Red Hat Summit67.10. キャッシュを有効にして論理ボリュームのパフォーマンスを改善
LVM 論理ボリュームにキャッシュを追加して、パフォーマンスを向上できます。LVM は、SSD などの高速なデバイスを使用して、論理ボリュームに I/O 操作をキャッシュします。
以下の手順では、高速デバイスから特別な論理ボリュームを作成し、この特別な論理ボリュームを元の論理ボリュームに接続して、パフォーマンスを向上させます。
67.10.1. LVM でのキャッシュの取得方法
LVM は、以下のようなキャッシュの取得方法を提供します。論理ボリューム上のさまざまなタイプの I/O パターンに適しています。
dm-cacheこのメソッドは、高速なボリユームで頻繁に使用されるデータをキャッシュして、このようなデータへのアクセス時間を短縮します。このメソッドは、読み取りおよび書き込みの両方の操作をキャッシュします。
dm-cacheメソッドは、cacheタイプの論理ボリュームを作成します。dm-writecacheこのメソッドは、書き込み操作のみをキャッシュします。高速なボリュームは書き込み操作を保存し、それらをバックグラウンドで低速なディスクに移行します。高速ボリュームは通常 SSD または永続メモリー (PMEM) ディスクです。
dm-writecacheメソッドは、writecacheタイプの論理ボリュームを作成します。
67.10.2. LVM キャッシュコンポーネント
LVM は、キャッシュを LVM 論理ボリュームに追加するためのサポートを提供します。LVM キャッシュは、LVM 論理ボリュームタイプを使用します。
- Main LV
- より大きく、より遅い、元のボリューム。
- キャッシュプール LV
-
メイン LV からデータをキャッシュするために使用できる複合 LV。キャッシュデータを保持するためのデータと、キャッシュデータを管理するためのメタデータの 2 つのサブ LV があります。データおよびメタデータ用に特定のディスクを設定できます。キャッシュプールは
dm-cacheでのみ使用できます。 - Cachevol LV
-
メイン LV からデータをキャッシュするために使用できる線形 LV。データとメタデータ用に個別のディスクを設定することはできません。
cachevolは、dm-cacheまたはdm-writecacheでのみ使用できます。
これらの関連付けられた LV はすべて、同じボリュームグループにある必要があります。
メインの論理ボリューム (LV) を、キャッシュされたデータを保持する高速で通常は小さい LV と組み合わせることができます。高速 LV は、SSD ドライブなどの高速ブロックデバイスから作成されます。論理ボリュームのキャッシュを有効にすると、LVM は元のボリュームの名前を変更および非表示にし、元の論理ボリュームで設定される新しい論理ボリュームを表示します。新しい論理ボリュームの設定は、キャッシュ方法と、cachevol オプションまたは cachepool オプションを使用しているかどうかによって異なります。
cachevol オプションおよび cachepool オプションは、キャッシングコンポーネントの配置に対するさまざまなレベルの制御を公開します。
-
cachevolオプションを使用すると、高速なデバイスは、データブロックのキャッシュされたコピーとキャッシュ管理用のメタデータの両方を保存します。 cachepoolオプションを使用すると、別のデバイスはデータブロックのキャッシュコピーとキャッシュ管理用のメタデータを保存できます。dm-writecacheメソッドは、cachepoolと互換性がありません。
すべての設定において、LVM は、結果として作成される 1 つのデバイスを公開し、すべてのキャッシングコンポーネントをグループ化します。作成されるデバイスは、元の低速な論理ボリュームと同じ名前になります。
67.10.3. 論理ボリュームの dm-cache キャッシュの有効化
この手順では、dm-cache メソッドを使用して、論理ボリュームで一般的に使用されるデータのキャッシュを有効にします。
前提条件
-
システムに、
dm-cacheを使用した高速化したい低速な論理ボリュームがある。 - 低速な論理ボリュームを含むボリュームグループには、高速ブロックデバイスに未使用の物理ボリュームも含まれます。
手順
高速デバイスに
cachevolボリュームを作成します。# lvcreate --size cachevol-size --name <fastvol> <vg> </dev/fast-pv>以下の値を置き換えます。
cachevol-size-
5Gなどのcachevolボリュームのサイズ fastvol-
cachevolボリュームの名前 vg- ボリュームグループ名
/dev/fast-pv高速ブロックデバイスへのパス (例:
/dev/sdf)例67.3
cachevolボリュームの作成# lvcreate --size 5G --name fastvol vg /dev/sdf Logical volume "fastvol" created.
cachevolボリュームをメインの論理ボリュームに接続して、キャッシュを開始します。# lvconvert --type cache --cachevol <fastvol> <vg/main-lv>以下の値を置き換えます。
fastvol-
cachevolボリュームの名前 vg- ボリュームグループ名
main-lv低速な論理ボリュームの名前
例67.4 メイン LV への
cachevolボリュームの接続# lvconvert --type cache --cachevol fastvol vg/main-lv Erase all existing data on vg/fastvol? [y/n]: y Logical volume vg/main-lv is now cached.
