LVM (Logical Volume Manager)

AIX 저장장치의 구성요소

- File

- Directory

- File system

- Logical Storage

- Physical Storage

- Logical Volume Manager

 

과거 UNIX 저장장치

- 고정된 파티션

- 파일 시스템의 크기제한

- 연속된 디스크의 공간

- 계획에 시간과 노력의 많은 소비

 

1. 전통적인 UNIX 디스크 저장장치 관리는 시스템 관리자에게 매우 어려운 일이었다.

2. 시스템에 디스크를 추가할 때 관리자는 디스크를 파티션으로 나눠야 했다. 파티션은 관련된 파일과 디렉토리가 포함된 파일 시스템을 만들기 위한 것이었다.

3. 파티션의 사이즈를 추가하기가 어려웠다. 사용자는 시스템을 종료하고, 크기가 변경되는 파티션이나 이 파티션 변경의 영향을 받는 모든 파티션의 데이터를 백업하며, 디스크를 파티셔닝하고 데이터를 복구해야만 했으므로 주로 새벽시간에 이루어졌다.

4. 연속된 공간이 필요했기 때문에 여러개의 디스크에 걸쳐서 만들 수가 없었다. 파일 시스템의 크기에 한계가 있었고, 큰 파일 시스템의 경우 가장 큰 디스크에 할당해야만 했다.

 

LVM의 장점

- 비연속적인 공간

- 한 File System에서 여러개의 Disk 사용가능

- LV의 Size 변경이 간편

- Mirroring

- LV 재배치

 

 

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LVM이 필요한 이유는?

 

물리적 디스크의 공간을 논리적인 저장공간과 맵핑하여 유연하게 사용하게 하는 것이 주 기능이다.

LVM이 있어 파티션 처럼 공간을 자유롭게 이동시켜 사용할 수 있는것이다.

Red Hat Linux 8.0부터 AIX의 기능과 동일하게 사용하게 되었다.

 

 

 

LVM에 대한 설명으로 위키백과에 나온 그림이다.

그림에서 볼 수 있듯이 파티션으로 나눠진 물리적 디스크의 공간을 모아 하나의 논리적 볼륨을 만들고 그 볼륨을 파일시스템으로 만들어 마운트 시키는 과정을 그린것이다.

 

 

LVM이 개입하는 부분을 표시해 준 도식이다. 물리적으로 나누어진 파티션을 볼륨으로 전환해주는 역할부터 담당을 하게 된다

 

여기서 PP(Physical Partition)은 디스크 영역할당의 가장 작은 단위이며, 기본크기는 4MB이다.

PP의 크기는 PV이 VG에 추가될때 결정되며 PV는 VG의 PP 크기를 따르게 된다.

 

일반적으로 하나의 PP와 하나의 LP는 1:1대응한다.

하나의 LP가 두개의 PP에 대응한다면 이것은 Mirror 구성이 된다. (논리적인 하나의 파티션의 데이터가 두개의 물리적 데이터로 복제되니까...)

 

PV(Physical Volume)는 영구적으로 시스템 범위의 유일한 식별자가 배정된 컴퓨터에 물리적으로 부착된 R/W 디스크인데, PV는 동일한 크기의 여러 개의 PP로 구성되어 있다. 또한 하나의 PV는 여러개의 VG를 가질 수 없고 하나의 VG을 가지게 된다.

 

VG(Volume Group)을 생성한 후에는 VG 내에 LV(Logical Volume)를 만들 수 있다. LV는 하나 이상의 LP(Logical Partition)으로 구성이 되고 여러개의 PV에 걸쳐서 생성이 가능하다.

 

하나이상의 PV가 모여 VG를 이루고, VG를 가상으로 나누어 할당하면 LV가 된다.

 

시스템을 설치할 때 첫 VG의 생성 - rootvg

 

rootvg는 내장 디스크만으로 구성하기를 권장한다. (외장으로 하드디스크를 추가할 수 있다. 이러한 외장 하드디스크들은 누구나 접근할 수 있으므로 안전하지 않다.)

 

개별적인 VG에 운영체제를 저장하는 것이 좋다. 만약 데이터가 개별적으로 저장되면, 운영체제가 업그레이드되는 동안 데이터를 보호하기 위해 임시적으로 제거되거나 오프라인 시킬 수 있다. 보안을 위해 쉽게 데이터를 제거할 수 있고 볼륨 그룹 레벨에서 데이터를 관리할 수 있다.

