AIX磁盘管理基础知识

转自IBM官方FAQ:http://www.ibm.com/developerworks/cn/aix/aixfaq/5.html

磁盘识别

在 AIX上进行磁盘管理的首要任务就是要识别出系统上的磁盘，包括个数、大小、配置情况等信息。同时在 AIX识别磁盘一般是不需要重新启动服务器的，新设备可以在线地进行添加。以下提供一些命令来实现磁盘的发现和信息的查看。

表 1. 磁盘管理命令

功能

命令

磁盘识别

ledev – Cc disk

厂商信息

lscfg -vl

磁盘分析

diag

清单 1演示了在运行 cfgmnr命令以后执行磁盘识别的结果。

 

清单 1. 磁盘识别

 #lsdev -Cc disk

 hdisk0 Available Virtual SCSI Disk Drive

 #cfgmgr

 #lsdev -Cc disk

 hdisk0 Available Virtual SCSI Disk Drive

 hdisk1 Available Virtual SCSI Disk Drive

清单 2. 相同环境下单独执行 lsdev 的输出

 #lsdev -Cc disk

 hdisk0 Available 3b-08-00-8,0 16 Bit LVD SCSIDisk Drive

 hdisk1Available 3b-08-00-10,0 16 Bit LVD SCSI Disk Drive

 

Logical VolumeManager 基本概念和术语

AIX 系统上的磁盘系统是由 Logical Volume Manager（LVM）来进行统一管理的。这个系统和 Windows以及一些 Linux 的磁盘管理系统存在着不少差别，要想了解 AIX的磁盘管理系统，就必须先要了解 LVM相关的知识。

LVM 的基础概念包括 physical volumes（PV），volume groups（VG），physical partitions（PP），logical volumes（LV），logical partitions（LP），文件系统和裸设备（raw devices）。

·        每个单独的硬盘驱动器称为一个 PV（physical volume，PV），并具有一个名称（例如：hdisk0、hdisk1或 hdisk2）。

·        所有 PV属于一个名为 rootvg的卷组（volume group，VG）。

·        一个卷组中的所有 PV划分为相同大小的 PP（physical partition，PP）。

·        每个卷组中定义了一个或多个逻辑卷（logical volume，LV）。

具体的各个概念的解释和相互关系将在后面详细描述。

LVM 配置数据

所谓的 LVM配置数据就是能够描述当前系统 LVM情况的信息，属于系统十分重要的系统，系统管理员应当经常关注。这些数据的配置不当可能导致系统的宕机，以及服务的无法访问。

Object Data Manager 数据库

Object Data Manager （ODM）数据库保存着 AIX系统大部分的配置数据，其中也包括磁盘的 PV ,VG ,LV信息。ODM 数据库中的数据是和 Volume Group Descriptor Area (VGDA)中信息的景象，同时它还同步了 Logical Volume Control Block (LVCB)的信息，这两个重要的磁盘配置数据会在下面介绍到。

Volume Group Descriptor Area

VGDA 位于每个 PV的最开始位置，它包含着 PV所属的 vg 中所有 PV 和 lv的描述信息。VGDA 可以被所有的 LVM 命令修改。操作系统可以通过它知道 vg中包括那些 PV 和 lv。

每一个磁盘都至少包括一份 VGDA数据。这在做 vary on操作时候十分重要。VGDA的时间戳用来决定哪个 VGDA正在影响整个 vg 的属性。当然 vg 中的一个磁盘损坏后，VGDA将无法更新，只有当替换了新的磁盘并执行 vary on操作后，才能对新磁盘进行 VGDA的同步。

VGDA 在磁盘被分配为 PV时候生成，当 PV 被分配当一个 vg 以后，真正的群组数据才被分配给 VGDA中，当 PV 被从 vg 中删除以后，相应的群组信息也会被清楚掉。

Volume Group Status Area

VGSA 包含着 PP和 PV 的信息，多用于监视和维护数据的同步复制操作。VGSA和 VGDA 都拥有重要的起始和结束时间戳，这个时间戳可以让 LVM在执行 vary on操作时知道哪些 VGSA和 VGDA 是最新更新的。LVM 还需要所选的 VGSA 的时间戳与 VGDA 是一致的。

