DBA不得不懂的儲存知識

概述

計算機發展到今天，無論是CPU處理速度還是記憶體都取得了很大的發展，但是儲存的發展速度遠遠低於CPU和記憶體等，儲存的效率比記憶體慢千萬倍，因此IO也成為影響效能的最關鍵因素。

對於DBA來說，懂點系統和儲存知識是非常必要的。拿DB2來說，資料庫的資料大都存放在外掛儲存上，儲存的設計好壞直接影響著資料庫的IO讀寫效能。調優資料庫基本上就是在CPU，記憶體和儲存IO之間做平衡，但很多DBA對儲存缺乏基本的理解，在調優時根本無從下手。

本文從DB2儲存模型入手，介紹了AIX系統LVM儲存模型和陣列儲存模型的基本概念和關係，希望對大家有所幫助。有不當之處，也請大家在評論區留言，感謝大家的支援！

DB2的儲存模型

db2的儲存模型包括幾個重要的概念：表空間(tablespace)、容器（container)、資料塊（extent)和資料頁(page)。表(table)建在表空間上，表空間是個邏輯概念，實際資料是存放在container中，container才是資料的物理存放地。根據表空間的管理方式不同，container可以是目錄（SMS，由作業系統管理)，也可以是檔案或裸裝置（DMS，DB2自己管理）。目前在Unix環境中，考慮到效能原因，大部分的container採用裸裝置。

AIX系統中的儲存模型

aix中提供LVM(logical volume manager)邏輯卷管理器進行儲存管理。LVM軟體層介於應用和儲存硬體之間，提供對磁碟空間的靈活而動態的管理。

在LVM裡，有幾個重要概念：vg,pv,lv,pp,lp.

PV,physical volume-物理卷，對應一塊物理磁碟或者一個hdisk（陣列）

VG,volume group-卷組，由PV組成

PP,physical partition-物理分割槽，VG中磁碟劃分的最小單元

LV,logical volume-邏輯卷，可跨多個PV，檔案系統建在LV上

LP，Logical partition-邏輯分割槽，包含一個或多個PP。

前面我們提到的表空間raw container其實就是建在某個VG的LV上。可以透過list tablespace containers for xx得到container的位置，一般都是在/dev/目錄下面r開頭的某個邏輯捲上。可透過lslv檢視某個lv跨越哪些硬碟或Hdisk。

當用iostat監控到某個Hdisk很忙的時候，可以透過

#lsdev -Cc disk

來定位hdisk是否放在陣列上，舉例：

#lsdev -Cc disk

hdisk0 Available 09-08-00-8,0 16 Bit LVD SCSI Disk Drive

hdisk1 Available 09-08-00-9,0 16 Bit LVD SCSI Disk Drive

hdisk6 Available 0C-08-02 EMC CLARiiON FCP RAID 1/0 Disk

hdisk7 Available 0C-08-02 EMC CLARiiON FCP RAID 1/0 Disk

hdisk8 Available 0E-08-02 EMC CLARiiON FCP RAID 1/0 Disk

hdisk9 Available 0E-08-02 EMC CLARiiON FCP RAID 1/0 Disk

hdisk10 Available 0C-08-02 EMC CLARiiON FCP RAID 1/0 Disk

hdisk11 Available 0C-08-02 EMC CLARiiON FCP RAID 1/0 Disk

hdisk12 Available 0E-08-02 EMC CLARiiON FCP RAID 1/0 Disk

hdisk13 Available 0E-08-02 EMC CLARiiON FCP RAID 1/0 Disk

hdiskpower0 Available 0C-08-02 PowerPath Device

hdiskpower1 Available 0E-08-02 PowerPath Device

從上面可以看到，hdisk0-1是本地SCSI硬碟，hdisk6-13是EMC的Raid 10磁碟陣列，是儲存的LUN在多個路徑下的產物，hdiskpower0/1則是EMC Powerpath合併後的可用物理卷，真正對應到儲存的LUN。這裡又提到兩個概念Powerpath和LUN。

LUN由於多條訪問路徑的原因被認成多個hdisk，類似網路裡面的多路經路由。但aix不能自動將多個路徑認到的裝置歸為一個hdisk，所以透過儲存提供的多路經管理軟體，再歸為一個裝置。

Powerpath是EMC提供的多路徑管理軟體(multiple path)，hds的老版本叫vpath，新版本叫dlmpath。

一個Powerpath對應儲存系統裡面的一個硬碟（並非物理硬碟，而是經過劃分後的邏輯硬碟），這個Powerpath會對應n個hdisk，n取決於你有多少條通道。

上面例子中，hdisk6,hdisk7,hdisk10,hdisk11對應hdiskpower0 裝置，而hdisk8,hdisk9,hdisk12,hdisk13對應hdiskpower1裝置，透過Hdisk的個數可知有4條通道。

LUN是儲存上的概念，對應到系統中就是一個Hdisk或hdiskpower。

陣列儲存模型

RAID陣列和LUN

陣列的配置，就是先選好幾塊盤，作raid組，然後在raid組上，劃分LUN，大小自定；然後作group，可以是raid組group、lun group，主機group等；然後作主機map（對映），或者叫host attachement，就是設定哪個或哪些主機能看到相應的lun，或lun group。設定好map後，主機開機，便會看到分配給它的新磁碟（對應陣列上的lun），如hdiskpower等。主機可以對其進行分割槽，格式化等常規磁碟的操作，或將其加到VG中，而不必也無法關心這個lun在陣列中是由哪些盤組成的，raid型別是什麼，這些都是陣列控制器關心的，上層主機是看不到的。

RAID的型別常用的有RAID0,RAID1,RAID5和RAID10。RAID0在多塊盤上作條帶(stripe)，效能最好，但不做任何形式的冗餘。RAID1透過映象(mirror)提供最好的冗餘，但比較費盤。RAID10是RAID0+RAID1。RAID5透過奇偶校驗演算法確保陣列中每塊盤的資料都可透過其餘盤恢復，因此在提供高效能的同時，也能提高冗餘性。

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