検証
新しく作成した論理ボリュームで
dm-cacheが有効になっているかどうかを確認します。# lvs --all --options +devices <vg> LV Pool Type Devices main-lv [fastvol_cvol] cache main-lv_corig(0) [fastvol_cvol] linear /dev/fast-pv [main-lv_corig] linear /dev/slow-pv
67.10.4. 論理ボリュームに cachepool を使用した dm-cache キャッシュの有効化
この手順では、キャッシュデータとキャッシュメタデータ論理ボリュームを個別に作成し、ボリュームをキャッシュプールに統合することができます。
前提条件
-
システムに、
dm-cacheを使用した高速化したい低速な論理ボリュームがある。 - 低速な論理ボリュームを含むボリュームグループには、高速ブロックデバイスに未使用の物理ボリュームも含まれます。
手順
高速デバイスに
cachepoolボリュームを作成します。# lvcreate --type cache-pool --size <cachepool-size> --name <fastpool> <vg /dev/fast>以下の値を置き換えます。
cachepool-size-
cachepoolのサイズ (例:5G) fastpool-
cachepoolボリュームの名前 vg- ボリュームグループ名
/dev/fast高速ブロックデバイスへのパス (例:
/dev/sdf1)注記--poolmetadataオプションを使用して、cache-pool の作成時にプールメタデータの場所を指定できます。例67.5
cachevolボリュームの作成# lvcreate --type cache-pool --size 5G --name fastpool vg /dev/sde Logical volume "fastpool" created.
キャッシュを開始するために、メイン論理ボリュームに
cachepoolをアタッチします。# lvconvert --type cache --cachepool <fastpool> <vg/main>以下の値を置き換えます。
fastpool-
cachepoolボリュームの名前 vg- ボリュームグループ名
main低速な論理ボリュームの名前
例67.6 メイン LV への
cachepoolの接続# lvconvert --type cache --cachepool fastpool vg/main Do you want wipe existing metadata of cache pool vg/fastpool? [y/n]: y Logical volume vg/main is now cached.
検証
cache-poolタイプで新しく作成したデバイスボリュームを調べます。# lvs --all --options +devices <vg> LV Pool Type Devices [fastpool_cpool] cache-pool fastpool_pool_cdata(0) [fastpool_cpool_cdata] linear /dev/sdf1(4) [fastpool_cpool_cmeta] linear /dev/sdf1(2) [lvol0_pmspare] linear /dev/sdf1(0) main [fastpoool_cpool] cache main_corig(0) [main_corig] linear /dev/sdf1(O)
67.10.5. 論理ボリュームの dm-writecache キャッシュの有効化
この手順では、dm-writecache メソッドを使用して、論理ボリュームへの書き込み I/O 操作のキャッシュを有効にします。
前提条件
-
システムに、
dm-writecacheを使用した高速化したい低速な論理ボリュームがある。 - 低速な論理ボリュームを含むボリュームグループには、高速ブロックデバイスに未使用の物理ボリュームも含まれます。
- 低速な論理ボリュームがアクティブな場合は、非アクティブ化する。
手順
低速な論理ボリュームがアクティブな場合は、非アクティブにします。
# lvchange --activate n <vg>/<main-lv>以下の値を置き換えます。
vg- ボリュームグループ名
main-lv- 低速な論理ボリュームの名前
高速なデバイス上に非アクティブな
cachevolボリュームを作成します。# lvcreate --activate n --size <cachevol-size> --name <fastvol> <vg> </dev/fast-pv>以下の値を置き換えます。
cachevol-size-
5Gなどのcachevolボリュームのサイズ fastvol-
cachevolボリュームの名前 vg- ボリュームグループ名
/dev/fast-pv高速ブロックデバイスへのパス (例:
/dev/sdf)例67.7 非アクティブ化された
cachevolボリュームの作成# lvcreate --activate n --size 5G --name fastvol vg /dev/sdf WARNING: Logical volume vg/fastvol not zeroed. Logical volume "fastvol" created.
cachevolボリュームをメインの論理ボリュームに接続して、キャッシュを開始します。# lvconvert --type writecache --cachevol <fastvol> <vg/main-lv>以下の値を置き換えます。
fastvol-
cachevolボリュームの名前 vg- ボリュームグループ名
main-lv低速な論理ボリュームの名前
例67.8 メイン LV への
cachevolボリュームの接続# lvconvert --type writecache --cachevol fastvol vg/main-lv Erase all existing data on vg/fastvol? [y/n]?: y Using writecache block size 4096 for unknown file system block size, logical block size 512, physical block size 512. WARNING: unable to detect a file system block size on vg/main-lv WARNING: using a writecache block size larger than the file system block size may corrupt the file system. Use writecache block size 4096? [y/n]: y Logical volume vg/main-lv now has writecache.
