設定 Azure 中 Linux VM 的 LVM

本文將討論如何在 Azure 虛擬機器中設定邏輯磁碟區管理員 (LVM)。 LVM 可能會根據 OS 磁碟或 Azure VM 中的資料磁碟來使用,不過,根據預設,大部分的雲端映像將不會在 OS 磁碟上設定 LVM。 下列步驟將著重於如何針對您的資料磁碟設定 LVM。

線性與等量邏輯磁碟區

LVM 可以用來將數個實體磁碟的結合成單一存放磁碟區。 根據預設 LVM 通常會建立線性邏輯磁碟區,這表示實體儲存體是串連在一起。 在此情況下,讀取/寫入作業通常只會傳送至單一磁碟。 相反地,我們也可以建立等量邏輯磁碟區,將讀取和寫入分散到磁碟區群組 (類似 RAID0) 中的多個磁碟。 基於效能考量,您可能希望建立等量邏輯磁碟區,如此一來,讀取和寫入就能利用您所有已連結的資料磁碟。

本文件將說明如何將數個資料磁碟結合成單一磁碟區群組,然後再建立等量邏輯磁碟區。 下列為一般性步驟,適用於大部分的發行版本。 在大部分情況下,Azure 上用於管理 LVM 的公用程式和工作流程,與其他環境中的基本上都相同。 像往常一樣,也請向您的 Linux 廠商洽詢搭配特定發行版本使用 LVM 的文件和最佳做法。

連接資料磁碟

使用 LVM 時,通常一開始會用二個或更多的空資料磁碟。 根據 IO 需求,您可以選擇連接儲存在標準儲存體且一個磁碟最多具有 500 IO/ps 的磁碟,或進階儲存體且一個磁碟最多具有 5000 IO/ps 的磁碟。 本文將不會詳細說明如何佈建資料磁碟以及將其連接至 Linux 虛擬機器。 請參閱 Microsoft Azure 文章連接磁碟,取得如何在 Azure 上將空白資料磁碟連接至 Linux 虛擬機器的詳細指示。

安裝 LVM 公用程式

  • Ubuntu

    sudo apt-get update
    sudo apt-get install lvm2
    
  • RHEL、CentOS & Oracle Linux

    sudo yum install lvm2
    
  • SLES 12 和 openSUSE

    sudo zypper install lvm2
    
  • SLES 11

    sudo zypper install lvm2
    

    在 SLES11 上,您也必須編輯 /etc/sysconfig/lvm 並將 LVM_ACTIVATED_ON_DISCOVERED 設為 "enable":

    LVM_ACTIVATED_ON_DISCOVERED="enable" 
    

設定 LVM

本指南假設您已經連接三個資料磁碟,我們會以 /dev/sdc/dev/sdd/dev/sde 來代表。 這些路徑可能不符合您 VM 中的磁碟路徑名稱。 您可以執行 'sudo fdisk -l' 或類似的命令以列出可用的磁碟。

  1. 準備實體磁碟區:

    sudo pvcreate /dev/sd[cde]
    Physical volume "/dev/sdc" successfully created
    Physical volume "/dev/sdd" successfully created
    Physical volume "/dev/sde" successfully created
    
  2. 建立磁碟區群組。 我們在此範例中呼叫磁碟區群組 data-vg01

    sudo vgcreate data-vg01 /dev/sd[cde]
    Volume group "data-vg01" successfully created
    
  3. 建立一或多個邏輯磁碟區。 以下命令會建立名為 data-lv01 的單一邏輯磁碟區,以橫跨整個磁碟區群組,但是請留意,在磁碟區群組中建立多個邏輯磁碟區也是可行的。

    sudo lvcreate --extents 100%FREE --stripes 3 --name data-lv01 data-vg01
    Logical volume "data-lv01" created.
    
  4. 格式化邏輯磁碟區

    sudo mkfs -t ext4 /dev/data-vg01/data-lv01
    

    注意

    SLES11 請使用 -t ext3 而不是 ext4。 SLES11 對於 ext4 檔案系統只支援唯讀權限。

將新的檔案系統新增至 /etc/fstab

重要

不當編輯 /etc/fstab 檔案會導致系統無法開機。 如果不確定,請參閱散發套件的文件,以取得如何適當編輯此檔案的相關資訊。 在編輯之前,也建議先備份 /etc/fstab 檔案。

  1. 建立新檔案系統所需的掛接點,例如:

    sudo mkdir /data
    
  2. 找出邏輯磁碟區的路徑

    lvdisplay
    --- Logical volume ---
    LV Path                /dev/data-vg01/data-lv01
    ....
    
  3. 在文字編輯器中開啟 /etc/fstab,並為新檔案系統新增項目,例如:

    /dev/data-vg01/data-lv01  /data  ext4  defaults  0  2
    

    然後,儲存並關閉 /etc/fstab

  4. 測試 /etc/fstab 項目是否正確:

    sudo mount -a
    

    如果此命令會產生錯誤訊息,請檢查 /etc/fstab 檔案中的語法。

    接下來,執行 mount 命令,以確保已掛接檔案系統:

    mount
    ......
    /dev/mapper/data--vg01-data--lv01 on /data type ext4 (rw)
    
  5. (選擇性) 保全 /etc/fstab中的開機參數

    許多散發套件包含 nobootwaitnofail 掛接參數,可加入至 /etc/fstab 檔案。 這些參數容許發生掛接特定檔案系統失敗,並容許 Linux 系統繼續開機,即使它無法正確地掛接 RAID 檔案系統。 請參閱散發套件的文件,以取得這些參數的相關資訊。

    範例 (Ubuntu):

    /dev/data-vg01/data-lv01  /data  ext4  defaults,nobootwait  0  2
    

TRIM/UNMAP 支援

有些 Linux 核心會支援 TRIM/UNMAP 作業以捨棄磁碟上未使用的區塊。 這些作業主要是在標準儲存體中相當實用,可用來通知 Azure 已刪除的頁面已不再有效而可予以捨棄。 如果您建立大型檔案,然後再將它們刪除,捨棄頁面可以節省成本。

有兩種方式可在 Linux VM 中啟用 TRIM 支援。 像往常一樣,請參閱您的散發套件以了解建議的方法︰

  • /etc/fstab 中使用 discard 掛接選項,例如:

    /dev/data-vg01/data-lv01  /data  ext4  defaults,discard  0  2
    
  • 在某些情況下,discard 選項可能會影響效能。 或者,您也可以從命令列手動執行 fstrim 命令,或將它新增到 crontab 來定期執行︰

    Ubuntu

    # sudo apt-get install util-linux
    # sudo fstrim /datadrive
    

    RHEL、CentOS & Oracle Linux

    # sudo yum install util-linux
    # sudo fstrim /datadrive