1. 找到您要创建 VDO 卷的块设备的持久名称。有关持久性名称的更多信息，请参阅 第 6 章 持久性命名属性概述。

   如果您使用非持久性设备名称，则如果设备名称改变了，VDO 将来可能无法正常启动。

2. 创建 VDO 卷：

   # vdo create \
         --name=vdo-name \
         --device=block-device \
         --vdoLogicalSize=logical-size

   • 使用您要创建 VDO 卷的块设备的持久性名称替换 block-device。例如：/dev/disk/by-id/scsi-3600508b1001c264ad2af21e903ad031f。

   • 用 VDO 卷使用的逻辑存储数量替换 logical-size。

     • 对于活动的虚拟机或容器存储，请使用逻辑大小，即您的块设备物理大小的 10 倍。例如，如果您的块设备大小为 1TB，请在这里使用 10T。
     • 对于对象存储，使用逻辑大小，即您的块设备物理大小的 三 倍。例如，如果您的块设备大小为 1TB，请在这里使用 3T。

   • 如果物理块设备大于 16TiB，请添加 --vdoSlabSize=32G 选项，将卷上的 slab 大小增加到 32GiB。

     在大于 16TiB 的块设备上使用 2GiB 的默认 slab 大小会导致 vdo create 命令失败，并显示以下错误：

     vdo: ERROR - vdoformat: formatVDO failed on '/dev/device': VDO Status: Exceeds maximum number of slabs supported

   例 1.1. 为容器存储创建 VDO

   例如，要为 1TB 块设备上的容器存储创建一个 VDO 卷，您可以使用：

   # vdo create \
         --name=vdo1 \
         --device=/dev/disk/by-id/scsi-3600508b1001c264ad2af21e903ad031f \
         --vdoLogicalSize=10T

   重要

   如果在创建 VDO 卷时发生故障，请删除要清理的卷。详情请查看 第 2.10.2 节 “删除失败创建的 VDO 卷”。

3. 在 VDO 卷之上创建一个文件系统：

   • 对于 XFS 文件系统：

     # mkfs.xfs -K /dev/mapper/vdo-name

   • 对于 ext4 文件系统：

     # mkfs.ext4 -E nodiscard /dev/mapper/vdo-name

     注意

     在新创建的 VDO 卷上使用 -K 和 -E nodiscard 选项的目的是不在发送请求上花费时间，因为它对未分配的块没有影响。新 VDO 卷从 100% 未分配开始。

4. 使用以下命令等待系统注册新设备节点：

   # udevadm settle

后续步骤

1. 挂载文件系统。详情请查看 第 1.9 节 “挂载 VDO 卷”。
2. 为 VDO 设备上的文件系统启用 丢弃 功能。详情请查看 第 1.10 节 “启用定期块丢弃”。

流程

1. 创建 VDO 卷：

   # vdo create --name=vdo-test \
                --device=/dev/sdb \
                --vdoLogicalSize=1T \
                --writePolicy=policy \
                --verbose

   • 使用块设备的路径替换 /dev/sdb。
   • 要在异步存储之上测试 VDO async 模式，请使用 --writePolicy=async 选项创建一个异步卷。
   • 要在同步存储之上测试 VDO sync 模式，请使用 --writePolicy=sync 选项创建一个同步卷。

2. 使用 XFS 或者 ext4 文件系统格式化新卷。

   • 对于 XFS：

     # mkfs.xfs -K /dev/mapper/vdo-test

   • 对于 ext4：

     # mkfs.ext4 -E nodiscard /dev/mapper/vdo-test

3. 挂载格式化的卷：

   # mkdir /mnt/vdo-test
   
   # mount /dev/mapper/vdo-test /mnt/vdo-test && \
     chmod a+rwx /mnt/vdo-test

流程

1. 将随机数据的 32 GiB 写入 VDO 卷：

   $ dd if=/dev/urandom of=/mnt/vdo-test/testfile bs=4096 count=8388608

2. 从 VDO 卷中读取数据并将其写入另一个卷：

   $ dd if=/mnt/vdo-test/testfile of=another-location/testfile bs=4096

   • 使用您在 VDO 测试卷上有写权限的任何目录替换 another-location。例如，您可以使用您的主目录。

3. 比较这两个文件：

   $ diff --report-identical-files /mnt/vdo-test/testfile another-location/testfile

   命令应该报告这些文件是相同的。

4. 将文件复制到 VDO 卷中的新位置：

   $ dd if=another-location/testfile of=/mnt/vdo-test/testfile2 bs=4096

5. 将第三个文件与第二个文件进行比较：

   $ diff --report-identical-files /mnt/vdo-test/testfile2 another-location/testfile