Logical Volume Control Block

LVCB 包含这 LV的重要信息，如 LP 的数量或者磁盘分配策略。LVCB 的架构和放置的位置受所属的 VG 的类型决定。标准的 VG 中， LVCB 位于 LV的用户数据第一个块。对于大型的 VG，还有一些 LVCB会位于磁盘的 VGDA中。在可伸缩的 VG 中，所有 LV 相关的数据都会作为 LVCB的一部分存放在 VGDA中。

下面的例子会使用 getlvcb命令来查看逻辑卷 hd2上的 LVCB 信息：

清单 3. getlvcb 命令

 #getlvcb -TA hd2

 AIXLVCB

 intrapolicy = c

 copies = 1

 interpolicy = m

 lvid = 00c4790e00004c0000000005491642c0.5

 lvname = hd2

 label = /usr

 machine id = 4790E4C00

 number lps = 33

 relocatable = y

 strict = y

 stripe width = 0

 stripe size in exponent = 0

 type = jfs2

 upperbound= 32

 fs=

 time created = Sun Sep 20 17:50:40 1970

 time modified = Sun Sep 20 18:41:17 1970

Disk quorum（磁盘定额）

每个 VG中的磁盘都至少有一个 VGDA或 VGSA 。磁盘中 VGDA 的数量是由 VG中包含的磁盘数量决定的，如下表所示。

表 2. VGDA 数量

条件

VGDA 数量

VG 中只有 1个磁盘

磁盘上有 2个 VGDA。

VG 中有 2个磁盘

第一个磁盘上有 2个 VGDA，第二个磁盘有 1个 VGDA。

VG 中有 3个以上磁盘

每个磁盘上有各有一个 VGDA。

定额是一种状态，即卷组中 51%或更多的 PV 可访问。定额是对活动的卷组描述符区域和卷组状态区域 (VGDA/VGSA)数量的表决。

定额确保在发生磁盘故障时的数据完整性。

当在单个磁盘之上创建一个卷组时，该卷组最初有两个 VGDA/VGSA区域驻留在该磁盘上。如果某个卷组由两个磁盘组成，则一个磁盘仍然具有两个 VGDA/VGSA区域，但是另一个磁盘只有一个 VGDA/VGSA。当卷组由三个或更多个磁盘组成时，则每个磁盘仅分配一个 VGDA/VGSA。

图 2显示了由于过多的磁盘及其 VGDA/VGSA不可访问而致使 51%的大多数 VGDA/VGSA不再存在时丧失定额的情况。

当定额丧失时，卷组将自身 vary off，逻辑卷管理器 (LVM)不再能够访问其中的磁盘。这样可以防止对该卷组进行进一步的磁盘 I/O，从而防止数据丢失或假设在发生物理问题时已将数据写入。此外，由于卷组已 vary off，用户会在错误日志中得到通知，从而获悉发生了硬件错误并且必须执行维修。

当您希望使用磁盘镜像来确保高可用性时，这具有一些影响。在一个两磁盘镜像的系统中，如果第一个磁盘发生故障，则会丧失 VGDA的 66%，并且整个 PV将变得不可用。

 

Physical volumes

PV 具有以下的一些特性：

·        每一个单独的磁盘驱动器就是一个 PV，它们都有自己单独的名字，如 hdisk0，hdisk1。

·        一个或多个 PV可以组成一个 VG，一个 PV只能属于唯一一个 VG。

·        不能将 PV的一部分分配给一个 VG。

·        PV可以分配给一个不属于同一类型的 VG，例如 SCCI的 PV 分配到一个 SSA 的 VG。

·        PV中的存储空间有 PP 组成。

·        VG中的 PV 拥有相同的 PP 值。

PV 的常用命令：

lspv （smit lspv）： 列出 PV 的详细信息。

chpv （smit chpv）：改变 PV的属性。

清单 4演示了 lspv 命令的使用方法。

清单 4. lspv 命令

 #lspv

 hdisk0 00c4790ea0a455f0 rootvg

 active

 hdisk1 00c4790ecc77fd19 rootvg

 active

 

