Planification de la disponibilité

Cette section décrit les fonctionnalités LVM qui peuvent améliorer la disponibilité et la redondance de vos données. Elle aborde les sujets suivants :

Augmentation de la disponibilité des données grâce à la mise en miroir




	REMARQUE : La mise en miroir requiert un produit optionnel, HP MirrorDisk/UX.

La mise en miroir correspond au stockage des copies identiques de données sur des volumes logiques, de préférence sur des disques distincts. Cette redondance offre plusieurs avantages :

Si vous mettez en miroir le système de fichiers racine et l'espace d'échange, le système d'exploitation peut tolérer une panne du disque racine car les données critiques sont disponibles sur plus d'un disques LVM.
Si vous mettez en miroir les volumes logiques utilisés par une application spécifique, celle-ci continue de s'exécuter même en cas de défaillance de disque.
En cas d'échec d'un canal d'E/S, LVM peut récupérer les données à partir d'une source dupliquée.
La mise en miroir accélère les applications à lecture intensive en permettant au matériel de lire les données à partir du disque LVM le plus commode.
Vous pouvez sauvegarder une copie des données pendant qu'une autre copie continue de s'exécuter.

La mise en miroir mappe une étendue logique à plusieurs ensembles d'étendues physiques. Le nombre d'étendues logiques demeure constant, mais le nombre d'étendues physiques utilisées (et par conséquent l'espace disque occupé) change en fonction du nombre de copies miroirs. La mise en miroir augmente la protection des données et la disponibilité du système, mais elle consomme deux fois plus d'espace disque (voire plus, selon le nombre de copies miroir) ; vous devez donc l'utiliser uniquement pour les données volatiles et critiques.

Les volumes logiques en miroir doivent appartenir au même groupe de volumes ; vous ne pouvez pas créer de miroir d'un groupe de volumes à un autre.

Cette section aborde les sujets suivants :

Pour obtenir des informations plus complètes sur les tâches élémentaires de mise en miroir, reportez-vous à l’ouvrage Disk and File Management Tasks on HP-UX (Prentice Hall PTR, 1997).

Contrôle du comportement d'écriture de miroir

Trois stratégies régissent la façon dont les étendues logiques en miroir sont écrites sur les étendues physiques : la stratégie d'allocation, la stratégie de planification pour les écritures sur disque et la stratégie de synchronisation pour la récupération après incident. Ces stratégies peuvent être définies à l'aide de HP SMH, de la commande lvcreate ou de la commande lvchange.

Stratégie d'allocation

Les étendues en miroir peuvent être allouées sur des volumes physiques selon des stratégies strictes ou non strictes, contiguës ou non contiguës. Par défaut, la stratégie d'allocation des volumes logiques en miroir est définie à stricte, non contiguë.

Allocation stricte et non stricte

L'allocation stricte requiert que les étendues logiques soient mises en miroir sur des étendues physiques sur différents volumes physiques. L'allocation non stricte autorise la mise en miroir des volumes logiques sur des étendues physiques qui peuvent être sur le même volume physique. Les options -s y et -s n de la commande lvcreate ou lvchange définissent l'allocation stricte ou non stricte.




	ATTENTION : L'utilisation de l'allocation non stricte peut réduire le degré de redondance créé par la mise en miroir LVM car une étendue logique peut être mise en miroir sur des étendues physiques différentes sur le même disque. Par conséquence, la défaillance de ce disque rend dans ce cas les deux copies des données indisponibles.

Allocation contiguë et non contiguë

L'allocation contiguë possède trois caractéristiques : les étendues physiques sont allouées par ordre croissant, il n'existe aucun espace entre les étendues physiques dans une copie miroir, et toutes les étendues physiques d'une copie miroir résident sur un même volume physique. L'allocation non contiguë autorise le mappage des étendues logiques sur des étendues physiques non consécutives. Les options -C y et -C n de la commande lvcreate ou lvchange définissent l'allocation contiguë ou non contiguë.




	REMARQUE : Lorsque les volumes logiques allouées à partir du groupe de volumes racine sont mis en miroir, chacun doit être configuré avec l'allocation contiguë.

Stratégie de planification

L'ordonnanceur LVM convertit les demandes d'E/S logiques en une ou plusieurs demandes d'E/S physiques, puis il planifie leur traitement au niveau matériel. La planification a lieu pour les données qui sont mises en miroir et pour celles qui ne le sont pas.

Deux stratégies de planification d'E/S sont disponibles : parallèle et séquentielle.