   命令应该报告这些文件是相同的。

流程

1. 卸载在 VDO 卷中创建的文件系统：

   # umount /mnt/vdo-test

2. 从系统中删除 VDO 测试卷：

   # vdo remove --name=vdo-test

流程

1. 准备可记录测试结果的表：

   统计	裸机文件系统	seed 后	10 个副本后
   文件系统使用大小
   使用 VDO 数据
   使用 VDO 逻辑

2. 在 VDO 卷中创建 10 个目录存放测试数据集的 10 个副本：

   $ mkdir /mnt/vdo-test/vdo{01..10}

3. 检查文件系统报告的磁盘用量：

   $ df --human-readable /mnt/vdo-test

   例 3.1. 磁盘用量

   Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
   /dev/mapper/vdo-test  1.5T  198M  1.4T   1% /mnt/vdo-test

4. 记录以下值：

   # vdostats --verbose | grep "blocks used"

   例 3.2. 使用的块

   data blocks used                : 1090
   overhead blocks used            : 538846
   logical blocks used             : 6059434

   • data blocks used 的值是在 VDO 下运行的物理设备优化后用户数据所使用的块数。
   • logical blocks used 的值是优化前使用的块数。它将作为测量的起点。

5. 在 VDO 卷中创建数据源文件：

   $ dd if=/dev/urandom of=/mnt/vdo-test/sourcefile bs=4096 count=1048576
   
   4294967296 bytes (4.3 GB) copied, 540.538 s, 7.9 MB/s

6. 重新定义已使用的物理磁盘空间量：

   $ df --human-readable /mnt/vdo-test

   例 3.3. 使用数据源文件磁盘用量

   Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
   /dev/mapper/vdo-test  1.5T  4.2G  1.4T   1% /mnt/vdo-test

   # vdostats --verbose | grep "blocks used"

   例 3.4. 数据源文件使用的块

   data blocks used                : 1050093  # Increased by 4GiB
   overhead blocks used            : 538846   # Did not significantly change
   logical blocks used             : 7108036  # Increased by 4GiB

   这个命令应该显示使用的块数量增加，与写入文件的大小相对应。

7. 将文件复制到 10 个子目录中的每个子目录中：

   $ for i in {01..10}; do
     cp /mnt/vdo-test/sourcefile /mnt/vdo-test/vdo$i
     done

8. 重新定义已使用的物理磁盘空间量：

   $ df -h /mnt/vdo-test

   例 3.5. 复制文件后磁盘用量

   Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
   /dev/mapper/vdo-test  1.5T   45G  1.3T   4% /mnt/vdo-test

   # vdostats --verbose | grep "blocks used"

   例 3.6. 复制文件后使用的块

   data blocks used                : 1050836   # Increased by 3 MiB
   overhead blocks used            : 538846
   logical blocks used             : 17594127  # Increased by 41 GiB

   data blocks used 的值应当与先前列表的结果相似，只是由于文件系统日志和元数据而稍有增加。

9. 从写测试数据之前找到的值中减去文件系统所使用的空间的新值。从文件系统的角度来看，这是此测试所使用的空间量。

10. 观察您记录统计中的空间节能：

    例 3.7. 记录的值

    统计	裸机文件系统	seed 后	10 个副本后
    文件系统使用大小	198 MiB	4.2 GiB	45 GiB
    使用 VDO 数据	4 MiB	4.1 GiB	4.1 GiB
    使用 VDO 逻辑	23.6 GiB （1.6 TiB 格式驱动器的文件系统开销）	27.8 GiB	68.7 GiB

    注意

    在下表中，值已转换为 MiB 或 GiB。vdostats 输出中的大小为 4,096 B。

流程

1. 禁用 deduplication 并在 VDO 测试卷中启用压缩：

   # vdo disableDeduplication --name=vdo-test
   # vdo enableCompression --name=vdo-test

2. 同步 VDO 卷以完成所有未完成压缩：

   # sync && dmsetup message vdo-test 0 sync-dedupe

3. 在传输前检查 VDO 统计：

   # vdostats --verbose | grep "blocks used"

   记下 data blocks used 和 logical blocks used 的值。

4. VDO 优化文件系统开销以及实际的用户数据。计算为空文件系统压缩而节省的 4 KiB 块的数量，来作为 logical blocks used 减去 data blocks used。

5. 将 /lib 目录的内容复制到 VDO 卷中：

   # cp --verbose --recursive /lib /mnt/vdo-test
   
   ...
   sent 152508960 bytes  received 60448 bytes  61027763.20 bytes/sec
   total size is 152293104  speedup is 1.00

