用于数据存储的卷管理器

卷管理器是一种工具，它可使您创建磁盘存储单元（称为存储组）。存储组包含可在单系统上和高可用性群集中使用的逻辑卷。在 Serviceguard 群集中，存储组由程序包控制脚本激活。

冗余存储的类型

Serviceguard 支持两种共享数据存储类型：镜像的单磁盘（也称为 JBOD，“简单磁盘捆绑”的简称）以及外置磁盘阵列，后者以硬件方式配置冗余存储。镜像的两种类型是 RAID1 和 RAID5。以下是两种存储方式之间的一些不同点：

如果使用 JBOD，存储的基本元素是单个磁盘。该磁盘必须与另一个磁盘组成一对，从而创建一个镜像 (RAID1)（Serviceguard 通常在不同的存储设备上配置独立的镜像）。
如果安装磁盘阵列，则存储的基本元素是 LUN，它通过硬件 RAID1 或 RAID5 提供存储冗余。

关于设备文件名称（设备专用文件）

HP-UX 11i v2 以及早期发行版对设备文件使用命名约定，该约定对设备文件的硬件路径进行编码。例如，名为 /dev/dsk/c3t15d0 的设备文件指明 SCSI 控制器实例 3、SCSI 目标 15 和 SCSI LUN 0。HP-UX 11i v3 为设备文件引入了一个名为 Agile 寻址（有时称为持久 LUN 绑定）的新命名法。

根据 Agile 寻址约定，硬件路径名称已不在存储设备名称中编码；而每个设备名称将反映一个唯一的实例编号（例如，/dev/[r]disk/disk3），当硬件路径发生更改时不需要更改该编号。

Agile 寻址是新 11i v3 安装上的缺省设置，但 I/O 子系统仍可以识别 11.i v3 之前的命名法。这意味着在升级到 11i v3 时不必转换为 Agile 寻址，但应仔细考虑其优点。

有关将系统迁移到 Agile 寻址的说明，请参阅 http://docs.hp.com 中的白皮书《Migrating from HP-UX 11i v2 to HP-UX 11i v3》。




	注意：将群集锁卷迁移到 Agile 寻址具有特殊的要求；请参阅“更新群集锁配置”。




	注释：在迁移到其他节点上的 Agile 寻址之后，可以在某些节点上使用旧 DSF（即，使用更旧命名约定的 DSF），尽管这并非是最理想的做法；不过这样可以在必要时在不同的时间迁移不同的节点。

有关 Agile 寻址的详细信息，请参阅 http://www.docs.hp.com 中的下列文档：

《HP-UX 系统管理员指南》的《逻辑卷管理》一书
（位于 http://docs.hp.com/zh_cn ）
《HP-UX 11i v3 安装与更新指南》（位于 http://docs.hp.com/zh_cn）
白皮书
- 《The Next Generation Mass Storage Stack》（位于 docs.hp.com 上的 Network and Systems Management -> Storage Area Management 中）
- 从 HP-UX 11i v2 迁移到 HP-UX 11i v3
- 用于海量存储的 HP-UX 11i v3 本地多路径

另请参阅 HP-UX 11i v3 intro(7) 联机帮助页和本手册的“关于多路径”。

镜像存储示例

图 3-20 “共享存储单元中的物理磁盘” 显示了使用 HA 存储机架进行镜像存储的图例。在此示例中，节点 1 和节点 2 以并行结构进行连接，每个节点都具有连接到两个共享存储设备的冗余路径。每个节点都安装了两个用于根文件系统、交换等用途的（非共享的）内置磁盘。每个共享存储单元都安装三个磁盘，其中一个存储单元的三个磁盘的设备文件名分别为 c0t0d0、c0t1d0 和 c0t2d0。另一个存储单元上，三个磁盘的设备文件名则为 c1t0d0、c1t1d0 和 c1t2d0。




	注释：根据 Agile 寻址（请参阅“关于设备文件名称（设备专用文件）”），该示例中的存储单元的名称将为 `disk1`、`disk2`、`disk3` 等。

图 3-20 共享存储单元中的物理磁盘

图 3-21 “镜像物理磁盘” 显示了由单个磁盘组合而成的多个磁盘镜像结构。

图 3-21 镜像物理磁盘

图 3-22 “卷组中的多个设备配置” 显示了 LVM 卷组中配置的镜像，其中的 /dev/vgpkgA 和 /dev/vgpkgB 是 LVM 卷组。卷组由 Serviceguard 程序包激活以便供高可用性应用程序使用。

