RHEL での論理ボリュームの重複排除および圧縮

手順

1. LVM-VDO を作成します。

   # lvcreate --type vdo \
              --name vdo1 \
              --size 1T \
              --virtualsize 10T \
              vg-name

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   1T を物理サイズに置き換えます。物理サイズが 16 TiB を超える場合は、以下のオプションを指定して、ボリューム上のスラブサイズを 32 GiB に増やします。

   --vdosettings 'vdo_slab_size_mb=32768'

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   物理サイズが 16 TiB を超える場合にデフォルトのスラブサイズ 2 GiB を使用すると、lvcreate コマンドは次のエラーで失敗します。

   ERROR - vdoformat: formatVDO failed on '/dev/device': VDO Status: Exceeds maximum number of slabs supported

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   10T を LVM-VDO が提供する論理ストレージに置き換えます。

   vg-name を LVM-VDO を配置する既存の LVM ボリュームグループの名前に置き換えます。

   重要

   LVM-VDO ボリュームの作成に失敗した場合は、lvremove vg-name を使用してボリュームを削除します。失敗の理由によっては、2 つの強制オプション (-ff) を追加する必要もあります。

2. LVM-VDO 上にファイルシステムを作成します。

   • XFS ファイルシステムの場合:

     # mkfs.xfs -K /dev/vg-name/vdo-name

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   • ext4 ファイルシステムの場合:

     # mkfs.ext4 -E nodiscard /dev/vg-name/vdo-name

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3. LVM-VDO ボリュームにファイルシステムをマウントします。

   • ファイルシステムを永続的にマウントするには、/etc/fstab ファイルに次の行を追加します。

     /dev/vg-name/vdo-name mount-point <file-system-type> defaults 0 0

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     <file-system-type> を xfs や ext4 などのファイルシステムに置き換えます。

   • ファイルシステムを手動でマウントするには、mount コマンドを使用します。

     # mount /dev/vg-name/vdo-name mount-point

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     LVM-VDO ボリュームが、iSCSI などのネットワークを必要とするブロックデバイスに配置されている場合は、_netdev マウントオプションを追加します。iSCSI や、ネットワークを必要とするその他のブロックデバイスの _netdev マウントオプションに関する情報は、systemd.mount(5) の man ページを参照してください。

手順

1. 次の内容を含む Playbook ファイル (例: ~/playbook.yml) を作成します。

   ---
   - name: Manage local storage
     hosts: managed-node-01.example.com
     tasks:
       - name: Create LVM-VDO volume under volume group 'myvg'
         ansible.builtin.include_role:
           name: redhat.rhel_system_roles.storage
         vars:
           storage_pools:
             - name: myvg
               disks:
                 - /dev/sdb
               volumes:
                 - name: mylv1
                   compression: true
                   deduplication: true
                   vdo_pool_size: 10 GiB
                   size: 30 GiB
                   mount_point: /mnt/app/shared

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   サンプル Playbook で指定されている設定は次のとおりです。

   vdo_pool_size: <size>

   デバイス上でボリュームが占める実際のサイズ。サイズは、10 GiB など、人間が判読できる形式で指定できます。単位を指定しない場合、デフォルトでバイト単位に設定されます。

   size: <size>

   VDO ボリュームの仮想サイズ。

   Playbook で使用されるすべての変数の詳細は、コントロールノードの /usr/share/ansible/roles/rhel-system-roles.storage/README.md ファイルを参照してください。

2. Playbook の構文を検証します。

   $ ansible-playbook --syntax-check ~/playbook.yml

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   このコマンドは構文を検証するだけであり、有効だが不適切な設定から保護するものではないことに注意してください。

3. Playbook を実行します。

   $ ansible-playbook ~/playbook.yml

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手順

1. RHEL 10 Web コンソールにログインします。
2. パネルで、Storage をクリックします。
3. LVM-VDO ボリュームを作成する LVM2 グループのメニューボタン [⋮] をクリックし、Create new logical volume をクリックします。
4. Name フィールドに、スペースなしで LVM-VDO ボリュームの名前を入力します。
5. Purpose ドロップダウンリストから、VDO filesystem volume を選択します。
6. Size スライダーで、LVM-VDO ボリュームの物理サイズをセットアップします。

