundation 的简化版本。它删除了存储的物理限制,让管理员实现更高性能、更高可用的存储部署,并简化了磁盘管理,节约拥有成本。但是面对今天业务连续性更高要求,例如:路径冗余、脱机处理、容灾等,需要更先进的技术予以解决,VERITAS Storage F
8、oundation for Windows(简称 VSF)提供这些额外高级功能,满足客户需求。VERITAS Storage Foundation for Windows包含LDM 的全部功能,加上许多高级功能。2.1 WINDOWS 动态卷(DYNAMIC VOLUMES)我们一般习惯于采用传统的磁盘分区表创建磁盘分区,将一个磁盘分成多个盘,例如C:和D:等。VSF可以为我们提供完全软件管理的方式创建磁盘分区,我们叫做动态磁盘格式。Windows2000和Windows Server2003 有5种动态卷:简单卷、拼接卷、镜像卷、条带卷、以及RAID5卷。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师
9、精心整理-第 4 页,共 10 页 -简单卷(Simple)简单动态卷相似于传统的磁盘分区,一个逻辑卷驻留在单个物理磁盘上。一个磁盘上可以创建多个简单卷,这些卷上也可以创建不同的文件系统(例如:FAT 或NTFS)。当你需要增加空间到简单卷时,可以使用VSF 在线扩展,不需要重启系统。拼接卷(Spanned)多个物理磁盘可以拼接成一个逻辑卷。这就是说文件系统或数据库表空间不再受限于单个磁盘的物理大小。拼接卷将多个物理磁盘的空间连接起来。显然构成这个卷的任何磁盘坏都破坏数据。下面的镜像卷解决这个问题。镜像卷(Mirrored)将关键数据镜像到多个物理设备上是避免磁盘故障导致数据丢失的最好方法。如
10、果一个磁盘坏,其它镜像拷贝依然可以读写。管理员通过将镜像设备分布到不同的磁盘控制器上,甚至可以提高更高的容错性VSF 提供灵活的镜像技术:镜像设备不需要具有同样的大小或类型,所以我们可以使用现有的设备做镜像。一个更加有用的功能是SFW 可以拆分镜像卷而不需要使用它的应用停机。尽管镜像技术主要用于改进可用性上,但是另一个有用的例子是:系统管理员可以将频繁访问的数据(也许是整个数据的一小部分)放到镜像卷上,通过提供多个数据拷贝,可以减少读 I/O 竞争,改进读性能。条带卷(Striped)条带卷是指将数据交叉写到多个磁盘设备组成的逻辑磁盘上。通过减少等待磁头移动所花费的时间,改善卷的I/O 性能R
11、AID 5(Striping with Distributed Parity)条带卷是没有容错能力的,任何磁盘坏都会损坏数据。由于这个原因,条带通常和镜像结合形成复杂的卷。另一个方法是条带与奇偶校验相结合将strip高性能与Parity checking高可用性结合起来.VSF提供 RAID5规范。应用的数据是存放在基本磁盘上还是存放在逻辑磁盘上,对前端用户和应用完全透明。2.2 逻辑卷的在线管理VERITAS Storage Foundation 提供的逻辑卷除了提高数据可用性外,另一个最大的好名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页,共 10 页 -处就是可以在线管理存储。
12、当我们增加存储、或拿掉某个存储、或将数据从一个盘移到另 一 个 盘 时,不 再 需 要 停 机 或 系 统 重 启。VSF在 Windows环 境 下 采 用 Microsoft Management Console(MMC)snap-in 接口,提供向导工具来指导磁盘管理操作。单个GUI控制台支持 MMC 框架中多个磁盘管理服务器,而单个MMC 框架又支持多个GUI连接到分离的服务器。如下图所:F2:VERITAS 企业管理员(VEA)图形接口因为 VSF 生成的逻辑卷配置信息全部存储在每个相关的磁盘本身,不在注册表或其它系统专有区中。因此可以简单地将磁盘在不同系统间移动,而且改变配置时不需
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