图 3-22 卷组中的多个设备配置

磁盘阵列存储示例

图 3-23 “组合成 LUN 的物理磁盘” 显示了一个磁盘阵列上的存储配置图例。磁盘阵列实用程序会将物理磁盘配置到逻辑单元或 LUN 中，这样操作系统便可识别它们了。

图 3-23 组合成 LUN 的物理磁盘




	注释：通常使用磁盘阵列制造商提供的实用程序进行 LUN 定义。由于磁盘阵列的种类相当多，所以应当参考存储设备随附的文档。

图 3-24 “多个路径的 LUN” 显示了配置多个路径（链路）的 LUN，它可为数据提供冗余路径。




	注释：根据 Agile 寻址，这些示例中的存储单元的名称将为 `disk1`、`disk2`、`disk3` 等。请参阅“关于设备文件名称（设备专用文件）”。

图 3-24 多个路径的 LUN

最后，图 3-25 “卷组中的多个路径” 显示了在卷组中配置了多个路径。

图 3-25 卷组中的多个路径

卷管理器的类型

Serviceguard 允许为数据存储选择三个卷管理器：

HP-UX Logical Volume Manager (LVM) 和（可选的）Mirrordisk/UX
适用于 HP-UX 的 VERITAS Volume Manager (VxVM) －基本和附加产品
适用于 HP-UX 的 VERITAS Cluster Volume Manager (CVM)（如果可用）（请参阅“关于 VERITAS CFS 和 CVM”）

第 5 章和第 6 章的相应部分分别解释了如何使用这些卷管理器配置群集存储。本节的其他部分将解释这些卷管理器之间的一些不同之处，并向您提供有关根据群集环境进行适当选择的建议。




	注释：有关 HP-UX Logical Volume Manager 的内容，请参考《HP-UX 系统管理员指南》。 VERITAS Volume Manager 的发行说明包含 VERITAS 卷管理产品说明。

HP-UX Logical Volume Manager (LVM)

Logical Volume Manager (LVM) 是 HP-UX 上的缺省存储管理产品。LVM 随附在操作系统中，并且在所有群集节点上均可用。它支持使用 Mirrordisk/UX。MirrorDisk/UX 是一个附加产品，它允许在磁盘镜像中最多使用两个镜像（总共有数据的三个副本）。

当前，HP-UX 根磁盘可以配置为 LVM 卷组（请注意，在此情况下 HP-UX 根磁盘与 VERITAS 根磁盘组 rootdg 不同，除了使用 VERITAS Volume Manager 3.5 产品的任何节点中的 HP-UX 根磁盘之外，还必须配置 VERITAS 根磁盘组。在 VERITAS Volume Manager 4.1 产品中，不再需要 rootdg）。LVM 卷组中配置的磁盘也可用于 Serviceguard 群集锁磁盘的配置。

HP-UX 单系统和 Serviceguard 群集继续支持 LVM。

VERITAS Volume Manager (VxVM)

HP-UX 11i 免费提供 Base VERITAS Volume Manager for HP-UX (Base-VXVM)。它包含基本的卷管理器功能，包括基于 Java 的 GUI，我们称之为 VEA。在为 Serviceguard 配置群集存储时，可以只使用 Base-VXVM。但是，只能使用有限的功能。

附加产品 VERITAS Volume Manager for HP-UX（B9116BA、B9117BA）除了提供基本的卷管理功能之外，还提供一整套增强的卷管理器功能。其中包括如镜像、用于主动式（主动式存储设备）的动态多路径处理以及在线重定位功能。

VxVM 可用于具有以下特性的群集：

任意大小（最多 16 个节点）
要求快速群集启动时间。
不要求共享存储组激活（要求安装 CFS）
没有将所有节点连接到所有磁盘（要求安装 CFS）
需要使用软件 RAID 镜像或条带化镜像。
配置了多个心跳线子网。