作成された論理ボリュームをアクティベートします。
# lvchange --activate y <vg/main-lv>以下の値を置き換えます。
vg- ボリュームグループ名
main-lv- 低速な論理ボリュームの名前
検証
新たに作成されたデバイスを確認します。
# lvs --all --options +devices vg LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert Devices main-lv vg Cwi-a-C--- 500.00m [fastvol_cvol] [main-lv_wcorig] 0.00 main-lv_wcorig(0) [fastvol_cvol] vg Cwi-aoC--- 252.00m /dev/sdc1(0) [main-lv_wcorig] vg owi-aoC--- 500.00m /dev/sdb1(0)
67.10.6. 論理ボリュームのキャッシュの無効化
この手順では、論理ボリュームで現在有効な dm-cache キャッシュまたは dm-writecache キャッシュを無効にします。
前提条件
- キャッシュは、論理ボリュームで有効になります。
手順
論理ボリュームを非アクティブにします。
# lvchange --activate n <vg>/<main-lv>vg はボリュームグループ名に置き換え、main-lv はキャッシュが有効になっている論理ボリュームの名前に置き換えます。
cachevolボリュームまたはcachepoolボリュームの割り当てを解除します。# lvconvert --splitcache <vg>/<main-lv>以下の値を置き換えます。
vg はボリュームグループ名に置き換え、main-lv はキャッシュが有効になっている論理ボリュームの名前に置き換えます。
例67.9
cachevolまたはcachepoolボリュームの接続解除# lvconvert --splitcache vg/main-lv Detaching writecache already clean. Logical volume vg/main-lv writecache has been detached.
検証
論理ボリュームが接続されていないことを確認します。
# lvs --all --options +devices <vg> LV Attr Type Devices fastvol -wi------- linear /dev/fast-pv main-lv -wi------- linear /dev/slow-pv
'%20d='M201.5%20305.5c-13.8%200-24.9-11.1-24.9-24.6%200-13.8%2011.1-24.9%2024.9-24.9%2013.6%200%2024.6%2011.1%2024.6%2024.9%200%2013.6-11.1%2024.6-24.6%2024.6zM504%20256c0%20137-111%20248-248%20248S8%20393%208%20256%20119%208%20256%208s248%20111%20248%20248zm-132.3-41.2c-9.4%200-17.7%203.9-23.8%2010-22.4-15.5-52.6-25.5-86.1-26.6l17.4-78.3%2055.4%2012.5c0%2013.6%2011.1%2024.6%2024.6%2024.6%2013.8%200%2024.9-11.3%2024.9-24.9s-11.1-24.9-24.9-24.9c-9.7%200-18%205.8-22.1%2013.8l-61.2-13.6c-3-.8-6.1%201.4-6.9%204.4l-19.1%2086.4c-33.2%201.4-63.1%2011.3-85.5%2026.8-6.1-6.4-14.7-10.2-24.1-10.2-34.9%200-46.3%2046.9-14.4%2062.8-1.1%205-1.7%2010.2-1.7%2015.5%200%2052.6%2059.2%2095.2%20132%2095.2%2073.1%200%20132.3-42.6%20132.3-95.2%200-5.3-.6-10.8-1.9-15.8%2031.3-16%2019.8-62.5-14.9-62.5zM302.8%20331c-18.2%2018.2-76.1%2017.9-93.6%200-2.2-2.2-6.1-2.2-8.3%200-2.5%202.5-2.5%206.4%200%208.6%2022.8%2022.8%2087.3%2022.8%20110.2%200%202.5-2.2%202.5-6.1%200-8.6-2.2-2.2-6.1-2.2-8.3%200zm7.7-75c-13.6%200-24.6%2011.1-24.6%2024.9%200%2013.6%2011.1%2024.6%2024.6%2024.6%2013.8%200%2024.9-11.1%2024.9-24.6%200-13.8-11-24.9-24.9-24.9z'/%3e%3c/svg%3e){kind=small}