7. Logical size スライダーで、LVM-VDO ボリュームのサイズをセットアップします。LVM-VDO ボリュームを作成する目的を考慮した上で、10 回以上拡張することも可能です。

   • アクティブな仮想マシンまたはコンテナーストレージの場合は、ボリュームの物理サイズの 10 倍の論理サイズを使用します。
   • オブジェクトストレージの場合、ボリュームの物理サイズの 3 倍の論理サイズを使用します。
8. Options リストで、Compression および Deduplication を選択します。
9. Create をクリックします。

手順

1. RHEL 10 Web コンソールにログインします。
2. パネルで、Storage をクリックします。
3. フォーマットする LVM-VDO ボリュームがある LVM2 ボリュームグループをクリックし、LVM-VDO ボリュームのメニューボタン [⋮] をクリックします。
4. ドロップダウンメニューで、Format をクリックします。
5. Name フィールドに、論理ボリューム名を入力します。
6. Mount Point フィールドにマウントパスを入力します。
7. Type ドロップダウンリストからファイルシステムを選択します。
8. オプション: ディスクに機密データが含まれており、それを書き換えたい場合は、Overwrite existing data with zeros を選択します。それ以外の場合、Web コンソールはディスクヘッダーのみを書き換えます。
9. Encryption ドロップダウンリストから、暗号化のタイプを選択します。
10. At boot ドロップダウンリストから、ボリュームをマウントするタイミングを選択します。

11. Mount options リストで、適切な設定を選択します。

    1. ボリュームを読み取り専用論理ボリュームとしてマウントする場合は、Mount read only チェックボックスを選択にします。
    2. デフォルトのマウントオプションを変更する場合は、Custom mount options チェックボックスをオンにしてマウントオプションを追加します。

12. LVM-VDO ボリュームをフォーマットします。

    1. LVM-VDO ボリュームをフォーマットしてマウントする場合は、Format and mount をクリックします。
    2. パーティションのみをフォーマットする場合は、Format only をクリックします。

手順

1. RHEL 10 Web コンソールにログインします。
2. パネルで、Storage をクリックします。
3. VDO Devices ボックスで LVM-VDO ボリュームをクリックします。
4. LVM-VDO ボリュームの詳細で、Grow をクリックします。
5. Grow logical size of VDO ダイアログボックスで、LVM-VDO ボリュームの論理サイズを増やします。
6. Grow をクリックします。

手順

1. 論理ボリュームの圧縮ステータスを確認します。

   # lvs -o+vdo_compression,vdo_compression_state
     LV         VG        Attr         LSize   Pool   Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert VDOCompression VDOCompressionState
     vdo_name vg_name vwi-a-v---   1.00t vpool0        0.00                                           enabled online
     vpool0   vg_name dwi------- <15.00g                 20.03                                          enabled online

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2. VDOPoolLV の圧縮を無効にします。

   # lvchange --compression n vg-name/vdopoolname

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   圧縮を有効にする場合は、n オプションではなく y オプションを使用します。

手順

1. 論理ボリュームの重複排除ステータスを確認します。

   # lvs -o+vdo_deduplication,vdo_index_state
     LV         VG        Attr         LSize   Pool   Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert VDODeduplication VDOIndexState
     vdo_name vg_name vwi-a-v---   1.00t vpool0        0.00                                             enabled  online
     vpool0   vg_name dwi------- <15.00g                 20.03                                            enabled  online

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2. VDOPoolLV の重複排除を無効にします。

   # lvchange --deduplication n vg-name/vdopoolname

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   重複排除を有効にする場合は、n オプションではなく y オプションを使用します。