 

볼륨 그룹별로 백업이 가능하다. 따라서 VG가 32PV를 포함할 수는 있지만 4PV이하를 유지하는것이 좋다. 4개의 디스크에 백업하면 시간이 덜 소요되며, 백업을 통해 복구해야 할 경우 시간을 절약할 수 있다. 4개가 넘는 디스크를 사용하면, 디스크 관리가 어려워지고 성능이 저하 될 수 있다.

 

LV를 생성할때 운영체제에 의해서 공간 할당이 되는데, Boot data, Paging Space, 덤프공간같은 몇가지 대상들이 그 예이다.

처음 LV를 정의할 때 상태는 Close로 되고 LV위에 File System이 생성되고 마운트 되면 Open된다.

 

LP는 PP와 동일한 사이즈를 가지고,

LV는 최고 128개의 LP로 이루어진다.

하나의 VG당 LV은 255개까지 생성이 가능하다.

 

Normal Volume Group

 SMIT나 mkvg 명령어로 VG가 만들어질 때 Normal Volume Groups 가 기본으로 정해져 있다. 하나의 볼륨에 최대 32개의 디스크를 추가할 수 있고, 최대 32,512개의 파티션을 나눌 수 있다.

(하나의 VG에 32개의 PV가 포함될 수 있고 1개의 PV에 나눌 수 있는 최대 파티션은 1016개이므로 32 X 1016 =32,512)

 

Big Volume Group

 mkvg -B 명령어로 만들어지며 SMIT는 지원하자 않는다.

하나의 볼륨에 최대 128개의 디스크를 추가할 수 있고 최대 130,048개의 파티션을 나눌 수 있다.

(역시 하나의 PV에 나눌 수 있는 파티션은 1016개, 최대 128개의 PV추가 가능하므로 128 X 1016 = 130048)

 

 

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VG의 추가 삭제에 사용되는 SMIT 명령어는

 

# smitty mkvg 와

# smitty reducevg 이다.

 

VG 추가 명령어

# mkvg [-option] PhysicalVolume

-B Big VG 생성가능

-f  이미 다른 VG에 포함된 PV가 아니라면 PV를 지정하여 VG에 포함

-y  VG의 이름을 지정할 수 있음

-n  시스템이 시작될 때 자동으로 볼륨그룹을 활성화 시키지 않는다.

 

* VG에 PV 추가

# extendvg -f vgname diskname

 

VG 삭제 명령어

# reducevg -df VolumeGroup PhysicalVolume

 -d LV을 지정된 PV에서 삭제

 

* rootvg를 mirroring하는 절차

(rootvg의 물리적 디스크는 hdisk0이고 다른 디스크는 hdisk1로 명시)

1. # extendvg -f rootvg hdisk1    (hdisk1 활성화)

2. # chvg -Qn rootvg                (Quorum을 NO 설정)

3. # mirrorvg -S rootvg              (자동 Sync)

4. # bosboot -ad /dev/hdisk1    (부트이미지생성)

5. # bootlist -m normal hdisk0 hdisk1 (부트이미지 추가)

 

* rootvg mirror 제거

1. # unmirrorvg rootvg hdisk1

2. # reducevg -df rootvg hdisk1

3. # chpv -C rootvg hdisk1

4. # bosboot -ad /dev/hdisk0

5. # bootlist -m normal hdisk0

6. # shutdown -Fr

 

 

 

 

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1. JFS (Journaled File System)

 - AIX의 기본 파일 시스템

 - 일관성을 유지하기 위해 데이터베이스 저널링 기술을 사용한다.

 

 ※ 데이터베이스 저널링? - 파일이 변경되었을 때 변경된 내역의 로그를 남겨서, 예기치 못한 문제가 생겼을 경우 로그를 참고해서 빠르게 복구해 주는 기능이다. 전통적인 파일 시스템은 시스템 전체의 스캔이 필요하지만 저널링은 로그만으로 부분을 수정하기 때문에 속도가 더 빠른 장점이 있다.

 

- 사용자 파일 액세스, 명령, 어플리케이션 등은 파일 시스템 디렉토리 구조를 사용한다.

 

2. Paging space (/dev/hd6)

 - 실제 메모리를 초과하는 정보를 임시적으로 저장하기 위해 지정된 저장소

 

3. Journal log (/dev/hd8)

 - 저널링 시스템에 필요한 변경 로그가 저장되는 장소

 

4. Boot Logical Volume (dev/hd5)

 - 부트 이미지가 들어있는 물리적으로 연속적인 디스크영역

 

5. Raw device

 - 비어있는 LV