aix學習日志（一）之存儲元件！

  存儲元件一般包括檔案，目錄，檔案系統，邏輯存儲，實體存儲，邏輯卷管理器。一般來說，使用者使用檔案和目錄，系統管理者使用其他構件。

  傳統上，磁盤空間劃分是用分區來實作的。使用者必須事先确定各個分區的大小。每個檔案系統位于一個分區中。改變檔案系統和分區的大小過程繁雜且耗時：備份檔案系統，删除分區，建立新分區并恢複檔案系統。

   分區的限制主要基于這個事實：每個分區都必須位于連續磁盤空間上，這就使得一個分區隻能在一個實體硬碟上，他不能夠跨硬碟。而一個檔案系統隻能為于一個分區上，是以檔案系統和檔案的大小就受限于最大實體硬碟的大小。

  邏輯卷管理器（lvm）的優點：邏輯卷可以使用不連續的磁盤空間；邏輯卷可以跨硬碟；可動态擴充邏輯卷的大小；邏輯卷可鏡像；硬碟可友善地加入系統存儲體系；邏輯卷可重定位。

  實體存儲：

      實體卷（physical volume pv）：實體硬碟；實體分區（physical partition）：實體卷上的最小配置設定機關；卷組（volume group vg）：相關實體卷的集合。

實體卷可以是内置或外置的實體硬碟。實體卷使用前必須在其上建立一個卷組，或者把實體卷加入一個現有的卷組中，也就是說實體卷必須屬于某個卷組，才能使用。當一個實體硬碟加入系統中時，/dev目錄下會相應地産生一個裝置檔案/dev/hdiskn，這個檔案可以直接通路不過一般不這樣做。實體卷劃分為劃分為實體分區，他是aix中的基本磁盤空間配置設定機關，一個卷組中的所有實體分區大小相同。卷組是aix中最大的存儲配置設定機關，一般是用一個應用目的準備一個卷組。一個卷組由整數個硬碟組成，卷組不能跨硬碟。一個卷組（例如由一組外部scsi磁盤組成的卷組）可以從一個系統上卸掉并挂接在令一個系統上。

卷組：

可以為卷組增加新硬碟；外部硬碟應該包含在獨立的卷組中；建立新卷組的原因：将使用者檔案系統與作業系統檔案分開，安全性原因，維護原因，資料可移動性。

當系統安裝完畢後，在内部硬碟上已建立根卷組（rootvg），它包含作業系統檔案和系統邏輯卷。未使用的硬碟可以被加入到rootvg中，或者為他們建立新卷組。外部硬碟應當放在單獨的一個或多個卷組中，這樣，當這些硬碟不可用或者移動其他系統時，系統邏輯卷不會受到影響。把使用者檔案系統和作業系統所用檔案系統分開到不同卷組中，使得使用者檔案不會在系統更新、重裝或崩潰修複時受到影響。在維護方面，在更新或重裝系統前不必備份和恢複使用者資料。在安全性方面，可以使用指令varyoffvg使得卷組不可用。

邏輯存儲

邏輯分區（logical partition ，lp）：對應到實體分區；邏輯卷（logical volume，lv）：邏輯分區的集合，可跨實體卷。在沒有鏡像的情況下，每個邏輯分區對應一個實體分區。顯然，同一卷組中，邏輯分區的大小等于實體分區大小。邏輯卷由一個或多咯邏輯分區組成，它必須在一個卷組中，邏輯卷不能跨卷組，但可以跨實體卷，隻要卷組中包含多個硬碟，邏輯卷可以使用不連續的實體空間，邏輯卷中的任一邏輯分區可以指向任一實體分區，隻要它沒有被其他邏輯卷中用。隻要其所在卷組有足夠的空餘空間，邏輯卷大小可以随時動态擴充進行，其操作過程與在傳統unix存儲上修改分區大小的操作基本相同。卷組也包含整數個邏輯卷，它即是實體卷的組合，也是邏輯卷的組合，唯一的差別是卷組中可以沒有邏輯卷，但不能沒有實體卷。預設情況下，aix存儲結構的限制是：卷組 每個系統最多255個，實體卷 每個卷組最多32個，實體分區 最大256mb，每個實體卷最多1016個，邏輯卷 每個卷組最多256個，邏輯分區 每個邏輯卷最多32512個。

