性能向上のための構成

LVM が使用するメモリーの量は、ボリュームグループの作成時に使用された値と、オープンされている論理ボリュームの数に基づいています。LVM メモリーの最大部分は、エクステントマップ用に使用されます。使用メモリーは、物理ボリュームの最大数に、各ボリュームグループの物理ボリュームあたりの物理エクステントの最大数を掛けた値に比例します。

これらのパラメータに関連する他の要因は、今後のシステムの拡張予定と、必要な論理ボリュームの数です。ボリュームグループの最大数のパラメータは、現在システムで要求されている値に設定すればよいように見えます。しかし、ディスクを追加するか、場合によってはいずれかのディスクを大容量ディスクに交換することによってボリュームグループを拡張する場合には、vgmodify コマンドを使用する必要があります。

LVM を使用しない場合と比較して、システムの CPU 使用状況には大きな変化はありません (待ち時間の調査結果による)。

LVM 自身に関する限り、追加の CPU 実行時間は、ミラー書き込みの一貫性キャッシュ処理を実行するために要求されるもので、これが CPU 使用状況に影響する唯一の構成可能オプションです。

LVM は自身のメタデータ用に、各物理ボリューム上に多少のディスクスペースを確保します。使用するスペースは、ボリュームグループ作成時に使用された容量の最大値に比例します。

この要因はミラー化の場合にのみ影響します。逐次的スケジューリング方針は、ミラー化の場合、書き込みを実行するのに必要な時間はミラーの数に比例して増加します。たとえば、データのコピーを 3 つ持っている論理ボリュームの場合、逐次的スケジューリング方針を使用して書き込みを実行すると、並列的方針の場合と比較して、3 倍長い時間が必要です。読み取り要求は常に唯一のデバイスに向けられています。並列的スケジューリング方針では、LVM は各読み取り要求を最もビジーでないデバイスに向けます。逐次的スケジューリング方針では、LVM はすべての読み取り要求を、lvdisplay -v の出力の左側に示されたデバイスに向けます。

ミラー書き込み一貫性キャッシュ (MWC) の目的は、同期していない可能性があるミラー領域のリストを提供することです。ボリュームグループがアクティブ化されると、LVM は良好なコピーの 1 つから他のすべてのコピーに、MWC にエントリーがあるすべての領域をコピーします。この処理では、ミラーに一貫性があることを保証しますが、データの品質は保証しません。

MWC を使用するミラー論理ボリュームへの書き込み要求ごとに、LVM は、MWC を維持するための追加のシリアルディスク書き込みを場合によっては導入します。この状態が発生するかどうかは、アクセスがランダムである程度に依存します。

アクセスのランダム度が高いと、MWC が不明になる可能性が高まります。MWC エントリーを取得するには、そのエントリーが使用可能になるのを待機する必要があります。すべてのエントリーが現在進行中の I/O によって使用されている場合、リクエストは、エントリーが使用可能になるまで、リクエストキュー内で待たなければならない場合があります。

このほかに、2 モードのミラー一貫性回復が用意されています。ミラー一貫性回復 (MCR) と、なしの場合です。MWC を使用するかどうかは、実行時と回復時におけるシステム性能のどちらが重要であるかによります。

例: データベースシステムでミラー化を使用するある顧客は、そのデータベース論理ボリュームについて「なし」を選択します。これは、データベースロギング機構がすでに一貫性回復を提供しているためです。ログ用に使用される論理ボリュームでは、回復所要時間の短縮が重要である場合は MWC を、実行時の性能が重要である場合は MCR を使用します。データベースログは通常、1 つのプロセスによって使用され、逐次アクセスされます。これは、ほとんどの場合にキャッシュにヒットするため、MWC を使用しても性能の低下が小幅にとどまることを意味しています。

多数のプロセスによって最も集中的に使用されるディスク領域では、そのディスク領域用のデータスペースを、可能な限り多くの物理ボリュームに分散すると有利です。

ディスクストライプがディスク入出力性能に関するすべての問題への回答であるという考えがみられますが、事実ではありません。I/O のサイズが小さく、同時に行われ、ランダムであるアプリケーション (データベースなど) の場合、ディスクストライプを使用しても性能は向上しません。ストライプサイズが 512 バイトの 4 つのディスクを考えます。2KB のリクエストがすべてのディスクに送られます。ディスクがストライプ化されている場合、1 つの 2KB のリクエストはほぼ同じ時間で完了します。ただし、複数の 2KB のリクエストはすべてシリアル化されます。これは、すべてのディスクがリクエストをシークする必要があるためです。実際には、ストライプでない場合の方が性能がよいことがあります。各ディスクが各リクエストを並列に処理できるためです (ディスクストライプはユーザーが少なく、転送が大容量で逐次的なアプリケーションでは非常に有利です)。

この要因は MWC の問題に直接関連しています。ボリュームグループあたりの MWC は 1 つのみなので、MWC を使用している場合、多数の小さいランダム書き込みリクエストに使用されるディスクスペースは、可能であれば別々のボリュームグループに配置するべきです。そのほかには、構成するボリュームグループの数の決定に影響を与えるような性能上の留意事項はありません。

この機能は、異なるミラーコピーを複数の I/O チャネルに強制的に分離するために使用できます。物理ボリュームグループの定義はユーザー次第です。この機能は、単一障害点を減らすことによって可用性を向上させ、ハードウェアレベルでの競合を減らして I/O スループットを高速化します。

たとえば、複数のディスクデバイスを、それぞれバスコンバータ上のカードに持っているシステムでは、1 つのバスコンバータにあるすべてのディスクが 1 つのグループに属し、他のバスコンバータにあるすべてのディスクがもう 1 つのグループに属するように物理ボリュームグループを作成します。この構成により、すべてのミラーが、完全に異なる I/O パスを経由してアクセスされるデバイスを使用して作成されることが保証されます。