 #lspv hdisk0

 PHYSICAL VOLUME: hdisk0 VOLUME GROUP: rootvg

 PVIDENTIFIER: 00c4790ea0a455f0 VG IDENTIFIER

 00c4790e00004c0000000005491642c0

 PVSTATE: active

 STALE PARTITIONS: 0 ALLOCATABLE: yes

 PPSIZE: 32 megabyte(s) LOGICAL VOLUMES: 10

 TOTAL PPs: 639 (20448 megabytes) VGDESCRIPTORS: 2

 FREE PPs: 572 (18304 megabytes) HOT SPARE: no

 USED PPs: 67 (2144 megabytes) MAX REQUEST: 128

 kilobytes

 FREE DISTRIBUTION: 127..128..61..128..128

 USEDDISTRIBUTION: 01..00..66..00..00

下面是上述示例中的各个字段的含义。

PHYSICAL VOLUME 指定的 PV的名称。

PV IDENTIFIER PV标识符（在系统中是唯一的）。

PV STATE 该 PV的状态。此状态定义了该 PV是否可用于逻辑输入 /输出操作。使用 chpv命令可以更改此状态。

STALE PARTITIONS 过时分区的数量。

PP SIZE PP的大小。这是卷组的一个特征，并且仅在创建卷组时作为 mkvg命令的一个参数来进行设置。缺省大小为 4 MB。

TOTAL PPs 该 PV上可用的 PP 总数，同时包括空闲和已使用的分区。

FREE PPs 该 PV上可用的空闲分区数量。

USED PPs 该 PV上已使用的分区的数量。

FREE DISTRIBUTION 此字段按照空闲 PP所在的 PV 上的各个部分，总结了空闲 PP 在整个 PV 中的分布。

USED DISTRIBUTION 与 FREE DISTRIBUTION相同，只不过是显示已使用的 PP的分布。

VOLUME GROUP 该 PV所分配到的卷组的名称。

VG IDENTIFIER 该 PV所分配到的卷组的数字标识符。

ALLOCATABLE 是否允许系统分配该 PV上的新 PP。

LOGICAL VOLUMES 该卷组中的逻辑卷的数量。

VG DESCRIPTORS 驻留在该特定 PV上的该卷组的 VGDA数量。

 

Volume groups

一个 VG中可以拥有多个不同大小和类型的 PV。VG可以分为三种类型，它们拥有不同的容量，如表 3所示。

表 3. 不同 VG 的不同参数

VG 类型

最大的 PV 个数

最大的 LV 个数

每个 LV 拥有的最大 PP 个数

单个 PP 的最大容量

Normal VG

32

256

32512

1Gb

Big VG

128

512

130048

1Gb

Scalable VG

1024

4096

2097152

128Gb

VG 的相关命令如下表所示。

表 4.VG 相关命令

命令

smit 快速命令

功能

lsvg

smit lsvg

显示 VG的信息。

mkvg

smit mkvg

创建 VG。

chvg

smit chvg

设置 VG特性。

extendvg

smit extendvg

向 VG中增加新的磁盘。

reducevg

smit reducevg

删除 VG中的磁盘。

varyonvg

smit varyonvg

激活 VG。

varyoffvg

smit varyoffvg

让 VG处于非激活状态。

exportvg

smit exportvg

导出 VG的定义。

importvg

smit importvg

导入 VG的定义。

下面的示例简单演示了 VG命令的用法。

清单 5. VG 命令演示

显示 VG

 #lsvg

 rootvg

 altinst_rootvg

 

 #lsvg rootvg

 VOLUME GROUP: rootvg             VG IDENTIFIER:

 00c4790e00004c0000000005491642c0

 VGSTATE: active                 PP SIZE: 32

 megabyte(s)

 VGPERMISSION: read/write        TOTAL PPs:1278

 (40896 megabytes)

 MAXLVs: 256                      FREE PPs:1202

 (38464 megabytes)

 LVs: 13                           USED PPs: 76 (2432

 megabytes)

 OPEN LVs: 10                      QUORUM: 2

 TOTAL PVs: 2                      VG DESCRIPTORS: 3

 STALEPVs: 0                      STALE PPs: 0

 ACTIVE PVs: 2                     AUTO ON: yes

 MAXPPs per VG: 32512

 MAXPPs per PV: 1016               MAX PVs:32

 LTGsize (Dynamic): 128 kilobyte(s)  AUTOSYNC: no

 HOTSPARE: no                        BBPOLICY:

 Relocatable

 

创建 VG：

 #mkvg -y new_vg hdisk1

 new_vg

 

将 VG 变为 Big VG：

 

 /usr/sbin/chvg -a y -Q y -B itso

 

扩展 VG 的命令：

 #extendvg -f new_vg hdisk2

 0516-1254 extendvg: Changing the PVID in theODM.