   记录复制数据的总大小。

6. 同步 Linux 缓存和 VDO 卷：

   # sync && dmsetup message vdo-test 0 sync-dedupe

7. 再次检查 VDO 统计：

   # vdostats --verbose | grep "blocks used"

   观察 logical blocks used 和 data blocks used 的值。

8. 使用以下公式计算压缩保存的字节数：

   saved_bytes = (logical_blocks_used - data_blocks_used) * 4096

流程

1. 创建并挂载 VDO 卷，如 第 3.4 节 “创建 VDO 测试卷” 中所述。
2. 在同一卷上执行测试，如 测量 VDO 去除重复数据 和 测量 VDO 压缩 中所述，而不删除它。观察 vdostats 输出中空间节省的变化。
3. 使用您自己的数据集进行测试。

流程

1. 准备可记录测试结果的表：

   步骤	已使用的文件空间(MB)	已使用的数据块	使用的逻辑块
   初始空间
   添加 1 GiB 文件
   运行 fstrim
   删除 1 GiB 文件
   运行 fstrim

2. 清理文件系统来删除不需要的块：

   # fstrim /mnt/vdo-test

   该命令可能需要很长时间。

3. 记录文件系统中初始空间的使用情况：

   $ df -m /mnt/vdo-test

4. 请查看 VDO 卷使用的物理和逻辑数据块数：

   # vdostats --verbose | grep "blocks used"

5. 使用 VDO 卷上的非重复数据创建一个 1 GiB 文件：

   $ dd if=/dev/urandom of=/mnt/vdo-test/file bs=1M count=1K

6. 再次记录空间使用量：

   $ df -m /mnt/vdo-test
   
   # vdostats --verbose | grep "blocks used"

   文件系统应使用额外的 1 GiB。data blocks used 和 logical blocks used 的值应该同样增加。

7. 再次执行文件系统：

   # fstrim /mnt/vdo-test

8. 再次检查空间用量，确认清除操作不会影响物理卷的使用：

   $ df -m /mnt/vdo-test
   
   # vdostats --verbose | grep "blocks used"

9. 删除 1 GiB 文件：

   $ rm /mnt/vdo-test/file

10. 检查并记录空间使用情况：

    $ df -m /mnt/vdo-test
    
    # vdostats --verbose | grep "blocks used"

    文件系统知道已删除了某个文件，但是由于没有指向底层存储，物理或逻辑块的数量不会改变。

11. 再次执行文件系统：

    # fstrim /mnt/vdo-test

12. 检查并记录空间使用情况：

    $ df -m /mnt/vdo-test
    
    # vdostats --verbose | grep "blocks used"

    fstrim 工具在文件系统中查找空闲的块，并为未使用的地址向 VDO 卷发送 TRIM 命令，这会释放相关的逻辑块。VDO 处理 TRIM 命令以释放底层物理块。

流程

1. 创建一个新的 VDO 卷。

   详情请查看 第 4.2 节 “创建用于性能测试的 VDO 卷”。

2. 通过对测试卷执行写 fio 作业来预先填充测试可能会访问的区域：

   # fio --rw=write \
         --bs=8M \
         --name=vdo \
         --filename=/dev/mapper/vdo-test \
         --ioengine=libaio \
         --thread \
         --direct=1 \
         --scramble_buffers=1

3. 记录所报告用于读取和写入输入的吞吐量和延迟时间：

   # for readmix in 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100; do
       for iosize in 4 8 16 32 64 128 256 512 1024; do
         fio --rw=rw \
             --rwmixread=$readmix \
             --bs=${iosize}k \
             --name=vdo \
             --filename=/dev/mapper/vdo-test \
             --ioengine=libaio \
             --numjobs=1 \
             --thread \
             --norandommap \
             --runtime=300 \
             --direct=0 \
             --iodepth=optimal-depth \
             --scramble_buffers=1 \
             --offset=0 \
             --size=100g
       done
     done

4. 删除 VDO 测试卷。

   详情请查看 第 4.3 节 “清理 VDO 性能测试卷”。

5. 图形化测试结果。

   例 4.3. 混合 I/O 负载分析

   以下镜像演示了 VDO 如何响应混合 I/O 负载的示例：

   图 4.4. 在不同读取和写入混合之间性能一致

   

   在读和写混合的范围内聚合性能和聚合延迟相对一致，趋势从较低的最大写吞吐量到较高的最大读吞吐量。

   此行为可能因不同的存储而异，但重要的观察是，性能在不同的负载下是一致的，或者您可以了解对演示特定的读写混合的应用程序的性能期望。

   注意

   如果您的系统没有显示类似的响应一致性，这可能代表还不是最佳配置。如果出现这种情况，请联络您的红帽销售工程师。

流程

1. 创建一个新的 VDO 卷。

   详情请查看 第 4.2 节 “创建用于性能测试的 VDO 卷”。

2. 通过对测试卷执行写 fio 作业来预先填充测试可能会访问的区域：

   # fio --rw=write \
         --bs=8M \
         --name=vdo \
         --filename=/dev/mapper/vdo-test \
         --ioengine=libaio \
         --thread \
         --direct=1 \
         --scramble_buffers=1