前提条件

1. VDO ソフトウェアをインストールしている。詳細は、VDO のインストール を参照してください。
2. 空きストレージ容量を持つ LVM ボリュームグループがシステムに存在する。
3. lvcreate --type vdo --name myvdo myvg -l percentage-of-free-space-in-vg --virtualsize virtual-size-of-vdo コマンドを使用した、シンプロビジョニングされた LVM-VDO ボリューム。詳細は、LVM-VDO ボリュームの作成とマウント を参照してください。

手順

1. シンプロビジョニングされた LVM-VDO ボリュームの最適な論理サイズを決定します。

   # vdostats myvg-vpool0-vpool
   
   Device               1K-blocks Used     Available  Use% Space saving%
   myvg-vpool0-vpool   104856576  29664088 75192488   28%   69%

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   領域の節約率を計算するには、以下の式を使用します。

   Savings ratio = 1 / (1 - Space saving%)

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   この例では、次のようになります。

   • 約 80 GB のデータセットでは、約 3.22:1 の領域削減率が得られます。
   • データセットのサイズにこの比率を乗算すると、潜在的な論理サイズが得られます。同じ領域節約率でより多くのデータが LVM-VDO ボリュームに書き込まれる場合、これは 256 GB になります。
   • この数を 200 GB まで下げると、同じ領域節約率の場合、空き物理領域に安全なマージンを確保できる論理サイズになります。

2. LVM-VDO ボリューム内の空き物理領域を監視します。

   # vdostats myvg-vpool0-vpool

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   このコマンドを定期的に実行すると、LVM-VDO ボリュームの使用済みおよび空き物理領域を監視できます。

3. オプション: 利用可能な /usr/share/doc/vdo/examples/monitor/monitor_check_vdostats_physicalSpace.pl スクリプトを使用して、LVM-VDO ボリュームの物理領域の使用状況に関する警告を表示します。

   # /usr/share/doc/vdo/examples/monitor/monitor_check_vdostats_physicalSpace.pl myvg-vpool0-vpool

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4. LVM-VDO ボリュームを作成すると、dmeventd モニタリングサービスは、LVM-VDO ボリューム内の物理領域の使用状況を監視します。これは、LVM-VDO ボリュームが作成または起動されるとデフォルトで有効になります。

   LVM-VDO ボリュームのモニタリング中に、journalctl コマンドを使用して、ログ内の dmeventd の出力を表示します。

   lvm[8331]: Monitoring VDO pool myvg-vpool0-vpool.
   ...
   
   lvm[8331]: WARNING: VDO pool myvg-vpool0-vpool is now 84.63% full.
   lvm[8331]: WARNING: VDO pool myvg-vpool0-vpool is now 91.01% full.
   lvm[8331]: WARNING: VDO pool myvg-vpool0-vpool is now 97.34% full.

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5. 利用可能な物理領域がほとんどない LVM-VDO ボリュームを修復します。LVM-VDO ボリュームに物理領域を追加できても、ボリュームを拡張する前に領域がいっぱいになった場合は、そのボリュームへの I/O を一時的に停止する必要があるかもしれません。

   ボリュームへの I/O を一時的に停止するには、以下の手順を実行します。LVM-VDO ボリューム myvdo には、/users/homeDir パスにマウントされたファイルシステムが含まれています。

   1. ファイルシステムをフリーズします。

      # xfs_freeze -f /users/homeDir
      
      # vgextend myvg /dev/vdc2
      
      # lvextend -L new-size myvg/vpool0
      
      # xfs_freeze -u /users/homeDir

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   2. ファイルシステムをアンマウントします。

      # umount /users/homeDir
      
      # vgextend myvg /dev/vdc2
      
      # lvextend -L new-size myvg/vpool0
      
      # mount -o discard /dev/myvg/myvdo /users/homeDir

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      注記

      キャッシュされたデータを含むファイルシステムをアンマウントまたはフリーズすると、キャッシュされたデータの書き込みが発生し、LVM-VDO ボリュームの物理領域がいっぱいになる可能性があります。LVM-VDO ボリュームの空き物理領域の監視しきい値を設定する場合は、キャッシュされたファイルシステムデータの最大量を考慮してください。