 

当您把 VG 中的最后一块磁盘删除以后，VG 也自动的被删除。

 #reducevg -df new_vg hdisk1

 ldeletepv: Volume Group deleted since itcontains no physical volumes.

 

导出（exporting）和导入（importing）VG

 

 #lsvg

 rootvg

 itsovg

 #varyoffvg itsovg

 Chapter 4. Disks and file systems 105

 #exportvg itsovg

 #lsvg

 rootvg

 #importvg -y itsovg -f hdisk1

 itsovg

 #varyonvg itsovg

 #lsvg

 rootvg

 itsovg

 

Logical volumes

LV 由一个或多个 LP组成，每一个 LP 中必须至少包含一个 PP。一般情况下 LP的大小和 PP 相同，但是 LP 也可以同时在多个 PP上保留副本，达到冗余的目的。LV上的数据以文件的形式分别存放在不同的目录中，这就是所谓的“文件系统”。当然，LV的数据也可以裸 LV 的形式存在，当然，只有能够正确地使用它们的程序才支持这种格式。

PV 和 VG是不能被用户和程序直接使用的，从而无法提供给它们相应的磁盘空间。只有 LV才能让程序和用户来进行相应的存储，下面的表列出了常用的 LV命令。

表 5. LV 相关命令

命令

smit 快速路径

功能

lslv

smit lslv

列出 LV的相关信息。

mklv

smit mklv

创建 LV。

chlv

smit chlv

修改 LV的属性。

rmlv

smit rmlv

删除 LV。

extendlv

smit extendlv

扩展 LV。

清单 6. LV 命令演示

创建 LV：

 #mklv -t jfs2 itsovg 1G

 fslv00

 

 -t：指定 文件系统的格式

 itsovg：VG 的名称

 1G：LV 的大小

 fslv00：生成的 LV 的名称

 

 

查看 LV 的信息：

 #lslv fslv00

 LOGICAL VOLUME: fslv00              VOLUME GROUP: itsovg

 LVIDENTIFIER: 00c4790e00004c000000010acd6f6546.1 PERMISSION:

 read/write

 VGSTATE:        active/complete    LV STATE: closed/syncd

 TYPE: jfs2                             WRITE VERIFY: off

 MAXLPs: 512                           PPSIZE: 32

 megabyte(s)

 COPIES: 1                               SCHED POLICY:parallel

 LPs: 32                                  PPs: 32

 STALE PPs: 0                            BB POLICY:relocatable

 INTER-POLICY: minimum                 RELOCATABLE: yes

 INTRA-POLICY: middle                  UPPER BOUND: 32

 MOUNT POINT: N/A LABEL: None

 MIRROR WRITE CONSISTENCY: on/ACTIVE

 EACH LP COPY ON A SEPARATE PV ?: yes

 Serialize IO ?: NO

 

磁盘镜像

磁盘镜像就是对一个 LV中的 LP 的多个 PP 进行同步操作，让它们保持数据的一致。这可以增加数据的可用性。

AIX 和 LVM提供了 LV 级别的磁盘镜像功能，可以让 LV 在创建时就已经实现了镜像。

mklv 命令可以让您为 1个 LV 选择 1 个或 2个其它的 LV 来构建镜像。同时也可以通过 mklvcopy命令来实现对已存在的 LV创建镜像的功能。以下的因素可以进一步增加镜像中的数据可用性：

·        数据的副本数量：

3 个副本数量的可用性肯定会高于 2个副本的。

·        副本的存放位置：

尽量将 LP的副本存放在不同的 PV上，这样可以增加数据的可用性，不至于在物理磁盘出现问题事，整个镜像都不可用。

mirrorvg 命令可以实现一个 VG中所有 LV 的镜像。当然，这也可以通过对 VG 中所有的 LV 一一使用 mklvcopy来实现，但首先必须保证目标 LV（被镜像的 LV）也是这个 VG中的成员。

