Planificación de la disponibilidad

Esta sección describe las características del administrador LVM que pueden mejorar la disponibilidad y la redundancia de los datos. Aborda los siguientes temas:

Aumento de la disponibilidad de datos mediante la creación de reflejos




	NOTA: La creación de reflejos requiere un producto opcional, HP MirrorDisk/UX.

La creación de reflejos entraña almacenar copias idénticas de los datos en volúmenes lógicos, preferiblemente en discos independientes. Esta redundancia presenta varias ventajas:

Si crea un reflejo del sistema de archivos raíz y del espacio de intercambio, el sistema operativo puede tolerar un error de disco raíz porque los datos críticos están disponibles en más de un disco LVM.
Si crea un reflejo de los volúmenes lógicos utilizados por una aplicación concreta, la aplicación sigue funcionando incluso en el caso de producirse un error de disco.
Si un canal de E/S da error, el administrador LVM puede recuperar los datos de la fuente duplicada.
La creación de reflejos agiliza las aplicaciones que utilizan profusamente la lectura permitiendo que el hardware lea los datos del disco LVM más oportuno.
Puede realizar una copia de seguridad de los datos mientras otra copia sigue funcionando.

La creación de reflejos asigna una extensión lógica a dos o más conjuntos de extensiones físicas. El número de extensiones lógicas se mantiene constante, pero el número de extensiones físicas utilizadas (y, por lo tanto, el espacio en disco ocupado) cambia, según el número de copias espejo. La creación de reflejos aumenta la protección de los datos y la disponibilidad del sistema, pero consume el doble de espacio en disco (o tantas veces más espacio como copias espejo haya), por lo que conviene utilizarla sólo para datos volátiles críticos para la misión.

Los volúmenes lógicos reflejados deben pertenecer al mismo grupo de volúmenes: no se pueden crear reflejos entre grupos de volúmenes.

Esta sección facilita la siguiente información:

Para ampliar conocimientos sobre las tareas básicas de creación de reflejos, consulte el documento Disk and File Management Tasks on HP-UX publicado por Prentice Hall PTR, 1997.

Control del comportamiento de escritura reflejada

Tres directivas rigen el modo en que las extensiones lógicas reflejadas se graban en las extensiones físicas: la directiva de asignación, la directiva de planificación para las escrituras del disco y la directiva de sincronización para la recuperación de un bloqueo. Estas directivas se pueden definir mediante la interface HP SMH, el comando lvcreate o el comando lvchange.

Directiva de asignación

Las extensiones reflejadas se pueden asignar en volúmenes físicos mediante directivas de asignación estricta o no estricta, contigua o no contigua. Por defecto, la directiva de asignación de los volúmenes lógicos reflejados se define en estricta, no contigua.

Asignación estricta y no estricta

La asignación estricta requiere que las extensiones lógicas se reflejen en las extensiones físicas en volúmenes físicos diferentes. La asignación no estricta permite que las extensiones lógicas se reflejen en extensiones físicas que pueden estar en el mismo volumen físico. Las opciones -s y y -s n de los comandos lvcreate o lvchange definen la asignación estricta o no estricta.




	ATENCIÓN: La utilización de la asignación no estricta puede reducir la redundancia generada por la creación de reflejos del administrador LVM porque una extensión lógica se puede reflejar en extensiones físicas diferentes en el mismo disco. Por lo tanto, el error de este disco preciso hace que ambas copias de los datos dejen de estar disponibles.

Asignación contigua y no contigua

La asignación contigua presenta tres características: las extensiones físicas se asignan en orden ascendente, no existe ningún hueco entre las extensiones físicas dentro de una copia espejo y todas las extensiones físicas de una copia espejo residen en un solo volumen físico. La asignación no contigua permite la asignación de las extensiones lógicas en extensiones físicas no consecutivas. Las opciones -C y y -C n en los comandos lvcreate o lvchange definen la asignación contigua o no contigua.




	NOTA: Cuando se crean reflejos de los volúmenes lógicos asignados del grupo de volúmenes raíz, se debe definir cada uno de ellos con asignación contigua.

Directiva de planificación

El programador de LVM convierte las solicitudes de E/S lógicas en una o varias solicitudes de E/S físicas y, a continuación, las programa para su procesamiento en el nivel de hardware. La planificación se produce para los datos reflejados y no reflejados.

Se dispone de dos directivas de planificación de E/S: paralela y secuencial.

Planificación paralela

La directiva de planificación paralela se utiliza por defecto con la creación de reflejos para obtener un rendimiento de E/S máximo. La planificación paralela hace que las operaciones de creación de reflejos graben simultáneamente en todas las copias. LVM optimiza las lecturas leyendo desde el volumen físico con el menor número de operaciones de E/S pendientes. La opción -d p en el comando lvcreate o lvchange define la directiva de planificación en paralela para un volumen lógico.