邏輯卷的用途：

一個邏輯卷可以包含日志檔案系統（例如：/dev/hd4）、換頁空間（paging space，例如：/dev/hd6）、日志記錄裝置（例如：/dev/hd8）、啟動邏輯卷（boot logical volume，blv，例如：/dev/hd5）、無結構（裸裝置）。系統安裝後，自動建立了rootvg，它包含一組基本的邏輯卷和檔案系統，比如換頁空間、檔案系統日志、啟動邏輯卷等等。使用mklv指令或smit可以建立新的邏輯卷。Aix使用日志檔案系統，它通過與資料庫日志相似的機制類保證檔案系統結構一緻性。換頁空間存放虛拟記憶體中暫時不使用的資料。日志記錄邏輯卷存放那些尚未實際寫到硬碟上的對檔案系統結構的更改，啟動邏輯卷是硬碟上的一塊連續空間，用于存放啟動映象。裸裝置是空間的邏輯卷，某些應用，例如資料庫，可以或必須直接使用裸裝置。

檔案系統：

檔案系統是存儲資料的一種方法，具有層次目錄結構，aix檔案系統有三中類型：日志檔案系統（jfs）；cd－rom檔案系統（cdrfs）；網絡檔案系統（nfs）；不同的檔案系統以目錄結構連接配接起來。雖然不同類型的檔案系統的實體結構不同，但對應用程式和使用者來說是一樣的。多個檔案系統以同一層次目錄結構組織起來，對使用者來說一個系統隻看到一個檔案目錄樹。檔案系統的大小不是自動擴充的，是以即使卷組中有空餘空間，對某一檔案系統來說還是可能由于剩餘空間不夠而發生檔案系統滿錯誤。

建立檔案系統的目的：實體上可以放到硬碟的任何地方（性能）；某些任務使用檔案系統更為高效，例如備份、移動等等；可以限制使用者對硬碟空間的使用；保證整個目錄檔案樹結構的一緻性，一個檔案系統被破壞不會影響其他檔案系統；可建立特殊的安全性解決方案。

在新安裝的系統上，有5個檔案系統：

/(root)=/dev/hd4:這是整個檔案目錄樹的根。它包含一些對系統操作極為重要的檔案和目錄，包括/dev、/etc等。

/usr=/dev/hd2:作業系統指令，庫和應用程式。

/var=/dev/hda9var：可變緩沖池和一些記錄檔案。這個檔案系統的檔案及其長度随着系統活動而變化。

/home=/dev/hd1:使用者主目錄。這是使用者資料的傳統存放地。

/tmp=/dev/hd3:可以被所有使用者使用的臨時檔案空間，需要定期整理。

2006-4-25

1.關于/etc/filesystems檔案

  /etc/filesystems檔案存放了每個檔案系統的屬性。每個檔案系統的資訊以節的格式存放，每節的開始是資源名稱，後跟一個冒号，後面是這個資源的屬性清單，每一行的格式是“屬性＝值”。

  各個屬性的含義是：

   Check：用于确定在使用fsck指令時，是否預設檢查此檔案系統。

   Dev：檔案系統所在裝置檔案（特殊檔案）路徑，或是要挂接的其他檔案或目錄名。

   Mount：使用mount時，是否預設挂接此檔案系統。可選值是：

       Automatic  系統啟動時自動挂接

       True    使用mount all 指令時挂接

       False    不被自動挂接

  Type：通過這個參數将檔案系統區分成組，這樣同組檔案系統就可以通過mount －t指令一起挂接。

  Vfs：表明檔案系統類型。

  Vol：檔案系統标簽名。

  Log；寫入日志資訊所用的裝置（這個選項隻對日志檔案系統有效）。

 檔案系統挂接（mount）

  用于使檔案系統與層次目錄結構進行邏輯連接配接的工具；檔案系統與/dev目錄下的特殊檔案（裝置，即邏輯卷）關聯；檔案系統挂接起來後，相關邏輯卷及其内容即連接配接到層次目錄結構。

指定檔案系統挂接點時必須使用完整路徑；可以使檔案系統在系統啟動時自動挂接；如果使用smit建立檔案系統，挂接點會自動建立；使用smit也可以挂接和解除安裝檔案系統。

