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第2章 LVM コンポーネント

この章では、LVM 論理ボリュームのコンポーネントについて説明します。

2.1. 物理ボリューム

LVM 論理ボリュームの基になる物理ストレージユニットは、パーティション、ディスク全体などのブロックデバイスです。LVM 論理ボリューム用にデバイスを使用する場合は、デバイスを物理ボリューム (PV) として初期化する必要があります。ブロックデバイスを物理ボリュームとして初期化すると、デバイスの先頭位置にラベルが付けられます。
LVM ラベルは、デフォルトでは 2 番目の 512 バイトセクターに配置されます。物理ボリュームを作成する場合は、先頭の 4 つのセクターのいずれかにラベルを配置することにより、このデフォルト設定を書き換えることができます。これにより、必要に応じて LVM ボリュームを、このセクターを利用する他のユーザーと併用できるようになります。
デバイスがシステムの起動時に任意の順序で初期化されても、LVM ラベルにより物理デバイスの識別とデバイスの順序付けが正しく行われます。LVM ラベルは、再起動してもクラスター全体で維持されます。
LVM ラベルは、デバイスを LVM 物理ボリュームとして識別するものです。これには、物理ボリューム用のランダムな一意識別子 (UUID) が含まれます。また、ブロックデバイスのサイズもバイト単位で保存し、LVM メタデータがデバイスのどこに保存されているかも記録します。
LVM メタデータには、システムにある LVM ボリュームグループの設定詳細が含まれています。デフォルトでは、メタデータの複製コピーが、ボリュームグループ内で、すべての物理ボリュームの、すべてのメタデータ領域に保存されています。LVM メタデータのサイズは小さく、ASCII 形式が使用されます。
現在、LVM では、各物理ボリュームにメタデータのコピーを 1 つまたは 2 つ保存できます。コピーをゼロにすることもできます。デフォルトでは 1 つ保存されます。物理ボリューム上に保存するメタデータのコピー数を一度設定したら、その数を後で変更することはできません。最初のコピーはデバイスの先頭にあるラベルの後に保存されます。2 つ目のコピーがある場合は、デバイスの最後に配置されます。意図したものとは別のディスクに誤って書き込みを行い、ディスクの先頭領域を上書きしてしまった場合でも、デバイス後部にある 2 つ目のコピーでメタデータを復元できます。
LVM メタデータとメタデータパラメーターの変更に関する詳細は、「付録E LVM ボリュームグループメタデータ」を参照してください。

2.1.1. LVM 物理ボリュームのレイアウト

図2.1「物理ボリュームレイアウト」 は、LVM 物理ボリュームのレイアウトを示しています。LVM ラベルが 2 番目のセクターにあり、その後にメタデータ領域、使用可能なデバイス領域と続きます。
注記
Linux カーネル (および本書) では、セクターのサイズを 512 バイトとしています。

図2.1 物理ボリュームレイアウト

物理ボリュームレイアウト

2.1.2. ディスク上の複数パーティション

LVM の使用により、ディスクパーティションから物理ボリュームを作成できます。Red Hat では、以下のような理由により、ディスク全体に対応するパーティションを 1 つ作成し、1 つの LVM 物理ボリュームとしてラベルを付けることを推奨しています。
  • 管理上の利便性
    各ディスクが一度だけ表示されると、システムのハードウェアの追跡が簡単になります。これは、特にディスクに障害が発生した場合に役に立ちます。さらに、1 つのディスクに物理ボリュームが複数あると、システムの起動時に、不明なパーティションに関するカーネルの警告が発生する可能性があります。
  • ストライピングのパフォーマンス
    LVM は、2 つの物理ボリュームが同じ物理ディスクにあるかどうかを認識しません。2 つの物理ボリュームが同じ物理ディスクにあるときに、ストライプ化された論理ボリュームを作成すると、作成されたボリュームのディスクは同じでも、パーティションは異なる可能性があります。このとき、パフォーマンスは、改善ではなく低下します。
1 つのディスクを、複数の LVM 物理ボリュームに分割しないといけない場合があります (推奨はされません)。たとえば、ディスクがほとんどないシステムで、既存システムを LVM ボリュームに移行する場合に、パーティション間でデータを移動しなければならない場合があります。さらに、大容量のディスクが存在し、管理目的で複数のボリュームグループを必要とする場合は、そのディスクにパーティションを設定する必要があります。ディスクに複数のパーティションがあり、そのパーティションがいずれも同じボリュームグループにある場合に、ストライプ化ボリュームを作成するときは、論理ボリュームに追加するパーティションを注意して指定してください。