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礎となる物理ストレージユニットは、パーティションやディスク全体のような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には、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、必要であれば LVM ボリュームを、これらのセクターの他のユーザーと共存できるようになります。
デバイスは、システムの起動時に任意の順序で立ち上がるため、LVM ラベルで、物理デバイスに正確な ID とデバイスの順序を指定します。LVM ラベルは、再起動してもクラスター全体で持続します。
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。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。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 (および本書全体) では、セクターのサイズは 512 バイトとされています。
物理ボリュームレイアウト

図2.1 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、ディスク全体をカバー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
    それぞれの実ディスクが一度だけ提示されると、システム内のハードウェアを追跡記録するのが簡単になります。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、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、パフォーマンスは向上せず、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には、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。