Planification parallèle

La stratégie de planification parallèle est utilisée par défaut avec la mise en miroir pour optimiser les performances d'E/S. Elle fait en sortie que les opérations de miroir soient écrites simultanément sur toutes les copies. LVM optimise les lectures en lisant le volume physique pour lequel le nombre d'opération d'E/S en attente est le plus faible. L'option -d p de la commande lvcreate ou lvchange définit la stratégie de planification à "parallèle" pour un volume logique.

Planification séquentielle

La stratégie de planification séquentielle fait en sorte que les opérations d'écriture en miroir soient effectuées de manière séquentielle ; autrement dit, LVM attend qu'une écriture en miroir soit terminée avant de commencer la suivante. De même, les miroirs LVM sont lus dans un ordre prédéfinis. Sur le plan pratique, la stratégie séquentielle est utilisée uniquement avec une extrême prudence afin de garantir la cohérence des miroirs. L'option -d s de la commande lvcreate ou lvchange définit la stratégie de planification à "séquentielle" pour un volume logique.

Stratégie de synchronisation

Vous pouvez maintenir la cohérence des données miroir en activant ou en désactivant deux fonctionnalités de votre volume logique : le cache d’écriture miroir et la récupération de cohérence de miroir.

Synchronisation à l'aide du cache d’écriture miroir

Le cache d’écriture miroir (MWC, Mirror Write Cache) procure une resynchronisation rapide des données suite à une défaillance du système, mais il a un certain coût de performance pour l'utilisation routinière du système.

Le cache d’écriture miroir assure le suivi de l'emplacement des écritures d'E/S sur le groupe de volumes, et il enregistre périodiquement cette activité dans une structure de données sur disque. Une écriture sur disque supplémentaire est requise pour chaque écriture en miroir non encore enregistrée sur le volume physique. Cela ralentit le traitement des écritures d'E/S au moment de l'exécution et entraîne une dégradation des performances lorsque vous accédez au disque de manière aléatoire ; lors de l'écriture sur une zone du disque qui est déjà enregistrée, les performances ne sont pas affectées. Lors du réamorçage du système après un blocage, le système d'exploitation utilise le cache d’écriture miroir pour resynchroniser rapidement les blocs de données incohérents.

La fréquence des écritures sur disque supplémentaires est faible pour les volumes logiques accédés de manière séquentielle (tels que les journaux de base de données), mais augmente lorsque l'accès est plus aléatoire. Par conséquent, les volumes logiques contenant des données de base de données ou des systèmes de fichiers avec peu de fichiers ou de grands fichiers (plus de 256 Ko) écrits peu fréquemment ne doivent pas utiliser le cache d’écriture miroir lorsque les performances d'exécution sont plus importantes que la durée de récupération après incident.

L'option -M de la commande lvcreate ou lvchange contrôle le cache d’écriture miroir.

Synchronisation à l'aide de la récupération de cohérence de miroir

Lorsque la récupération de cohérence de miroir est activée, LVM n'a aucun impact sur les performances d'E/S. Toutefois, suite à un incident système, pour tout volume logique qui utilise la récupération de cohérence de miroir, l'intégralité de l'espace de données est resynchronisée lorsque vous activez le groupe de volumes. La synchronisation peut être effectuée en arrière-plan sans interférer avec le réamorçage ou l'accès ; cependant, durant ce laps de temps, les performances d'E/S et la redondance sont plus faibles.

Synchronisation sans mécanisme de cohérence de miroir

Lorsque la récupération de cohérence de miroir est désactivée, le comportement d'exécution du système d'exploitation est identique à celui de l'approche précédente. En revanche, suite à un incident, LVM n'effectue pas de resynchronisation des données. Cette approche est utile pour les volumes d'échange et pour les volumes utilisés par une application (telle qu'une base de données) ayant son propre mécanisme de maintenance de la cohérence des données ou de récupération, comme des fichiers journaux de transactions. En revanche, les fichiers journaux de base de données eux-mêmes peuvent être configurés en tant que volume logique en miroir pour utiliser le cache d'écriture miroir.

L'option -c de la commande lvcreate ou lvchange contrôle l'utilisation de la récupération de cohérence de miroir.

Synchronisation d’un volume logique en miroir

Il peut arriver que les données des copies miroirs d’un volume logique ne soient plus synchronisées et deviennent « périmées ». Par exemple, les données en miroir peuvent devenir périmes si LVM ne peut accéder à un disque suite à une coupure d'alimentation de disque. Dans ces cas-là, une resynchronisation doit avoir lieu afin que chaque copie miroir dispose de données identiques. La synchronisation est généralement automatique, bien qu’il soit parfois nécessaire de l’effectuer manuellement.