   挂接檔案系統到空目錄，可以把檔案系統挂到已經有下級子目錄和檔案的目錄上。原有檔案和子目錄将進入“隐藏狀态”，不可通路，當并未丢失。當覆寫它們的檔案系統解除安裝後，這些檔案和目錄又可以通路了。并非所有的使用者都有權限挂接任何檔案系統。判斷一個使用者是否有權限挂接檔案系統的原則是：使用者在檔案系統的預設挂接點（在/etc/filesystems檔案中指明）是否有寫權限。Root使用者可以挂接任何檔案系統而不受上述條件限制。

   顯示檔案系統：lsfs 可以列出所有已經定義的各種類型的檔案系統。它擷取的資訊的來源是/etc/filesystems檔案和檔案系統對應的邏輯卷。

2.smit lvm邏輯卷菜單管理器

  Volume groups ：提供針對卷組操作的菜單

  Logical volumes：提供針對邏輯卷操作的菜單。包含日志檔案系統，換頁空間或記憶體卸出裝置的邏輯卷也可以在此建立。不過此處隻有對邏輯卷比較底層的控制，例如邏輯卷分區配置設定政策和鏡像等等，隻能在這個菜單中找到。

Physical volumes：在這個菜單中可以配置實體盤（硬碟）。

Paging space：增加、删除、激活、顯示換頁空間裝置。

顯示卷組資訊：

   Lsvg 顯示全部卷組

   Lsvg －o顯示活動卷組

顯示卷組狀态：

  Lsvg  rootvg

依實體卷顯示卷組：

  Lsvg －p vg_name 顯示某個卷組所有實體卷的資訊，包括實體卷名、實體卷狀态、每個實體卷上實體總分區數、每個實體卷上空閑實體分區個數，以及空閑實體分區在各個位置的配置設定情況。

  Lsvg －l vg_name 顯示某個卷組中所有邏輯卷的資訊，包括邏輯卷名、邏輯卷類型（例如檔案系統、換頁空間等）、每個邏輯卷占用的邏輯分區數、每個邏輯卷占用的實體分區數、邏輯卷跨幾個實體卷、邏輯卷狀态，如果邏輯卷含有日志檔案系統，還顯示其挂接點。

  增加和删除卷組：

  Smit mkvg指令用于建立卷組。新的卷組必須含有至少一個實體卷。其中physical partition的大小必須是2的n次方，機關為m；smit沒有删除卷組的指令，系統也沒有删除卷組的指令。正常的删除卷組方法是用smit的remove a physical volume from a volume group 菜單，當一個卷組中最後一個實體卷被删除後，這個卷組也從系統中删除。

   修改卷組：

   Smit chvg  用于修改卷組的一些特性。

   Extend vg_name hdiskn 指令向已經存在的卷組中增加新的實體卷，這個實體卷裝置的狀态必須是可用的。

   Reducevg vg_name hdiskn  删除實體卷時其所在的卷組必須處于非活動狀态。如果被删除的實體卷是卷組中僅存的一個，那麼這個卷組同時也被删除。

  解除/激活卷組：

  Varyonvg：指令激活卷組。 －s選項使卷組進入管理模式，即禁止使用者通路它，但系統管理人員可以對它執行系統管理指令。

  Varyoffvg：指令解除卷組，前提是卷組中沒有邏輯卷處于打開狀态，否則指令執行不成功。在從卷組中删除實體卷前必須使其處于非活動狀态，否則可能産生錯誤并丢失資料。

   Smit importvg  導入/導出卷組

   兩種情況下需要導出卷組：把卷組及其包含的實體卷從一個系統遷移到另一個系統，或者更新卷組的定義。導出卷組的前提是它必須處于非活動狀态。導出卷組操作的實質是把卷組的定義從odm中删除，它不對卷組本身進行任何寫操作。系統禁止導出rootvg卷組。 

指令： export vg_name

需要引入卷組的情況與導出類似。把卷組引入系統的操作實質是從卷組所轄的任意一個實體卷上讀取卷組資訊，并把卷組定義添加到odm中。不要嘗試引入一個rootvg卷組。除非有技術支援人員的訓示，引入操作正在執行時，不要強行中斷。

