Cuddletech系列VERITAS教程之一

最近在研究VERITAS VM，但在网上找了很久，只能找到一些以命令为核心的学习笔记。大部分的中文资料，写的都是各命令的用法，没有基本概念的讲解，也没有对基本原理的分析。看了之后不禁让我十分混淆。比如说，网上有文章讲如何使用vxassist命令创建volume，却没有讲volume，plex，subdisk和vm disk之间的关系。就如同看超级女声却没有张靓颖一样。这样的文章对于那些已经理解基本概念的人来说，比较有参考价值。但是对于象我这样的初学者来说，太过于晦涩难懂啦。因此，在学习VERITAS的过程中，由于概念模糊，理解起来十分痛苦。终于，看到了一系列极好的英文教程，这套教程深入浅出的讲解了VERITAS的各个概念以及命令的使用方法。对于初学者来说是万分难得的入门教材，对于熟手高手来说也是不错的查询资料。特翻译成中文，和大家共享。希望大家能够喜欢。

Cuddletech系列VERITAS教程之一
VX的土地上，谁是谁？
介绍
欢迎来到VERITAS的世界！
     本课程是学习无序但神奇的VERITAS的第一步。对于你以后继续其它的课程，本课程绝对是非常重要的。如果你已经掌握本课程的内容，至少它可以让你很好的复习一下。
     在我们开始之前，你需要知道很多关于我(您谦虚的讲述者)的事情。
为什么我在做这些
     你也许很好奇我为什么浪费生命来编撰这些课程。可能你已经知道了（从以前的课程中得知）我不是一个专业的讲师。是的，你是对的：我的确不是一个专业的讲师。但是，我是一个UNIX系统管理员，专注于Sun的企业级存贮系统。我不想用我学习的故事来烦扰你，但是有好几个月的时间我想学习VERITAS，没有人能够教我多少东西，也没有钱去付费听课。我请求公司给我一些资料或者让我参加培训。我以非常艰苦的方式学习VERITAS。在得到大量VERITAS经验之前，我从SUN的网站上下载了一些资料，并花了好几周的时间去研究。VERITAS的各种概念在我脑海里翻转了数日甚至数周，我才完全理解。我的资料和我的课程就是我帮助你的方式，使你第一次阅读时就能搞懂绝大部分内容。希望你只需花几天甚至几个小时就能够掌握VERITAS，而不用花好几星期。这就是我回馈“社区”的方式。我不是专家，也没有什么所谓的专家。我仅仅是与大家分享我去年学到的知识。我的教学在很多其他人身上效果良好，也希望你能从我的作品中获益。
     现在，我们开始吧！

VERITAS Volume Manager 文档及参考书目

• VERITAS Volume Manager: Installation Guide (P/N: 100-001121)
• VERITAS Volume Manager: Getting Started Guide (P/N: 100-001123)
• VERITAS Volume Manager: Command Line Interface Administrators Guide (P/N:
100-001124)
• VERITAS Volume Manager: Storage Administrator: Administrators Guide (P/N:
100-000954)
• VERITAS Volume Manager: Administrators Reference Guide (P/N: 100-001125)

上面有SUN的part numbers。当我写这篇文档的时候，有些资料在web上面还找不到，只在VERITAS VM3.1的软件里有。但是，你可以从docs.sun.com上找到VERITAS VM 2.6的文档。要想下载文档（HTML/PDF），请到docs.sun.com。接着点击“Browse By Collection”，再顺着往下找“Sun StorEdge Volume Manager 2.6 AnswerBook”。点击它，你将看到三个条目：
• Sun StorEdge Volume Manager 2.6 User's Guide
• Sun StorEdge Volume Manager 2.6 Storage Administrator User's Guide
• Sun StorEdge Volume Manager 2.6 System Admin Guide
注意，当你看到以上页面的时候，“下载PDF”选项在右上方角落。最好把它打印出来。

VERITAS Volume Manager: 概述
   SUN的网站上面有一段关于VERITAS的摘录：
   VERITAS Volume Manager软件是一个高端系统级的磁盘/存贮阵列解决方案。它可以实现简单的、在线的磁盘管理和配置，大大减少了系统维护的宕机时间。该产品同样可以帮助你实现数据集成和高可靠性（快速恢复和容错性能）。VERITAS Volume Manager软件也可以为企业电脑和新兴的SAN（Storage Area Network）提供易用、在线的存贮管理功能。通过对RAID技术的支持，VERITAS Volume Manager软件提高了现有硬件的容错能力，防止磁盘和硬件故障。它还提供逻辑Volume管理层，这样，VERITAS Volume Manager克服了物理磁盘的硬件限制。
也许，你已经注意到了。但还是让我列出他们完全忽略了的事情：

