LVM Cache

一、LVM Cach

1、什么是LVM Cache？

LVM (Logical Volume Manager) 是一种用于在 Linux 系统上管理硬盘分区和逻辑卷的工具。LVM 允许管理员对物理硬盘进行逻辑划分，创建灵活的逻辑卷，并提供高级功能，如快照、在线容量扩展和逻辑卷的动态迁移等。

LVM Cache 是 LVM 的一个功能，它允许将高速缓存设备（如固态硬盘）与普通硬盘组合使用，以提高 I/O 性能。通过将高速缓存设备作为缓存层，LVM Cache 可以显著减少从磁盘读取数据的时间，从而加快系统的响应速度。

使用场景：固态硬盘用做普通硬盘的缓存，以提高 I/O 性能。

2、 LVM Cache 的一些好处

• 提高 I/O 性能：LVM Cache 使用高速缓存设备来存储热数据，从而加快数据的读取速度，提高系统的响应性能。

• 灵活性：LVM Cache 允许管理员根据需要动态调整缓存层和后端存储层之间的数据映射，以满足不同工作负载的要求。

• 数据保护：LVM Cache 可以提供数据的冗余性和保护。如果后端存储设备发生故障，缓存层中的数据可以作为备份，以防止数据丢失。

二、配置 LVM Cache

假设有三块盘机械盘sda、sdb、sdc，一块ssd 盘nvme0n1

1、创建 LVM 逻辑卷（Logical Volume）

格式化分区  

fdisk /dev/sda 

对sdb、sdc、nvme0n1进行相同操作

pvcreate 命令将物理卷（Physical Volume）添加到 LVM

pvcreate /dev/sda1 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/nvme0n1p1

并使用 vgcreate 命令创建卷组（Volume Group）

vgcreate vg /dev/sda1 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/nvme0n1p1

用 lvcreate 命令创建逻辑卷data

注意：ssd不用操作

lvcreate -n data -L 200G vg /dev/sda1 /dev/sdb1 /dev/sdc1

2、创建逻辑卷缓存cache、逻辑卷meta（此处操作的是ssd盘分区）

lvcreate -n cache -L 30G vg /dev/nvme0n1p1

lvcreate -n meta -L 6G vg /dev/nvme0n1p1

3、lvm cache总共包括三部分：data、cache、meta

其中meta的size需要大于千分之一的cache；data是存储数据，cache和meta共同构成缓存。

4、创建缓存池、将存储卷加入缓存池

lvconvert --type cache-pool --poolmetadata vg/meta vg/cache

lvconvert --type cache --cachepool vg/cache --cachemode writeback vg/data

cachemode有writeback和writethrough两种模式，默认为writethrough，此处测试设置为writeback。writeback的读写性能会好一些，但是在某些极端情况下会丢失数据

5、格式化与挂载

mkfs.xfs /dev/vg/data

mkdir /data

mount /dev/vg/data /data/

补充：

做过raid的组合盘也能做（比如4块4T的机械硬盘组raid5为一块，2块490G的ssd盘做raid1）

6、卸载lvm_cache

取消挂载文件系统：

umount /dev/vg/data

移除逻辑卷data：

lvremove /dev/vg/data

删除卷组vg：

vgremove vg

删除物理卷pv

pvremove /dev/sda1 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/nvme0n1p1