  指令：importvg  －y  vg_name －v 50  hdisk1

2006-4-26

1.鏡像

  Aix中，鏡像是指一個邏輯分區對應對個同一卷組内的實體分區

  寫入時序安排：并行：所有實體分區同時寫入（parallel）

                串行：各個實體分區順序寫入（sequential）

Aix存儲管理中，邏輯卷鏡像是指邏輯卷中的每個分區的的資料有2－3個拷貝，每個拷貝占用一個實體分區。這樣即使1-2個硬碟實效，這個邏輯卷的資料依然完整并且可通路。一般來說各個拷貝位于不同的實體卷上。Aix中，每個邏輯卷最多可有三份拷貝。

對于現有的邏輯卷，可以使用mklvcopy指令來為之增加鏡像拷貝。Syncvg指令用于鏡像拷貝剛剛建立或有需要的情況下同步各個拷貝。使用鏡像技術對硬碟的寫入性能有一定影響，不過可以通過修改吸入時順序政策進行部分調整。使用并行（parallel）方式可獲得最好的性能，但可能在更新各個拷貝時由于磁盤失效而造成資料不一緻，不過這可以通過設定鏡像寫入一緻性（mirror write consistency）選項來客服。

邏輯卷配置設定政策：

在建立或修改邏輯卷時，可以設定給邏輯卷配置設定實體分區的一些規則，這些規則關系到邏輯卷通路的性能。實體卷内政策指明在一個實體卷内，如何存放邏輯卷的資料。可選項有：center、middle和edge。硬碟通路資料耗時相對較多的主要有兩個步驟：把磁頭移動到資料所在磁道和進行讀寫操作。無論資料在硬碟什麼位置，進行讀寫的時間幾乎完全相同，但磁頭移動量與資料存放位置密切相關。

處于center的資料，磁頭從硬碟的任何位置移動到那裡的平均時間最短，是以這裡的資料通路行能最佳，middle和edge依次降低。是以應當把位于center的實體分區配置設定給最常通路的邏輯卷，位于edge的實體分區配置設定給最少通路的邏輯卷。建立邏輯卷時，aix預設實體卷内策率是middle。實體卷間政策決定邏輯卷使用哪幾個實體卷，以及在所選實體卷上盡量集中存放還是分散到各個實體卷。如果選擇集中存放，邏輯卷會根據使用者選擇實體卷的順序，盡量填滿第一個，然後下一個，等等。

 smit邏輯卷菜單     Smit lv 

顯示卷組中所有邏輯卷：lsvg －o| lsvg －il

顯示一個邏輯卷的狀态資訊：lslv  lv_name

顯示邏輯卷使用的實體分區在實體卷上的配置設定圖：lslv  -l  lv_name

顯示邏輯卷使用的邏輯分區與實體分區對應關系以及實體分區在各個實體卷上的總體配置設定圖：lslv －m  lv_name

   增加邏輯卷：smit  mklv

Mklv指令用于建立一個邏輯卷。邏輯卷名稱可以指定或者由系統自動生成，邏輯卷所屬的卷組以及邏輯卷大小（以邏輯分區為機關）必須給出。其他可以指定的還有配置設定政策、拷貝數（鏡像）、寫入時序等等。

   删除邏輯卷：smit  rmlv

   Rmlv指令用于删除邏輯卷；注意：不要使用rmlv指令删除含有日志檔案系統或換頁空間的邏輯卷。這些上層結構的資訊存放在odm以及相關檔案（例如：/etc/filesystems）中，如果使用rmlv指令直接删除它們所在的邏輯卷，将造成系統配置與實際情況不一緻。

   Smit lvsc指令用于修改邏輯卷特性。可以在任何時候增加邏輯卷空間，前提是卷組中有足夠的空閑實體分區。Extendlv指令可以實作這個功能，新增加的實體分區配置設定政策可以不同于原來的邏輯卷定義。邏輯卷不能縮小，如果要達到這個目的，必須備份邏輯卷資料，删除之，建立一個符合大小要求的新邏輯卷，然後恢複資料。

   Smit mklvcopy指令用于增加邏輯卷拷貝。根據邏輯卷的實體卷間配置設定政策的不同，對卷組及各個實體卷上的空餘分區數目有一定要求。建立新的邏輯卷拷貝後，為了保證拷貝内容相同，應該在其所屬卷組上執行syncvg指令。