Planificación secuencial

La directiva de planificación secuencial hace que las operaciones de escritura reflejada continúen de forma secuencial, es decir, el administrador LVM espera a que finalice una escritura reflejada antes de empezar la siguiente escritura reflejada. Igualmente, los reflejos de LVM se leen en un orden predefinido. A nivel práctico, la directiva secuencial se utiliza sólo para mantener con suma precaución la coherencia de los reflejos. La opción -d s en el comando lvcreate o lvchange define la directiva de planificación en secuencial para un volumen lógico.

Directiva de sincronización

Puede mantener la coherencia de los datos reflejados habilitando o deshabilitando dos características del volumen lógico: la caché de escritura reflejada (Mirror Write Cache) y la recuperación de la coherencia del reflejo (Mirror Consistency Recovery).

Sincronización mediante la caché de escritura reflejada

La caché de escritura reflejada (MWC - Mirror Write Cache) proporciona una rápida resincronización de los datos después de un bloqueo o error del sistema, aunque con posibles inconvenientes de rendimiento para el uso rutinario del sistema.

La caché de escritura reflejada realiza un seguimiento de dónde se producen las escrituras de E/S en el grupo de volúmenes y registra periódicamente esta actividad en una estructura de datos en el disco. Se requiere una escritura en disco adicional para cada escritura reflejada que aún no se haya registrado en el volumen físico. Esto ralentiza el proceso de escritura de E/S durante el tiempo de ejecución y empeora el rendimiento cuando se tiene acceso aleatoriamente al disco; al escribir en un área del disco que ya está grabada, el rendimiento del disco no se ve perjudicado. Al reiniciar el sistema después de un bloqueo, el sistema operativo utiliza la caché de escritura reflejada para volver a sincronizar rápidamente los bloques de datos que no sean coherentes.

La frecuencia de las escrituras de disco adicionales es pequeña para los volúmenes lógicos a los que se tiene acceso secuencialmente (como los archivos de registro de la base de datos), aunque aumenta cuando el acceso es más aleatorio. Por lo tanto, los volúmenes lógicos que contienen datos de base de datos o sistemas de archivos con pocos archivos grandes (con más de 256 K) o archivos en los que se escribe pocas veces no deben utilizar la caché de escritura reflejada cuando el rendimiento en tiempo de ejecución sea más importante que el tiempo de recuperación del bloqueo.

La opción -M en el comando lvcreate o lvchange controla la caché de escritura reflejada.

Sincronización mediante la recuperación de la coherencia del reflejo

Cuando la recuperación de la coherencia del reflejo (Mirror Consistency Recovery) está habilitada, el administrador LVM no tiene ningún efecto en el rendimiento de E/S. Sin embargo, después de un bloqueo del sistema, para los volúmenes lógicos que utilizan la recuperación de la coherencia del reflejo, se vuelve a sincronizar todo el espacio de datos cuando se activa el grupo de volúmenes. La sincronización se puede realizar en segundo plano sin interferir en el reinicio o el acceso; no obstante, durante este periodo, empeoran el rendimiento de E/S y la redundancia.

Sincronización sin ningún mecanismo de coherencia del reflejo

Cuando está deshabilitada la recuperación de la coherencia del reflejo, el comportamiento en el tiempo de ejecución del sistema operativo es idéntico al del enfoque anterior. Sin embargo, después de un bloqueo, el administrador LVM no realiza ninguna resincronización de los datos. Este enfoque resulta útil para los volúmenes de intercambio y para los volúmenes utilizados por una aplicación (como una base de datos) con sus propios medios para mantener o recuperar datos coherentes como, por ejemplo, los archivos de registro de la transacción. No obstante, los propios archivos de registro de base de datos se pueden configurar como un volumen lógico reflejado para utilizar la caché de escritura reflejada.

La opción -c en el comando lvcreate o lvchange controla el uso de la recuperación de la coherencia del reflejo.

Sincronización de un volumen lógico reflejado

Los datos de una copia o copias espejo de un volumen lógico se pueden desincronizar o quedar «anticuados». Por ejemplo, los datos reflejados se quedan anticuados si el administrador LVM no puede obtener acceso a un disco como consecuencia de un error de alimentación del disco. En tales circunstancias, debe producirse una sincronización para que cada copia reflejada restablezca datos idénticos. Normalmente, la sincronización se produce automáticamente, pero a veces debe llevarse a cabo manualmente.

Sincronización automática

Si se activa un grupo de volúmenes que no está activo actualmente, ya sea automáticamente en el momento del inicio o posteriormente con el comando vgchange, el administrador LVM sincroniza automáticamente las copias espejo de todos los volúmenes lógicos con la directiva de recuperación de la coherencia del reflejo habilitada. El administrador LVM sustituye los datos de las extensiones físicas marcadas como anticuadas por datos de extensiones no anticuadas. En caso contrario, la sincronización automática no se produce y será preciso realizar una sincronización manual.