3. 记录所报告用于读取和写入输入的吞吐量和延迟时间：

   # for readmix in 20 50 80; do
       for iosize in 4 8 16 32 64 128 256 512 1024; do
         fio --rw=rw \
             --rwmixread=$readmix \
             --bsrange=4k-256k \
             --name=vdo \
             --filename=/dev/mapper/vdo-name \
             --ioengine=libaio \
             --numjobs=1 \
             --thread \
             --norandommap \
             --runtime=300 \
             --direct=0 \
             --iodepth=$iosize \
             --scramble_buffers=1 \
             --offset=0 \
             --size=100g
       done
     done

4. 删除 VDO 测试卷。

   详情请查看 第 4.3 节 “清理 VDO 性能测试卷”。

5. 图形化测试结果。

   例 4.4. 应用程序环境分析

   以下镜像演示了 VDO 如何响应混合 I/O 负载的示例：

   图 4.5. 混合环境性能

   

流程

1. 登录到 RHEL 8 web 控制台。

   详情请参阅 Web 控制台的日志记录。

2. 点 Storage。
3. 点 VDO Devices 框中的 + 按钮。
4. 在 Name 字段中输入 VDO 卷的名称，没有空格。
5. 选择要使用的驱动器。

6. 在 Logical Size 条中，设置 VDO 卷的大小。您可以扩展超过十倍，但请考虑创建 VDO 卷的目的是：

   • 对于活跃的虚拟机或容器存储，逻辑大小为物理大小的十倍。
   • 对于对象存储，逻辑大小为物理大小的三倍。

   详情请参阅 部署 VDO。

7. 在 Index Memory 栏中，为 VDO 卷分配内存。

   有关 VDO 系统要求的详情，请参阅 系统要求。

8. 选择 Compression 选项。这个选项可以有效地减少各种文件格式。

   详情请参阅 在VDO 中启用或禁用压缩。

9. 选择 Deduplication 选项。

   这个选项通过删除重复块的多个副本来减少存储资源的消耗。详情请参阅 在VDO 中启用或禁用压缩。

10. [可选] 如果要使用需要 512 字节块大小的应用程序的 VDO 卷，请选择 使用 512 字节模拟。这会降低 VDO 卷的性能，但应该很少需要。如果不确定，请将其关机。
11. 点 Create。

流程

1. 登录到 RHEL 8 web 控制台。详情请参阅 Web 控制台的日志记录。
2. 点 Storage。
3. 点 VDO 卷。
4. 点 Unrecognized Data 标签页。
5. 点 Format。

6. 在 Erase 下拉菜单中选择：

   Don’t overwrite existing data

   RHEL web 控制台只重写磁盘标头。这个选项的优点是格式化速度。

   Overwrite existing data with zeros

   RHEL web 控制台使用 0 重写整个磁盘。这个选项较慢，因为程序必须经过整个磁盘。如果磁盘包含任何数据且需要重写数据，则使用这个选项。

7. 在 Type 下拉菜单中选择一个文件系统：

   • XFS 文件系统支持大的逻辑卷，在不停止工作的情况下在线切换物理驱动器，并增大。如果您没有不同的首选项，请保留这个文件系统。

     XFS 不支持缩小卷。因此，您将无法缩小使用 XFS 格式的卷。

   • ext4 文件系统支持逻辑卷，在不停止工作的情况下在线切换物理驱动器，并缩减。

   您还可以选择带有 LUKS(Linux 统一密钥设置)加密的版本，它允许您使用密码短语加密卷。

8. 在 Name 字段输入逻辑卷名称。

9. 在 Mounting 下拉菜单中选择 Custom。

   Default 选项不会保证在下次引导时挂载该文件系统。

10. 在 Mount Point 字段中添加挂载路径。
11. 选择 Mount at boot。

12. 点 Format。

    根据使用的格式化选项和卷大小，格式化的过程可能需要几分钟。

    成功完成后,，可以在 Filesystem 标签页中看到格式化的 VDO 卷的详情。

13. 要使用 VDO 卷，点 Mount。

流程

1. 登录到 RHEL 8 web 控制台。

   详情请参阅 Web 控制台的日志记录。

2. 点 Storage。
3. 在 VDO Devices 框中点您的 VDO 卷。
4. 在 VDO 卷详情中点 Grow 按钮。
5. 在 Grow logical size of VDO 对话框中，扩展 VDO 卷的逻辑大小。

1. 点 Grow。