大話儲存學習筆記(4)

2022-08-30 12:48:13 字數 1293 閱讀 5403

七、邏輯卷管理

邏輯卷管理(簡稱lvm),是linux環境下對磁碟分割槽進行管理的一種機制,lvm是建立在硬碟和分割槽之上的乙個邏輯層。

通過lvm管理可以輕鬆管理磁碟分割槽,如:若干個磁碟分割槽連線為一整塊的捲組,形成乙個儲存池。管理員可以在卷組上隨意建立邏輯捲組,並進一步在邏輯卷組上建立檔案系統。管理員通過lvm可以方便調整捲組大小,並且可以按照磁碟儲存的方式進行命名、管理和分配。

lvm的配置資訊記錄在叫做vgda(volume group descriptor area)的區域,lvm就是通過讀取這個區域來獲取lvm的配置資訊,比如:pp的大小、初始偏移、pv的數量和資訊、排列順序以及對映關係等。lvm初始化的時候會讀取這些資訊,然後在快取中生成對應的對映公式,從而完成lv的掛載。掛載之後就可以接受io了。比如上層訪問某個lv的lba 0xff位址,那麼lvm就通過快取中的對映關係判斷這個位址對應的實際物理磁碟在哪兒或者哪幾個實際位址。假設這個位址實際對應了磁碟a的lba 0xaa位址,那麼就會通過磁碟控制器驅動直接給這個位址傳送資料,而這個位址被raid控制器接收後,可能還要做一次轉換。因為os的「物理磁碟」可能對應真正的儲存匯流排上的多塊物理磁碟,這個對映要通過raid控制器來做了,原理都是一樣的。

卷管理軟體就是執行在os作業系統磁碟控制器驅動程式之上的一層軟體程式,它的作用是實現raid卡硬體管理磁碟空間所實現不了的功能,比如隨時擴容等。

從底向上依次是物理磁碟、磁碟控制器、io匯流排、匯流排驅動、磁碟控制器驅動、卷管理軟體程式、os磁碟管理器中看見的磁碟裝置。

八、檔案系統io

圖中的io manager是作業系統核心的乙個模組,專門用來管理io,並協調檔案系統、卷、磁碟驅動程式各個模組之間的運作。整個流程解釋如下:

1) 某時刻,某應用程式呼叫檔案系統介面,準備寫入某檔案某個位元組開始的若干位元組。

2) io manager最終將這個請求傳送給檔案系統模組。

3)檔案系統將某個檔案對應的邏輯偏移對映成捲的lba位址偏移。

4)檔案系統向io manager請求呼叫卷管理軟體模組的介面。

5)卷管理軟體將卷對應的lba位址偏移翻譯對映成實際物理磁碟對應的lba位址偏移,並請求磁碟控制器驅動程式。

6)io manager向磁碟控制器驅動程式請求對應lba位址段的資料從記憶體寫入到某塊物理磁碟。

windows系統的io簡化流程圖liupan

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