El administrador LVM también sincroniza automáticamente los datos reflejados en los siguientes casos:

Al aumentar el número de copias espejo de un volumen lógico utilizando la opción –m del comando lvmerge, se sincronizan las extensiones físicas recién agregadas.
Cuando un disco vuelve a ponerse en línea después de experimentar un error de alimentación.

Sincronización manual

Si examina el estado de un volumen lógico con el comando lvdisplay -v, puede comprobar si el volumen lógico contiene algún dato anticuado. A continuación, puede identificar qué disco incluye las extensiones físicas anticuadas. Sincronice manualmente los datos de uno o varios volúmenes lógicos, utilizando el comando lvsync, o de todos los volúmenes lógicos de uno o varios grupos de volúmenes, utilizando el comando vgsync. Para obtener más información, consulte las páginas de manual de lvdisplay(1M), vgsync(1M) y lvsync(1M).

Sincronización paralela

Por defecto, el comando lvsync sincroniza los volúmenes lógicos en serie. En otras palabras, actúa cada vez en uno de los volúmenes lógicos especificados en la línea de comandos, esperando a que un volumen termine la sincronización antes de comenzar la siguiente. A partir de la revisión de septiembre de 2007 de HP-UX 11i versión 3, puede utilizar la opción –T para sincronizar los volúmenes lógicos en paralelo. Con la opción –T, lvsync crea varios subprocesos para sincronizar simultáneamente todos los volúmenes lógicos pertenecientes al mismo grupo de volúmenes, lo que a menudo reduce el tiempo total de sincronización.




	SUGERENCIA: Los comandos vgchange, lvmerge y lvextend admiten la opción `–s` para suprimir la sincronización automática de las extensiones anticuadas. Si lleva a cabo varias tareas relacionadas con los reflejos, puede suprimir la sincronización de las extensiones hasta que termine todas las tareas y, a continuación, ejecutar el comando lvsync con la opción `–T` para sincronizar todos los volúmenes reflejados en paralelo. Por ejemplo, puede utilizar vgchange -s con lvsync -T para reducir el tiempo de activación de los grupos de volúmenes con volúmenes lógicos reflejados. Para obtener otro ejemplo, consulte la sección «Creación de reflejos del disco de inicio».

Aumento de la redundancia de discos mediante la fijación de discos de reserva




	NOTA: Los grupos de volúmenes de la versión 2.0 no admiten la fijación de discos de reserva. La fijación de discos de reserva requiere el producto opcional HP MirrorDisk/UX. MirrorDisk/UX no está disponible para los entornos LVM compartidos en un clúster de alta disponibilidad en más de dos nodos. La fijación de volúmenes de reserva no se puede configurar en el marco de estos entornos. En casos así, HP recomienda utilizar la creación de reflejos de hardware a través de dispositivos RAID, los cuales tienen capacidad para admitir su propia forma de fijación de volúmenes de reserva.

Si da error un disco que contiene datos reflejados, sustituya el disco cuanto antes, según se describe en la sección «Sustitución de un disco defectuoso». Antes de sustituir el disco, tenga en cuenta que el volumen lógico no dispondrá de una copia espejo adicional de los datos a no ser que usted haya configurado más de una copia espejo. Incluso con la creación de reflejos de varias vías, el nivel de seguridad se reduce debido a la pérdida de una copia espejo.

Para evitar dicha posibilidad, puede utilizar uno o varios discos de reserva en cada uno de los grupos de volúmenes a fin de que actúen de dispositivos de sustitución en caso de producirse un error de disco. Con esta configuración, el administrador LVM reconfigura automáticamente el grupo de volúmenes de modo que el volumen físico de reserva ocupe el lugar del dispositivo defectuoso sin ninguna intervención. Es decir, en el volumen físico de sustitución, se crea una copia de los datos de todos los volúmenes lógicos que se hallen actualmente en el disco defectuoso. Este proceso se denomina fijación automática de volúmenes de reserva o simplemente fijación de volúmenes de reserva. La fijación de volúmenes de reserva tiene lugar mientras el volumen lógico permanece inaccesible para los usuarios. A continuación, puede planificar la sustitución del disco defectuoso para un momento que cause el menor trastorno posible a usted y los usuarios. Llegado el momento, vuelva a copiar los datos del disco de reserva en el disco original o en el disco que lo sustituya, y vuelva a atribuir al disco de reserva su función de disco vacío en espera.