        • Support for: Simple, RAID0, RAID1, RAID0+1, RAID1+0, RAID5
• Dynamic Multipathing (DMP): Load balancing and redundant I/O paths to disk arrays supporting multi-controller attachment.
• Online Relayout: VERITAS allows you to change the layout of a VERITAS volume while it is live and mounted. Change a RAID0 to a RAID5 without a second of downtime!
• Snapshoting: Take a snapshot of your data, creating a "shadow" of it which you can use for online backups.
• Hot Relocation: Designate "spares" which will take the place of failed disks onthe-fly.
• Dirty Region Logging (DRL): Volume transaction logs which provide fast recoveries after system crashes.
• More...... more than I can list!

      那，我们开始吧！VERITAS Volume Manager是VERITAS公司（）的一个产品。Sun公司采用了它，分配给了它PN（part number），把它卖给Sun的客户。VERITAS也可以被称为“Vx”或者“VRTS”（VERITAS包和VERITAS订单符号的前缀）。VERITAS Volume Manager常常被缩写成“VxVM”。在VERITAS 3.x以前，Sun在市场上为VERITAS取了自己的名字。这些名字和版本号如下：
• <= Vx 2.5: Sun Enterprise Volume Manager (SEVM)
• = Vx 2.6: Sun StorEdge Volume Manager (Sun SEVM)
• >; Vx 3.x: VERITAS Volume Manger (VxVM)

     支持VERITAS的操作系统有：
• SEVM 2.5: Solaris 2.5.1 and older.
• SEVM 2.6: Solaris 2.6 and Solaris 2.5.x
• VxVM 3.0.2: Solaris 7, Solaris 2.6, and Solaris 2.5.
• VxVM 3.0.3: Solaris 8, Solaris 7, and Solaris 2.6
   
     再说一句，就像世界上绝大部分公司一样，如果Sun和/或VERITAS宣称“OS xxx 不被支持”，并不意味着他们进行过十分仔细的测试。VERITAS实际上安装在系统的kernal模块中。因此，如果你在solaris7下运行SEVM2.6，你将在solaris7的kernal环境下运行solaris6的kernal模块，我试过了！
     
VERITAS Volume Manager and Vx Objects
     VERITAS是一个逻辑卷管理软件。在这里，最重要的词是“逻辑”。因此，为了保证事务的有序性(VERITAS的概念有些复杂)，使用不同方法创建volume时，我们必须理解一些基本“对象”（“对象”是指VERITAS中的一些逻辑概念，如 plex，subdisk，VM Disk等）：

      • Disk ：有SCSI id的普通物理磁盘（c0t0d0..）
      • VM Disk （dm） ：Vx控制下的磁盘
      • Sub Disk （sd） ： VM disk的一部分，用来构成plex
      • Plex （pl） ：镜像
      • Volume （v）：虚拟磁盘，可以容纳数据；
      （就相当于我们在操作系统下看到的一个slice 比如： /var）

    现在，让我们来讨论一下这些概念。磁盘，没有什么新鲜或者神奇的。如果我们希望在VERITAS中使用一个磁盘，必须先把这个磁盘移交给VERITAS，由VERITAS来管理它。移交后，VERITAS会分配给这块磁盘一个逻辑名（比如：disk01）。这时，这块磁盘对于任何VERITAS之外的系统来说，都是不可操控了。移交给VERITAS管理的不是磁盘的某个分区（c0t0d0s0），而是整块磁盘（c0t0d0）。现在，VM Disk已经创建好了，接着可以在这个VM Disk中创建subdisk。subdisk可视为VERITAS的一个区。VM Disk既可划分为一个Sub Disk，这个SubDisk占据了整个VM Disk空间，也能划分为多个subdisk。你可以按照自己的想法把VM Disk划分成任意多个subdisk。由subdisk（一个或多个）组成的，我们称之为plex。plex的概念有些模糊，我们多说点吧。
      请大声的说出“一个plex就是一个镜像；一个plex就是一个镜像；一个plex就是一个镜像。”也许你要这样喊很多次。你也可能会感到有些愚蠢，但在VERITAS的世界里，plex是最基础的概念。Volume就像容器，可以容纳一个或多个plex。一个plex就是一个镜像，是的，但只用一个plex也能构成一个Volume（volume由n个plex构成，在这里 0 < n < 33；每个plex是一个镜像，也就是说，同一个volume下每个plex存贮的内容完全相同）。很奇怪，Volume的镜像是用一个plex来实现吗？当然不是啦！我们待会儿再来讨论这个问题，但是你最好先把它记在你的脑海中。一个或多个subdisk组成了plex。有趣的是，VERITAS的世界里，几乎所有工作都是plex完成的。因此，当我们说我需要创建一个stripe的Volume时，真正的内涵是我需要创建一个stripe的plex，并把它attach到Volume里。Volume没有什么好关心的，它只是一个容器而已。发现关键问题了吗？我们把所有信息放在一起，在想象中构建一个VERITAS的Volume吧！