表 6列出了常用的镜像命令。

表 6. 镜像命令

命令

smit 快速路径

功能

mklvcopy

smit mklvcopy

为 LV创建副本

rmlvcopy

smit rmlvcopy

为 LV去除副本

mirrorvg

smit mirrorvg

为 VG上的已存在的 LV 创建副本

unmirrorvg

smit unmirrorvg

去除指定 VG或磁盘上的副本

syncvg

smit syncvg

同步新添加的 LV副本

清单 7演示了以上一些镜像命令的使用方法。

清单 7. 镜像命令演示

查看系统的 PV。

 #lspv

 hdisk0 00c4790ea0a455f0 rootvg

 active

 hdisk1 00c4790ecc77fd19 None

 hdisk2 00c4790ecd611578 altinst_rootvg

 hdisk3 00c4790ecd54055d itso

 active

 #

为 rootvg 扩展，增加 hdisk1

 #extendvg -f rootvg hdisk1

重新查看系统的 PV

 #lspv

 hdisk0 00c4790ea0a455f0 rootvg

 active

 hdisk1 00c4790ecc77fd19 rootvg

 active

 hdisk2 00c4790ecd611578 altinst_rootvg

 hdisk3 00c4790ecd54055d itso

 active

 #

为 rootvg 中的 2 个 PV 进行镜像操作，因为 rootvg 为启动 VG，所以镜像后各个 PV 都可以作为启动的 PV。

 #/usr/sbin/mirrorvg rootvg hdisk0 hdisk1

 0516-1124 mirrorvg: Quorum requirement turnedoff, reboot system for

 this

 totake effect for rootvg.

 0516-1126 mirrorvg: rootvg successfullymirrored, user should perform

 bosboot of system to initialize boot records.Then, user must

 modify

 bootlist to include: hdisk0 hdisk1.

 #bosboot -ad /dev/hdisk1

 bosboot: Boot image is 25166 512 byte blocks.

 bootlist -m normal hdisk0 hdisk1

 

磁盘空间

如果您系统的磁盘空间接近耗尽的话，您可以采用以下几种方法来进行修补。

·        自动跟踪并清除不需要的文件

·        限制用户对于特定目录的访问

·        添加新的磁盘以增加系统空间

要执行以上的命令，需要具有 root权限。

自动跟踪并清除不需要的文件

使用 skulker命令可以实现对文件系统中不重要文件的清理。

使用以下的命令：

skulker – p

可以实现清除的功能。清楚的对象会包括：

·        /tmp目录下的所有文件

·        超过特定日期的文件

·        out文件

·        core文件

·        ed.hup文件

要想了解更多的 skulker使用方法，请访问以下地址：

http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/pseries/v5r3/topic/com.ibm.aix.cmds/doc/aixcmds5/skulker.htm

限制用户对于特定目录的访问

您还可以通过限制用户对于特定目录的访问以及监视磁盘的使用量来释放更多的磁盘空间。

·        通过以下命令可以限制用户对于特定目录的访问：

chmod 655 目录名称

这个命令设置了只有目录的属主才能进行读写操作，其他用户只有读的权限。“目录名称”为所要限制的目录的完整路径。

·        对于某一个用户的磁盘使用量的监视可以通过在 /var/spool/cron/crontabs/adm文件中增加以下条目来实现：

0 2 * * 4 /usr/sbin/acct/dodisk

这个条目的意思是：在每周四的凌晨 2点执行 dodisk 命令。dodisk 命令可以实现磁盘使用量的统计。缺省地，dodisk命令会对 /etc/filesystems文件中指定的文件系统进行统计，当然，这些文件系统的定义条目中必须增加“account=true”的标识，例如下面的示例：

/scratch:

                  dev       = /dev/fslv02

                  vfs       = jfs2

                  log       = INLINE

                  mount     = true

               account  = true

·        添加新的磁盘以增加系统空间

您可以通过挂载其他磁盘驱动器的空间来扩展系统磁盘容量。主要是通过 mount命令来实现的，如下示例所示：

mount -n nodeA -vnfs /usr/spool/usr/myspool

具体 mount命令的使用可以查看一下地址：http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/pseries/v5r3/topic/com.ibm.aix.cmds/doc/aixcmds3/mount.htm?resultof=%22%6d%6f%75%6e%74%22%20