Para que se produzca la fijación de volúmenes de reserva, deben cumplirse las siguientes condiciones:

Todos los volúmenes lógicos del grupo de volúmenes deben haberse configurado con creación de reflejos estricta, de modo que las copias espejo se mantengan en discos independientes, porque el administrador LVM copia los datos en el volumen de reserva a partir de un disco intacto en lugar de a partir del propio disco deteriorado.
Al menos un volumen físico debe estar disponible como reserva en espera; si la última reserva ya se está utilizando como consecuencia de un error de disco anterior, ya no sirve de reserva actualmente disponible.
El tamaño mínimo de la reserva disponible debe ser equivalente al del disco dañado.

El espacio en disco del volumen físico de reserva no puede utilizarse para la asignación de extensiones más que cuando actúe de disco de sustitución en caso de un error de disco. Por lo tanto, las extensiones físicas correspondientes no se incluyen en los recuentos indicados debajo de total de EF o EF libre(s) en la salida de los comandos pvdisplay y vgdisplay.




	NOTA: Si reviste importancia mantener un rendimiento análogo en caso de producirse un error de disco, configure un volumen físico de reserva en cada bus. No obstante, dado el caso de que en el mismo bus dé error más de un disco, el rendimiento se verá afectado aunque se aplique la estrategia mencionada.

Los comandos pvdisplay y vgdisplay aportan información sobre si un volumen físico dado es un volumen de reserva vacío en espera o actualmente contiene datos en calidad de volumen de reserva en uso, junto con información sobre los volúmenes físicos que no estén disponibles actualmente pero cuyos datos se hayan guardado en reserva.

Aumento de la redundancia de las rutas de hardware mediante la multirruta

Es posible que el hardware incorpore la capacidad para tener doble cableado (dos controladoras) con el mismo volumen físico. Si es así, el administrador LVM se puede configurar con varias rutas que conduzcan al mismo volumen físico. Si el enlace primario no funciona, se cambia automáticamente a un enlace alternativo. La utilización de la funcionalidad de multirruta aumenta la disponibilidad.




	NOTA: A partir de HP-UX 11i versión 3, la pila de almacenamiento masivo admite la multirruta nativa sin utilizar pvlinks de LVM. La multirruta nativa proporciona más algoritmos de equilibrio de la carga y opciones de administración de las rutas que el administrador LVM. HP recomienda utilizar la multirruta nativa para administrar los dispositivos con multirruta en lugar de emplear los enlaces alternativos de LVM. A efectos de compatibilidad retroactiva, puede utilizar los pvlinks existentes. No obstante, debe utilizar archivos especiales de dispositivo heredados para los volúmenes físicos y deshabilitar la multirruta nativa para dichos archivos especiales de dispositivo heredados con ayuda del comando scsimgr. Para obtener más información, consulte el libro blanco LVM Migration from Legacy to Agile Naming Model, que se facilita en http://docs.hp.com.

Configuración de la funcionalidad de multirruta en un volumen físico

Para utilizar un enlace alternativo, puede crear un grupo de volúmenes con el comando vgcreate y precisar los nombres de archivos de dispositivo de enlace primario y enlace alternativo. Ambos enlaces deben representar rutas al mismo volumen físico. (No ejecute el comando pvcreate en el enlace alternativo; ya debe ser el mismo volumen físico que el enlace primario.) Al indicar dos nombres de archivo de dispositivo que hacen referencia al mismo disco con el comando vgcreate, LVM configura el primero como el enlace primario y el segundo como el enlace alternativo.

Por ejemplo, si un disco tiene dos cables y desea que uno sea el enlace primario y el otro un enlace alternativo, escriba el siguiente comando:

# vgcreate /dev/vg01 /dev/dsk/c3t0d0 /dev/dsk/c5t0d0

Para agregar un enlace alternativo a un volumen físico que ya forme parte de un grupo de volúmenes, utilice el comando vgextend para indicar el nuevo enlace con el volumen físico. Por ejemplo, si /dev/dsk/c2t0d0 ya forma parte del grupo de volúmenes pero quiere agregar otra conexión al volumen físico, escriba el siguiente comando:

# vgextend /dev/vg02 /dev/dsk/c4t0d0

Si el enlace primario no funciona, el administrador LVM conmuta automáticamente de la controladora primaria a la controladora alternativa. No obstante, también le puede indicar al administrador LVM que conmute a otra controladora en cualquier momento con ayuda del comando pvchange. Por ejemplo:

# pvchange -s /dev/dsk/c2t1d0

Después de recuperar el enlace primario, el administrador LVM vuelve a conmutar automáticamente la controladora alternativa por la controladora original, a no ser que le haya indicado previamente lo contrario con el comando pvchange como sigue:

# pvchange -S n /dev/dsk/c2t2d0




	NOTA: También puede deshabilitar la alternancia automática utilizando la opción `-p` en el comando pvchange para deshabilitar el sondeo proactivo. Para obtener más información, consulte la página de manual de pvchange(1M).

Consulte los enlaces actuales con un volumen físico por medio del comando vgdisplay con la opción -v.