    现有29G的硬盘，我打算从中够建一个striped（RAID0）的Volume。系统中现有两块磁盘，第一块命名为c1t0d0，第二块为c1t1d0。
    第一步，要把磁盘的管理权从操作系统移交给VERITAS软件，所以，先创建两个VM Disk，命名为disk01和disk02。
第二步，要从这两个VM Disk中创建两个Subdisk。在每个VM Disk中创建一个subdisk，并且让这个subdisk占据该VM Disk的所有空间。VM Disk disk01中的subdisk称之为disk01-01，disk02中的subdisk称之为disk02-01。现在，到创建plex的时候啦！
第三步，要用我们的两个subdisk – “disk01-01”和 “disk02-01”创建一个stripe的plex，并将之命名为“myplex”（现在不要去关心如何去创建plex，重要的是把概念掌握好了）。现在，我们有了一个plex，由subdisk “disk01-01” “disk02-01”组成。
第四步，用“myplex”创建一个名为“myVol”的Volume。Bingo！我们有了一个stripe的18G Volume，并准备在上面创建文件系统。我们用先前的命名把各组件列出来，如下：

dm disk01 c1t0d0 <-- VM Disk named "disk01" made from "c1t0d0"
dm disk02 c1t1d0 <-- VM named "disk02" made from "c1t1d0"

sd disk01-01 disk01 <-- Subdisk named "disk01-01" made from "disk01"
sd disk02-01 disk02 <-- Subdisk named "disk02-01" made from "disk02"

pl myplex striped <-- Striped Plex named "myplex"
sd disk01-01 <-- Made using subdisk "disk01-01"
sd disk02-01 <-- and subdisk "disk02-01"

v myvol <-- Volume made from....
pl myplex striped <-- the striped plex named "myplex", made from...
sd disk01-01 <-- Subdisk "disk01-01", and...
sd disk02-01 <-- "disk02-01"


看起来OK吗？如果是的话，请看下面的内容。这就是VERITAS真正的输出，内容是我在测试机上创建的一个真实的Volume。

v myvol fsgen ENABLED 35356957 - ACTIVE - -
pl myplex myvol ENABLED 35357021 - ACTIVE - -
sd disk01-01 myplex ENABLED 17678493 0 - - -
sd disk02-01 myplex ENABLED 17678493 0 - - -





觉得这些有什么意思吗？全部都能理解吗？我希望是的。如果能够全部理解，说明你作好学习VERITAS的准备了。随着我们学习的深入，我们将解释更多更丰富的内容，但是，至少你应该理解以下内容：


        Volume   是由plex组成的。
        Plex      是由subdisk组成的。
        Subdisk   是由VM Disk组成的。
        VM Disk  是由disk（实际物理硬盘）组成的。

             Disk     可以组成VM Disk。
            VM Disk  可以组成subdisk。
        Subdisk   可以集合成plex。
        plex      可以集合成Volume。

好样的！在我们继续之前，还有一点必须注意：关于plex的一个常规。plex是镜像，因此，如果我们要为刚才创建的Volume（myvol）创建一个镜像，只需要利用另外两个subdisk，创建一个和“myplex”一模一样的plex，并且将其attach到mybol上就可以了。这样，就完成了镜像。这可真是酷！镜像是非常神奇的东西。任何事情都和它有关。如果你有一面镜子，你只能看到你自己。但如果你想看到镜像的话，你就需要另外一面镜子！懂了吗？