6. ファイルシステムが使用しなくなったブロックは、fstrim ユーティリティーを使用してクリーンアップできます。VDO ボリュームにマウントしたファイルシステムに対して fstrim を実行すると、そのボリュームの空き物理領域が増える可能性があります。fstrim ユーティリティーは、LVM-VDO ボリュームに破棄を送信します。これは、以前使用したブロックへの参照を削除するために使用されます。これらのブロックのいずれかが単一参照されている場合は、物理領域が使用可能になります。

   1. VDO の統計情報を確認して、現在の空き領域の量を確認します。

      # vdostats --human-readable myvg-vpool0-vpool
      
       Device             Size  Used  Available Use%  Space saving%
      myvg-vpool0-vpool  100.0G 95.0G 5.0G      95%   73%

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   2. 未使用のブロックを破棄します。

      # fstrim /users/homeDir

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   3. LVM-VDO ボリュームの空き物理領域を表示します。

      # vdostats --human-readable myvg-vpool0-vpool
      
       Device             Size    Used   Available Use%  Space saving%
      myvg-vpool0-vpool  100.0G   30.0G  70.0G     30%    43%

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      この例では、ファイルシステムで fstrim を実行した後、LVM-VDO ボリュームで使用する物理領域 65 G が破棄によって回収されました。

      注記

      重複排除と圧縮のレベルが低いボリュームを破棄すると、重複排除と圧縮のレベルが高いボリュームを破棄するよりも、物理領域を回収できます。重複排除と圧縮のレベルが高いボリュームでは、物理領域を回収するために、未使用のブロックを破棄するだけでなく、より詳細なクリーンアップが必要になる可能性があります。

手順

1. LVM-VDO ボリュームの現在のキャッシュサイズを確認します。

   # lvs -o vdo_block_map_cache_size
     VDOBlockMapCacheSize
                  128.00m
                  128.00m

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2. LVM-VDO ボリュームを非アクティブ化します。

   # lvchange -an vg_name/vdo_volume

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3. LVM-VDO 設定を変更します。

   # lvchange --vdosettings "block_map_cache_size_mb=640" vg_name/vdo_volume

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   640 を、メガバイト単位の新しいキャッシュサイズに置き換えます。

   注記

   キャッシュサイズは 128 MB - 16 TB の範囲内に含まれる 4096 の倍数で、論理スレッドあたり少なくとも 16 MB である必要があります。変更は、次回 LVM-VDO デバイスが起動されたときに有効になります。すでに実行されているデバイスは影響を受けません。

4. LVM-VDO ボリュームをアクティブ化します。

   # lvchange -ay vg_name/vdo_volume

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手順

1. LVM-VDO ボリュームを非アクティブ化します。

   # lvchange -an vg_name/vdo_volume

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2. DISCARD セクターの新しい最大サイズを設定します。

   # lvchange --vdosettings "vdo_max_discard=<value>"

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3. LVM-VDO ボリュームをアクティブ化します。

   # lvchange -ay vg_name/vdo_volume

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手順

1. 利用可能な CPU ガバナーを表示します。

   $ cpupower frequency-info -g

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2. パフォーマンスを優先するようにスケーリングガバナーを変更します。

   # cpupower frequency-set -g performance

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   この設定は再起動するまで維持されます。

3. オプション: スケーリングガバナーの変更を再起動後も永続的に保持するには、カスタム systemd サービスを作成します。

   1. 次の内容で新しい /etc/systemd/system/cpufreq.service ファイルを作成します。

      [Unit]
      Description=Set CPU scaling governor to performance
      
      [Service]
      ExecStart=/usr/bin/cpupower frequency-set -g performance
      
      [Install]
      WantedBy=multi-user.target

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   2. ファイルを保存して終了します。

   3. サービスファイルをリロードします。

      # systemctl daemon-reload

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   4. 新しいサービスを有効にします。

      # systemctl enable cpufreq.service

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