  Smit實體卷菜單

  顯示系統中所有實體卷：lspv

  顯示一個實體卷的狀态資訊：lspv  pv_name

  顯示一個實體卷内的邏輯卷情況：lspv －l  pv_name

  顯示一個實體卷内實體分區使用情況；lspv －p  pv_name

2006-4-27

1.換頁空間

  換頁空間是真實記憶體的後備。真實記憶體被作業系統劃分為4kb的頁框（page frame）。每個頁都可以在換頁空間中有一個或多個4kb頁作為其後備，真實記憶體中裝入的所有程式和資料所占用的頁框，與換頁空間中的頁都有映射關系。作業系統維護所有頁框的狀态，當系統需要某些代碼或資料時，如果真實記憶體有空閑的頁框，就直接使用它們。如果沒有，作業系統将查找最近最少使用的頁框，然後判斷其内容與換頁空間的内容有無差別，作業系統把頁框内容寫到換頁空間中，這稱為“換出”，然後把新的代碼或資料移到騰出的頁框中；如果有差別，作業系統将直接使用新的代碼或資料覆寫頁框内容，這稱為“偷換”。當系統需要那些在真實記憶體中沒有，但換頁空間中存在代碼或資料時，作業系統依然根據上述原則為其準備可用的頁框，然後把代碼或資料從換頁空間中讀取進來。

  當真實記憶體不敷使用時，換頁空間作為第二記憶體；程式和資料隻有部分才必須存在于真實記憶體中，這使得換頁空間的應用稱為可能；換頁空間使用量必須定期檢查，如果大于70％，需要增加新的換頁空間；當換頁空間嚴重不足時，一條資訊将被發送到控制台，新的程序不能生成，系統可能停機；換頁空間不是記憶體的代替品，除了暫存資料外，它不能完成記憶體的其他功能；

  換頁空間暫存記憶體中暫時不被使用的資料和代碼。當系統中真實記憶體不夠用時，他把真實記憶體中最近最少使用的資料換出到換頁空間，進而為需要的程式騰出真實記憶體空間。換頁空間不是記憶體的代用品，無限增加換頁空間并不能使系統容納更多的應用。如果應用程式需要經常通路的代碼和資料使用了大多數記憶體，那麼無論有多大的換頁空間，總會造成頻繁的換近換出操作，這時系統将忙于進行換近換出的操作，而用于正常處理的資源（包括cpu和i/o）大為減少。如果發生這種情況，就需要擴充實體記憶體。

   換頁空間在硬碟上的位置

   換頁空間是屬性為“paging”的邏輯卷；使換頁空間發揮最大性能的原則：使換頁空間邏輯卷位于實體卷的“center”位置；使用多個大小相差不多的換頁空間裝置（邏輯卷），各個裝置在不同硬碟上；将換頁空間裝置放置在比較空閑的硬碟上。沒有換頁空間，系統不能啟動。作業系統安裝過程中，在實體卷/dev/hdisk0上建立了預設的換頁空間裝置/dev/hd6。

   顯示換頁空間定義及狀态

   顯示所有換頁空間大小及使用量：lsps  －a

   顯示實體記憶體量：lsattr －EHL sys0 －a realmen

   顯示系統啟動時自動啟用的換頁空間裝置：cat /etc/swapspaces

   增加換頁空間裝置：smit  mkps，其選項有：新增換頁空間裝置（邏輯卷）所在的卷組；新增換頁空間裝置（邏輯卷）所在的實體卷；新增換頁空間裝置的大小（以邏輯分區為機關）等等。注意：一個換頁空間裝置隻能在一個實體卷上。

  修改換頁空間裝置：smit chps ，換頁空間可以用chps擴充大小。非活動的換頁空間可以在任何時候激活，在系統啟動時執行的shell腳本/etc/rc中有一條指令swapon –a，它激活所在在/etc/swapspaces檔案中定義的換頁空間。

*********存儲元件小結**********

邏輯卷管理器的結構：

   卷組包含一個或多個實體卷；每個實體卷劃分為實體分區；邏輯分區對應到實體分區；

邏輯卷上可建立：日志檔案系統；換頁空間；啟動邏輯卷

鏡像是一種高可用性技術，它使邏輯卷具有2到3個拷貝；通過smit指令可以增加、修改、删除卷組、實體卷和邏輯卷；aix系統啟動需要換頁空間；必須監視換頁空間使用量，在不足時添加或擴充換頁空間；換頁空間可以随時擴充。