VERITAS Object Creation

    VERITAS中，有两种方法可以创建“对象”，“vxmake”方法和“vxassist”方法。它们的区别如下：
    每次创建“对象”时，“vxmake”根据你的要求，精确的构造出你所希望的“对象”。我们之前提到的方法（增加一个磁盘，构造VM Disk，创建subdisk…），都是我们如何使用vxmake的例子。一步一步的，我们构造出“对象”，并且组合他们。这非常的酷，因为我们清楚的规定了构造过程中的每一个细节，并没有不清楚的地方。我们说“构建这个‘对象’”，它就被创造啦。（我们先创建vm disk， 再创建subdisk，接着是plex，最后是volume。必须一步一步往下做，每做一步，生成的仅仅是我们所指定要创建的东西；而不是说“创建plex”，该命令就先自动生成n个subdisk，再用这些subdisk来组成plex）。下一个课程，我们将学习到vxmake的更多细节知识。
    VxAssist是另外一种方式。当你学习本课程的时候，你是否觉得“创建‘对象’是一件复杂的工程”？哈哈，简单的方法就在这里：VsAssist。当你打算创建Volume，但又不想指定所有细节，我们可以先创建VM Disk，然后让VxAssist完成所有剩下的工作（subdisk和plex不用自己创建，会由VxAssist命令自动生成）。代替了vxmake“创建xx，只有xx”的哲学，我们采用VxAssist的做法，“这里是一些磁盘，你帮我用RAID5创建一个可以存贮10G的Volume……，我不关心你如何实现，只要快点就行”。较为复杂或是你不关心整个创建过程的情况下，VxAssist较为方便实用。再强调一下，我们将在以后的课程中详细的讨论如何使用VxAssist创建“对象”。
    哪种方法更好一些？ 呵呵，可能你现在还不能作出决定。等我们接触到后面讲解这些方法的课程时（有很多例子），大家自己去研究吧，你们将会有自己的喜好。但请记住，你可以在不同情况下交替使用这两种方法，也可以两种都采用。对此要多加注意，因为他们是完全不同的方式。

Special Notes on RAID0 and RAID5: Layouts

我想简要的讨论一下layout（对不起读者，本人实在是找不出一个中文单词可以清楚的表述出layout的意思，所以就直接引用英文）。在讲解创建plex时，我们将深入钻研layout的概念。但由于“VERITAS Getting Started Guide”提到了，所以我想让你们重视它。这是非常基础的内容，但随着你在VERITAS上工作的增多，你会越来越赏识layout的。
layout可视为各种RAID方法之间的不同之处。简单（simple）RAID实际上没有layout。它仅仅是线性的从第一块磁盘的开始，写到这块磁盘的结尾，再从第二块磁盘的开始接着写，一直到最后一块磁盘的结尾。但条块化（Stripe）RAID较为特殊。layout有两个术语：

• stripe width (stwidth):   一次写入一块磁盘的数据量。默认为32k；
• columns (ncolumn):     指subdisk；

Stripe RAID中，subdisk被称之为column，每个 subdisk有一个“column号”。例如：由四块磁盘组成的RAID 0，应该有四个columns。第一块盘的column号为“0”（记住，所有编号都是从0开始的），第二块为column“1”，第三块为column“2”，依此类推，第四块为column“3”。我们可以指定“stripe width”（stwidth）的大小和“columns”的数量（ncolumns）来创建stripe RAID。就像刚才提到的一样，我们有4块磁盘，我们知道每个subdisk的column号。如果我们指定一个volume的“stwidth”为32k，并写数据到这个volume里。VERITAS先写32k数据到第一块磁盘（column 0），接着写32k到第二块磁盘（column 1），……第三块……，在第四块磁盘（column 3）写完32k后又转回第一块磁盘（column 0），依次反复，直到所有数据写完。在“RAID理论”课程中，我们有更多关于这个话题的内容。如果你对此仍感到有些模糊，请回到前面重新看一下，因为我们创建plex时要再次用到这些知识。
    RAID5是另外一种stripe方式，和RAID0有点象。它的layout被称为“Left Symmetric Layout”，一般也被称为“RAID5 layout”。解释这些要花太多的时间，所以还是请大家去查阅一下有关书籍。可能你要多读两次，但最终你会掌握的。