VxVM 中的磁盘组传输

通过 VxVM，可在任一节点上创建磁盘组，且与群集是否正在运行无关。然后用户需要在每个节点上通过导入磁盘组的方式进行验证。因此，虽然使用 VxVM 传输磁盘组所需的步骤要比使用 CVM（请参阅下面的 Cluster Volume Manager (CVM)）更烦琐，但是，您可以随意地从任意节点中创建磁盘组。

VxVM 的程序包启动时间

通过 VxVM，每个磁盘组可由使用磁盘组的程序包控制脚本导入。这就是说，群集的启动时间不受影响，但是单个程序包的启动时间将会增加，因为 VxVM 需要在程序包启动时导入磁盘组。

VERITAS Cluster Volume Manager (CVM)




	注释：HP-UX 的某些（而不是所有）当前发行版支持 CVM（和 CFS - Cluster File System）。有关最新的信息，请查看适用于您的 Serviceguard 版本的最新发行说明 (http://www.docs.hp.com -> High Availability → Serviceguard)。

可以选择使用 VERITAS Cluster Volume Manager (CVM) 而不使用 Volume Manager (VxVM) 来配置群集存储。安装 Serviceguard 后，Base-VXVM 可以提供一些基本的群集功能，但不支持软件镜像、用于主动式（主动式存储设备）的动态多路径处理或者需要额外许可的其他大量功能。

VxVM 最多支持 16 个节点，CVM 最多支持 8 个节点，CFS 最多支持 4 个节点。

VxVM 4.1 (B9116BA)、CVM 3.5 (B9117AA) 和 CVM 4.1 (B9117BA) 是 VxVM 卷管理器的增强版本，专门供群集使用。安装 VERITAS Volume Manager 后，CVM 附加产品可在群集环境中提供大多数增强的 VxVM 功能。CVM 完全支持群集，它直接从 Serviceguard 获取群集成员信息。

群集信息是通过在群集中的所有节点上运行的特定系统多节点程序包提供的。在配置 VxVM 磁盘组供 CVM 使用之前，群集必须已启动，并且必须正在运行此程序包。必须从 CVM 主节点创建磁盘组。对于 VERITAS CVM 3.5，该程序包名为 VxVM-CVM-pkg；对于 CVM 4.1，该程序包名为 SG-CFS-pkg。

CVM 使您可以一次在一个节点上激活存储，即在一个节点上执行写入激活的同时，在另一个节点上执行读取激活（例如，允许备份）。CVM 为群集提供完全镜像和动态多路径 (DMP)。

CVM 支持多个节点间的并发存储读取/写入访问，这样，应用程序（例如，Oracle Real Application Cluster (RAC)）可以管理读取/写入访问争用。

在 Serviceguard 中，CVM 4.1 可以与 VERITAS Cluster File System (CFS) 配合使用。有几个 HP Serviceguard Storage Management Suite 软件包可提供同时启用 CVM 和 CFS 的功能。

CVM 可用于具有以下特性的群集：

运行要求在程序包故障切换之后快速激活磁盘组的应用程序；
要求同时在一个以上的节点上存储激活，例如，在一个节点上执行备份操作的同时，使用卷的程序包在另一个节点上处于活动状态。在此情况下，使用磁盘组的程序包以独占模式激活磁盘组的同时，执行备份操作的节点可以共享读取模式激活磁盘组；
运行需要多个节点之间的并行存储读取/写入访问的应用程序（如 Oracle RAC）。

对于 CVM 3.5 和 4.1，心跳线配置方式是不同的。请参阅“要求冗余心跳线子网”。

共享的存储设备必须连接到群集中的所有节点，不管节点是否要访问该设备上的数据。

CVM 的群集启动时间

系统多节点的控制脚本启动 CVM 时，所有的共享磁盘组 (DG) 将被导入。根据 DG 数量、节点数量以及配置（磁盘数量、卷数量等）的不同，导入操作花费的时间也有所不同（此程序包的当前超时值为三分钟，但对于更大的配置来说，必须增加超时值）。在系统多节点程序包启动之前，所有使用 CVM DG 的故障切换程序包都不会启动。请注意，这种延迟不会影响程序包的故障切换时间；它是群集启动时的一次性开销。

