LVM精简卷(Thinly-Provisioned Logical Volumes)

可能LVM大家都比较熟悉，那么精简卷又是干什么的呢？相比于普通LVM有什么优势，又会带来哪些新的问题？带着这些我们来一探究竟：

工作原理

在创建Thin“瘦”卷时，预分配一个虚拟的逻辑卷容量大小，而只是在实际写入数据时才分配物理空间给这个卷。这样我们可以轻易的创建出总逻辑容量超出物理磁盘空间的多个“精简卷”，而无须为将来可能达到的数据量提前“买单”。在应用产生的数据确实需要增加驱动器时，我们也可以灵活地在线调整卷的大小。

带来的问题：

当每个卷已使用的容量总和超过阵列的物理容量时，将无法再写入数据，并导致应用出错。
于是设置空间预警的功能就相当重要，比如在物理空间占用达到85%时向管理员发出通知，
或者设定自动增长策略，当达到指定阀值，比如85%时，卷自动增长10G。

Thin provisioned

Thin Provisioned的最大特点在于可以对存储资源进行按需动态分配，即对存储进行了虚拟化管理。
例如，某位用户向服务器管理员请求分配10TB的资源。虽然可能确实需要10TB的物理存储容量，但根据当前使用情况，分配2TB就已足够。
因此，系统管理员准备2TB的物理存储，并给服务器分配10TB的虚拟卷。服务器即可基于仅占虚拟卷容量1/5的现有物理磁盘池开始运行。
这样的“始于小”方案能够实现更高效地利用存储容量。

组成

在标准的逻辑卷中磁盘空间在创建时就会占用卷组的空间，但是在瘦（thin）卷中只有在写入时才会占用存储池"thin pool LV"中的空间。
一个 thin逻辑卷创建前必须创建 thin pool LV，一个 thin pool LV由两部分组成：
一个大的data LV（数据卷）用来储存数据块，和一个metadate LV（元数据卷）。metadata中记录了thin卷中每个块数据的所属关系。
（说简单点就是metadata中储存索引，data中储存真实数据，当你访问数据时，先通过索引再访问数据，因为你每次首先访问的不是真实数据，
所有就像C语言中链表一样，理论上储存的数据可以无限大，并且动态可调）。

术语介绍

ThinDataLV：thin数据卷。从卷组中创建的一个比较大的卷，在thin池中来储存thin卷的数据块。
ThinMetaLV： thin 元数据卷。从卷组中创建的一个比较小的卷，在thin池来储存块数据的映射关系。
ThinPoolLV ：thin池卷，精简池。由 ThinDataLV 和 ThinMetaLV组成，包括ThinLVs 和 SnapLV。
ThinLV：thin LV 精简卷。由 ThinPoolLV创建(刚开始创建时为空，不实际占有空间)。

创建thin pool

在测试的服务器上新增了一块10G的磁盘，将这个磁盘创建为一个thinpool和2个5G的逻辑卷。它看起来应该这样做。

创建pv

# pvcreate /dev/sdc

Physical volume "/dev/sdc" successfully created.

创建vg

# vgcreate data /dev/sdc

Volume group "data" successfully created

创建thin pool

# lvcreate -l +100%free --thinpool data_pool data

Thin pool volume with chunk size 64.00 KiB can address at most 15.81 TiB of data.

Logical volume "data_pool" created.

创建精简卷thin volume

# lvcreate -V 5G --thin -n thin_lv_data01 data/data_pool

Logical volume "thin_lv_data01" created.

# lvcreate -V 5G --thin -n thin_lv_data02 data/data_pool

WARNING: Sum of all thin volume sizes (10.00 GiB) exceeds the size of thin pool data/data_pool and the size of whole volume group (<10.00 GiB).

WARNING: You have not turned on protection against thin pools running out of space.

WARNING: Set activation/thin_pool_autoextend_threshold below 100 to trigger automatic extension of thin pools before they get full.

Logical volume "thin_lv_data02" created.

创建完成查看效果

# lvs

LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert

data_pool data twi-aotz-- 9.97g 0.00 0.68

thin_lv_data01 data Vwi-a-tz-- 5.00g data_pool 0.00

thin_lv_data02 data Vwi-a-tz-- 5.00g data_pool 0.00

root rhel -wi-ao---- 149.50g

swap00 swapvg -wi-ao---- <8.00g

thin pool自动扩容

1.查看配置文件/etc/lvm/lvm.conf,默认情况下，自动扩展名设置为100

thin_pool_autoextend_threshold /etc/lvm/lvm.conf

#Configuration option activation/thin_pool_autoextend_threshold.

#thin_pool_autoextend_threshold = 70

thin_pool_autoextend_threshold = 100

#设置为100将禁用自动扩展，默认设置表明该功能已被禁用。activation /
thin_pool_autoextend_threshold表明当精简池的使用率超过此百分比时会自动扩展。

2.启用自动扩展，请同时更改"
thin_pool_autoextend_percent “和” thin_pool_autoextend_threshold "设置：

thin_pool_autoextend_threshold = 70

thin_pool_autoextend_percent = 20

这意味着，只要池使用率超过70％，它就会再扩展20％。

手动扩容

将pv扩容5G，扩容完如下：

# pvs

/dev/sdc data lvm2 a-- <15.00g 5.00g

#vgs

VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree

data 1 3 0 wz--n- <15.00g 5.00g

# lvs

LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert

data_pool data twi-aotz-- 9.97g 0.00 0.68

thin_lv_data01 data Vwi-a-tz-- 5.00g data_pool 0.00

thin_lv_data02 data Vwi-a-tz-- 5.00g data_pool 0.00

root rhel -wi-ao---- 149.50g

swap00 swapvg -wi-ao---- <8.00g

# lvextend -L +2G data/data_pool(实验环境，手动扩容thin pool)

Size of logical volume data/data_pool_tdata changed from 9.97 GiB (2553 extents) to 11.97 GiB (3065 extents).

Logical volume data/data_pool_tdata successfully resized.

# lvextend -L +2G data/thin_lv_data01(手动扩容thin volume)

WARNING: Sum of all thin volume sizes (12.00 GiB) exceeds the size of thin pool data/data_pool and the amount of free space in volume group (3.00 GiB).

WARNING: You have not turned on protection against thin pools running out of space.

WARNING: Set activation/thin_pool_autoextend_threshold below 100 to trigger automatic extension of thin pools before they get full.

Size of logical volume data/thin_lv_data01 changed from 5.00 GiB (1280 extents) to 7.00 GiB (1792 extents).

Logical volume data/thin_lv_data01 successfully resized.

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