Synchronisation automatique

Si vous activez un groupe de volumes qui n'est actuellement pas actif, soit automatiquement lors de l'amorçage, soit ultérieurement avec la commande vgchange, LVM synchronise automatiquement les copies miroir de tous les volumes logiques pour lesquels la stratégie Récupération de cohérence de miroir est activée. Il remplace les données dans les étendues physiques marquées comme périmées par les données provenant des étendues non périmées. Dans les autres cas, aucune synchronisation automatique ne se produit et il est nécessaire d’effectuer une synchronisation manuelle.

LVM synchronise automatiquement les données miroir dans les cas suivants :

Lorsque vous augmentez le nombre de copies miroirs d'un volume logique à l'aide de l'option -m de la commande lvmerge, les étendues physiques nouvellement ajoutées sont synchronisées.
Lorsqu’un disque revient en ligne après une coupure d’alimentation.

Synchronisation manuelle

Si vous examinez l’état d’un volume logique avec la commande lvdisplay -v, vous pourrez vérifier si ce volume logique contient des données périmées. Vous pourrez ensuite identifier le disque contenant les étendues physiques périmées. Vous pouvez synchroniser les données d’un ou plusieurs volumes logiques avec la commande lvsync, ou tous les volumes logiques d’un ou plusieurs groupes de volumes avec la commande vgsync. Pour plus d'informations, voir lvdisplay(1M), vgsync(1M) et lvsync(1M).

Synchronisation parallèle

Par défaut, la commande lvsync synchronise les volumes logiques en série. Autrement dit, elle agit sur les volumes logiques spécifiées sur la ligne de commande les uns après les autres, et attend que la synchronisation d'un volume soit terminée avant de passer au suivant. À compter de la version de Septembre 2007 d'HP-UX 11i version 3, vous pouvez utiliser l'option –T pour synchroniser les volumes logiques en parallèle. Avec l'option –T, lvsync s'étale sur plusieurs threads afin de synchroniser simultanément tous les volumes logiques qui appartiennent au même groupe de volumes, ce qui réduit souvent la durée de synchronisation.




	ASTUCE : Les commandes vgchange, lvmerge et lvextend prennent en charge l'option `–s` afin de supprimer la synchronisation automatique des étendues périmées. Si vous effectuez plusieurs tâches liées à la mise en miroir, vous pouvez supprimer la synchronisation des étendues jusqu'à ce que vous ayez terminé toutes les tâches, puis exécuter lvsync avec l'option `–T` afin de synchroniser tous les volumes en miroir en parallèle. Par exemple, vous pouvez utiliser vgchange -s avec lvsync -T pour réduire la durée d'activation des groupes de volumes possédant des volumes logiques en miroir. Pour un autre exemple, voir « Mise en miroir du disque d'amorçage ».

Augmentation de la redondance des disques grâce à la préservation de disque




	REMARQUE : Les groupes de volumes de version 2.x ne prennent pas en charge la préservation de disque. La préservation de disque requiert un produit optionnel, HP MirrorDisk/UX. MirrorDisk/UX n’est pas disponible pour les environnements LVM partagés dans un cluster à disponibilité élevée sur plus de deux nœuds. Vous ne pouvez pas configurer la préservation dans ces environnements. Dans ces cas-là, HP recommande d'utiliser la mise en miroir matérielle par le biais de périphériques RAID, qui peuvent prendre en charge leur propre forme de préservation.

En cas de défaillance d'un disque contenant des données en miroir, remplacez le disque le plus rapidement possible, comme décrit dans « Remplacement d’un disque défectueux ». Avant le remplacement du disque, les données de votre volume logique ne possèdent pas de copie miroir supplémentaire, à moins que vous n'ayez configuré plusieurs copies miroir. Même avec la mise en miroir multiple, votre niveau de sécurité est réduit à cause de la perte d'une copie miroir.

Pour éviter une telle situation, vous pouvez utiliser un ou plusieurs disques de secours pour chacun des groupes de volumes. Ils serviront de périphériques de rechange en cas de défaillance d’un disque. Avec cette configuration, LVM reconfigure automatiquement le groupe de volumes de sorte que le volume physique de secours remplace le périphérique défaillant sans aucune autre intervention. Concrètement, une copie des données de tous les volumes logiques résidant actuellement sur le disque défaillant est créée sur le volume physique de rechange. Ce processus porte le nom de préservation automatique, ou simplement préservation. Pendant ce traitement, le volume logique continue d'être accessible aux utilisateurs. Vous pouvez ainsi différer le remplacement du disque défaillant à une date ultérieure, qui présentera le minimum d’inconvénients pour vous et pour les utilisateurs du système. Lors de cette opération, vous copiez les données du disque de secours sur le disque d’origine ou sur son disque de remplacement, le disque de secours jouant de nouveau le rôle de disque vide en attente.