CVM 的磁盘组传输

CVM 磁盘组是在一个称为 CVM 主节点的群集节点上创建的。CVM 验证每个节点是否都可以看到每个磁盘，且不允许创建无效的 DG。

要求冗余心跳线子网

HP 建议您将连接群集节点的所有子网配置为心跳线网络，因为这样无需任何额外开销即可增强保护以防出现多个故障。

对于 CVM 3.5 和 4.1，心跳线配置方式是不同的。可以通过下列方式创建冗余：

1) 双（多个）心跳线网络
2) 具有备用局域网卡的单心跳线网络
3) 具有 APA 的单心跳线网络CVM 3.5 仅支持第二和第三选项。第一和第二选项是适用于 CVM 4.1 的最低推荐配置。

卷管理器的比较

下表总结了卷管理器的优缺点。

表 3-5 Serviceguard 支持的卷管理器的优缺点

产品	优点	缺点
Logical Volume Manager (LVM)	此软件随所有版本的 HP-UX 一起提供。使用可选的镜像 Mirrordisk/UX 软件，最多可提供 3 种镜像方式。自 HP-UX 11i v3 起，在缺省状态下动态多路径 (DMP) 处于活动状态。支持从多个节点进行独占激活和只读激活。可用于配置一个群集锁磁盘。支持多个心跳线子网；故障切换时间较快的子网用于重组群集。	缺乏灵活性和其他一些卷管理器的扩展功能。
Mirrordisk/UX	软件镜像。较低成本解决方案。	缺乏其他卷管理器的扩展功能。
Shared Logical Volume Manager (SLVM)	随 SGeRAC 免费提供，可实现对 RAC 数据的多节点访问。在共享的读取/写入模式下，每个群集最多支持 16 个节点。支持独占激活支持多个心跳线子网。激活共享卷组后的联机节点配置（使用特定的 SLVM 内核和 Serviceguard 版本）。	缺乏灵活性和其他一些卷管理器的扩展功能。镜像支持能力有限。
Base-VxVM	此软件在 HP-UX 11i 发行版中免费提供。通过图形用户界面实现基于 Java 的管理。支持条带化 (RAID-0)。级联。联机调整卷大小。支持多个心跳线子网。	不能用于群集锁。只有 VxVM 3.5 或更高版本以及 HP-UX 11i 支持根/引导磁盘。仅支持独占式读取或写入激活。程序包启动或进行故障切换时，由于 `vxdg` 导入时间较长，可能会导致程序包延迟。
VERITAS Volume Manager －完整的 VxVM 产品 B9116AA (VxVM 3.5) B9116BA (VxVM 4.1)	可从任意节点进行磁盘组配置。主动式（主动式存储设备）的 DMP。支持独占式激活。发生故障的子磁盘的在线重定位和不重定位。支持每个卷最多包含 32 个丛 RAID 1+0 条带化镜像。 RAID 1 镜像。 RAID 5。 RAID 0+1 条带化镜像。支持多个心跳线子网，这样可以减少群集重组时间。	要求购买附加许可证。不能用于群集锁。只有在 HP-UX 11i 上安装了 VxVM 3.5 或更高版本时，才支持将磁盘用作根/引导磁盘。不支持以共享模式激活或只读模式在多个节点上进行激活。较长的 `vxdg` 导入过程可能会延迟程序包的启动时间。
VERITAS Cluster Volume Manager - B9117AA (CVM 3.5) B9117BA (CVM 4.1)	提供卷配置传输。支持群集可共享的磁盘组。程序包启动速度快于 VxVM。支持共享激活。支持独占式激活。支持同一时刻不同节点上不同模式的激活。 CVM 4.1 支持 VERITAS Cluster File System (CFS)	必须在主节点上配置磁盘组。 CVM 只能用于最多八个群集节点。CFS 只能用于最多四个节点。群集启动速度可能会慢于 VxVM。要求购买附加许可证。不支持条带化镜像或 RAID 5。 CVM 3.5 仅支持一个心跳线子网（CVM 4.1 支持多个心跳线） CVM 要求将所有节点都连接到共享磁盘组。并非 HP-UX 的所有版本当前均支持。