Volumes and Devices
    我们已经知道了volume是如何创建的，也知道它是如何工作的。现在，让我们来谈谈如何使用volume吧！
    以前提到过，volume是一个“容器”，象只“小桶”。相对于普通的磁盘分区来说，Volume的优点在于，它不是静态的。你可以增大，缩小，修改，重新分配和控制volume，在磁盘分区上这些方式都不能实现。以上各种功能都可以在mount起来的live系统（正在使用的系统）中实施，甚至不用重启机器。如果文件系统空间不够了，你就可以先增大文件系统所在的volume空间，再扩充该文件系统。非常容易！
    你也许会问，“实际上，我怎么使用一个volume呢？”。好的，这非常容易。volume的使用方法和磁盘块设备（disk block device）一样。VERITAS安装和配置后，在/dev下产生一个新的目录，叫做/dev/vx。所有volume块设备（volume block device）都在这儿。如果你创建了一个名为“myVol”的volume，并想在上面建立一个文件系统，你可以这样做：
           # newfs /dev/vx/rdsk/myvol
     你也可以这样把它mount起来：
           # mount /dev/vx/dsk/myvol /myvol
    酷吧？没有什么神秘的。仔细研究一下/dev/vx下的内容，所有“物件”都有一个容易读懂的名字。你可以直接从名字知道它是用来做什么的。如果设备目录（device tree）对于你来说是一个新鲜玩意儿，那你只要记住你可以在/dev/vx/dsk中访问到volume，把它当作是一个普通磁盘。
      

看到了吧，VERITAS是多么容易并富含逻辑性啊！这也是VERITAS为什么这么cool。没有模糊的东西。在VERITAS中，所有的事情都被清晰的设计和组织。我喜欢VxVM，希望你也开始使用吧。

Kernels and Daemons
    VERITAS和其它卷管理软件有一个很大的区别是：VERITAS是集成在操作系统中的。事实上，VERITAS实现了kernal 模块（应用程序的基础）。在/etc/system文件中，有很多的“driver forceload”配置，用来装载各种驱动。这一点比较重要，一般在系统启动时，很多“WARNING: Forceload of dev/XXX Failed!”消息会打印出来。不要为此担心，这仅仅意味着VERITAS试图装载一个驱动，但系统中没有相应的硬件。
    我不多说关于VERITAS安装的内容了，请参考安装手册。但我想强调，在安装了VERITAS的机器上，升级solaris和/或VERITAS必须非常非常的小心谨慎。请记住，由于VERITAS集成在kernal模块中，如果kernal模块出问题或者是被替换掉了，VERITAS可能会坏掉……这将意味着你要独自一人从书上和系统中学习如何恢复被毁坏掉的VERITAS。真的，我想告诉你，我这样毁掉了好几个系统。幸好，它们都是“测试”机而非商用机。
    VERITAS启动后，有几个进程会一直运行，监测volume并保证其平稳运行。“ps –ef | grep vx”命令可以查看这些进程。一般有三个进程，它们是：

• vxiod :     VERITAS的IO管理进程，负责volume的读写处理。
• vxconfigd :   Vx配置管理进程。
• vxrelocd :     Vx Hot Swap 管理进程, 磁盘故障时它尝试用备份替换。

也许，现在你在急着问“快点告诉我，VERITAS的配置文件在什么地方？”了。其实VERITAS中不存在任何配置文件。vxconfigd进程会监测到所有对VERITAS的操作，并更新它的“对象”数据库。接着继续监测……。与其它进程相比较，vx进程的名字就体现了它们的功能上。Vxiod进程保证数据按照要求的方式写到volume里（例如：volume是stripe类型的，就必须以stripe的方式写到磁盘里）。Vxrelocd负责发现磁盘故障，并尝试用备份来替换。

Intro to Advanced Features
（此处省去1000字）
（由于本章涉及到高级属性，不属于初学范围，先不翻译，日后补上。感兴趣的读者可以查看原文，链接如下：
http://www.cuddletech.com/veritas/vxcrashkourse/index.html）

The Wrap Up
    恭喜你！现已准备好学习VERITAS了，相信你对要做什么非常清楚啦。下面的课程被分为两部分，一个是关于VxMake的，一个是关于VxAssist的。无论你选择哪种方法，你应该把两个课程都读一下。如果你是3.x用户，你需要读或者重读“VERITAS Getting Started Guide”；如果你是SEVM2.6或更早的用户，请读SEVM的第一章。务必理解所有概念，再接着看后面的课程。