Pour que la préservation ait lieu, les conditions suivantes doivent être remplies :

Tous les volumes logiques du groupe de volumes doivent avoir été configurés avec la mise en miroir stricte (maintenance de copies miroirs sur des disques distincts, car LVM copie les données sur le disque de secours à partir d'un disque non endommagé plutôt qu'à partir du disque défectueux.
Vous devez disposer d’au moins un volume physique de secours en attente. Si le dernier disque de secours est déjà utilisé suite à une défaillance disque, il sera indisponible.
Le disque de secours doit être de capacité équivalente au disque défaillant.

L’espace disque du volume physique de secours n'est disponible pour l'allocation d'étendue que pour le remplacement d’un disque défaillant. Ses étendues physiques ne doivent donc pas être comptées dans la valeur PE total ou PE disponible telle qu’elle est donnée par les commandes pvdisplay et vgdisplay.




	REMARQUE : Si la conservation du même niveau de performances est importante en cas de défaillance d’un disque, prévoyez un volume physique de rechange pour chaque bus. Cependant, si plusieurs disques tombent en panne sur le même bus, cette stratégie n’empêchera pas une certaine dégradation des performances.

Les commandes pvdisplay et vgdisplay génèrent des informations sur le type de volume physique auquel elles sont appliquées : volume de rechange en attente ou en cours d’utilisation et contenant des données, ou informations sur les volumes physiques indisponibles, mais dont les données ont été remplacées.

Augmentation de la redondance matérielle grâce au multichemin

Il est possible que le matériel que vous utilisez permette le double-câblage (contrôleurs doublés) sur un même volume physique. Dans ce cas, LVM peut prendre en compte plusieurs chemins d’accès vers le même volume physique. Si la liaison principale échoue, il y a commutation automatique vers la liaison secondaire. La fonctionnalité multichemin permet d'accroître la disponibilité.




	REMARQUE : À compter d'HP-UX 11i version 3, la pile de stockage de masse prend en charge le multichemin natif sans pvlinks LVM. Le multichemin natif procure davantage d'algorithmes d'équilibrage de la charge et d'options de gestion de chemins d'accès que LVM. HP recommande d'utiliser le multichemin natif pour gérer les périphériques multichemins, au lieu d'utiliser les liaisons secondaires LVM. À des fins de compatibilité descendante, vous pouvez utiliser des pvlinks existantes. Toutefois, vous devez utiliser des fichiers spéciaux de périphériques hérités pour les volumes physiques et désactiver le multichemin natif pour ces fichiers spéciaux de périphériques hérités à l'aide de la commande scsimgr. Pour plus d'informations, reportez-vous au document technique intitulé LVM Migration from Legacy to Agile Naming Model, disponible à l'adresse http://docs.hp.com.

Configuration du multichemin à un volume physique

Pour utiliser une liaison secondaire, vous pouvez créer un groupe de volumes avec vgcreate en précisant les noms des fichiers de périphériques des liaisons principale et secondaire. Les deux liaisons doivent représenter des chemins d'accès vers le même volume physique. (N’exécutez pas pvcreate pour la liaison secondaire ; le volume physique doit être identique à celui de la liaison principale.) Lorsque vous indiquez deux fichiers de périphériques faisant référence au même disque par le biais de la commande vgcreate, LVM configure le premier en tant que liaison principale et le second en tant que liaison secondaire.

Si, par exemple, un disque dispose de deux câbles et que vous souhaitez configurer le premier en tant que liaison principale et le second en tant que liaison secondaire, tapez la commande suivante :

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

Pour ajouter une liaison secondaire à un volume physique faisant déjà partie d’un groupe de volumes, utilisez la commande vgextend pour spécifier la nouvelle liaison à ce volume physique. Si, par exemple, /dev/dsk/c2t0d0 fait déjà partie de votre groupe de volumes, mais que vous souhaitez ajouter une nouvelle connexion au volume physique, tapez la commande suivante :

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

En cas d'échec de la liaison principale, LVM commute automatiquement du contrôleur principal au contrôleur secondaire. Cependant, vous pouvez à tout moment indiquer à LVM de commuter sur un contrôleur différent en utilisant la commande pvchange : Par exemple :

# pvchange -s /dev/dsk/c2t1d0

Lorsque la liaison principale est de nouveau opérationnelle, LVM revient au contrôleur d’origine, sauf si une instruction contraire lui a été donnée par la commande pvchange, comme indiqué ici :

# pvchange -S n /dev/dsk/c2t2d0




	REMARQUE : Vous pouvez également désactiver la commutation automatique en utilisant l'option `-p` de la commande pvchange afin de désactiver l'interrogation proactive. Pour plus d'informations, voir pvchange(1M).

Affichez les liaisons actuelles à un volume physique en utilisant la commande vgdisplay avec l’option -v.