 

将 VG 设置为无 quorum

在 VG中只有两个 PV 时，如果其中一个磁盘不可用，而这个磁盘又恰好是拥有 2个 VGDA 的那块，则整个 VG 就将不可用，这都是 Disk quorum策略的限制。当然，您可以通过取消 Disk quorum策略来避免这种情况的发生。

这种操作一般适用于以下情况：

·        拥有 2块磁盘的 VG，并做了 LV镜像。

·        拥有 3块磁盘的 VG，并做了 1次或 2 次 LV 镜像。

这样就可以保证在 VG中的一块磁盘不可用的时候，整个 VG还能够继续工作。

具体使用的命令是 chvg：

 chvg -Qn vgname

这里 -Qn是指将 quorum 设置为 n，也就是取消Disk quorum，当然想恢复这个功能的话可以使用 –Qy 。 vgname 指的就是目标 VG名称。

 

参考资料

学习

·        本 FAQ的部分内容是参考了 IBM红皮书“IBM eServer Certification Study Guide - AIX5L Communications”，它整体地介绍了 AIX 在网络通信方面的各项内容，如网络基本概念，网络基本管理，网络服务等，是一个很好的学习 AIX网络管理的资料。

·        AIX FAQ第 1 期：作为第 1期，主要涉及的内容还是一些比较基础的问题，如基础概念，基本操作等。

·        AIX FAQ第 2 期：本期我们将向您介绍一些 AIX网络概念和管理方面的常见问题及其解决方法。例如在 AIX上对网络适配器的定义和操作、AIX的各种网络接口定义、如何进行域名解析等操作。

·        AIX FAQ第 3 期：本期继续向您介绍一些和网络管理相关的技巧，其中包括 r命令的介绍、网络启动以及相关的配置文件等。

·        AIX FAQ第 4 期：本期的 AIX FAQ我们为您准备了一些和 PowerHA相关的常见问题和解答，希望您通过这些内容可以快速地了解这个产品。

·        AIX 5L磁盘性能优化，第 1 部分：磁盘 I/O 概述和长期监视工具（sar、nmon和 topas）：本文介绍了更多关于直接 I/O、并发 I/O、异步 I/O的内容，以及每种 I/O实现方法的最佳实践。本系列文章共有三篇，介绍了关于 AIX®磁盘和 I/O 子系统的内容，重点关注于在优化磁盘 I/O性能时的各种挑战。

·        AIX 5L磁盘性能优化，第 2 部分：监视逻辑卷并分析结果：本文介绍了如何在创建您的逻辑卷之前使用合适的磁盘布置以提高磁盘性能。是本系列文章的第 2部分（请参见参考资料）关注于监视逻辑卷，以及用于分析结果的命令和实用工具（iostat、lvmstat、lslv、lspv和 lsvg）。

·        AIX 5L磁盘性能优化 : 第 3 部分：本系列文章的第 3部分将介绍如何提高整体文件系统性能，如何使用 ioo命令优化您的系统，以及如何使用 filemon和 fileplace实用工具。

·        AIX认证专题：在这里，我们会陆续推出一系列的认证文章和教程，帮助您能够更好地准备认证考试。当然，这些内容也是很好的学习 AIX的资料，可以让您更加系统地了解这个操作系统，从而一步步成为一个合格的管理员。

·        AIX and UNIX专题汇总：AIX and UNIX专区已经为您推出了很多的技术专题，为您总结了很多热门的知识点。我们在后面还会继续推出很多相关的热门专题给您，为了方便您的访问，我们在这里为你把本专区的所有专题进行汇总，让您更方便的找到你需要的内容。

·        系统管理员工具包：“系统管理员工具包”系列文章主要专注于一些方法和技术，可以帮助您最大限度地利用各种 UNIX 环境中可用的工具，简化异构环境下的系统管理任务。

·        AIX and UNIX专区：developerWorks的“AIX and UNIX专区”提供了大量与 AIX系统管理的所有方面相关的信息，您可以利用它们来扩展自己的 UNIX技能。

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