مديرو الأقراص المنطقية

من الأدوات التخزينية الشائعة الاستخدام لكنها كثيرًا ما تُغفل أو يُساء فهمها: مدير الأقراص المنطقية. مديرو الأقراص المنطقية، أو LVMs، هي تقنية تجريد وتغليف وافتراضية للتخزين تُستخدم لتوفير مستوى من المرونة لا يكون متاحًا في الغالب بطريقة أخرى.

يُستخدم LVM في الغالب كبديل لأنظمة التقسيم التقليدية، وأحيانًا تُدمج وظائف إضافية فيه مثل وظائف RAID. تقدّم كل أنظمة التشغيل تقريبًا اليوم منتج LVM متكاملًا، ومعظمها يفعل ذلك منذ وقت طويل جدًا. أصبحت تقنية LVM ميزة قياسية في إدارة التخزين على جانبَي الخادم والعميل.

لا تقدّم تقنية LVM بالضرورة ميزات موحدة، لكن الميزات الشائعة التي تتضمنها عادةً هي: الأقراص المنطقية (التقسيم الناعم)، والتوفير الرفيع، وتخصيص المواقع الفيزيائية المرن، والتشفير، ووظيفة RAID البسيطة (وهي في الغالب تعتمد على RAID بالمرايا فقط)، واللقطات. جميع أنظمة LVM تقريبًا توفر الأقراص المنطقية واللقطات والتخصيص المرن، وتُعدّ هذه الوظائف الأساسية لـ LVM.

تشمل أنظمة LVM الشائعة: إدارة الأقراص المنطقية على Windows Server 2000 حتى Server 2008 R2، وStorage Spaces على Windows 2012 وما بعده، وLVM على Linux، وBtrFS على Linux، وCore Storage على Mac OSX، وSolaris Volume Manager على Solaris، وZFS على Solaris وFreeBSD، وVinum Volume Manager على FreeBSD، وVeritas Volume Manager لمعظم أنظمة UNIX، وLVM على AIX وغيرها الكثير. ازدادت شعبية أنظمة LVM وأصبحت معيارية منذ أواخر الثمانينيات. ZFS وBtrFS مثيران للاهتمام كونهما أنظمة ملفات تُطبّق LVM بداخلها كنظام متكامل.

يستهلك LVM أجهزة الكتلة (مظاهر الأقراص) ويُنشئ أقراصًا منطقية (يُشار إليها غالبًا بـ LVs) وهي بدورها مظاهر أقراص أيضًا. ولهذا السبب، يمكن أن يتواجد LVM في أي من مواضع عدة داخل مكدّس التخزين. في الغالب نتوقع أن يستهلك LVM مصفوفة RAID، ويقسّم مصفوفة RAID واحدة إلى قرص منطقي واحد أو أكثر، مع تطبيق نظام ملفات على كل قرص منطقي. لكن من الممكن تمامًا أن يعمل LVM مباشرةً على وسائط التخزين الفيزيائية دون RAID، كما أن RAID يمكن تطبيقه عبر البرمجيات فوق الأقراص المنطقية بدلًا من تحتها. كما تُفيد أنظمة LVM كثيرًا في دمج أنظمة تخزين مختلفة في نظام واحد، مثل دمج أجهزة فيزيائية متعددة و/أو مصفوفات RAID في كيان مجرّد واحد يمكن تقسيمه إلى أقراص منطقية. أحد الاستخدامات القياسية لـ LVM هو دمج عدة LUNs من SAN (من نظام SAN واحد أو من عدة أنظمة مختلفة) في مجموعة أقراص واحدة.

بينما تمنح أنظمة LVM قدرةً ومرونةً في التعامل مع أجهزة التخزين المتعددة وأنواعها مع تقديم واجهة موحدة للطبقات الأعلى في مكدّس التخزين، فإن الاستخدامات الأكثر شيوعًا تتمثل في توفير المرونة حيث كانت الأقسام الصارمة تُستخدم سابقًا، وفي اللقطات. الأقسام التقليدية صارمة ولا يمكن تغيير حجمها. أما الأقراص المنطقية فيمكن توسيعها أو تصغيرها عند الحاجة تقريبًا دائمًا، مما يجعلها أكثر مرونة بكثير.

أصبحت اللقطات محورًا رئيسيًا لاستخدام LVM في العقد الماضي، وإن كان ذلك نابعًا في الغالب من نمو الوعي بها لا من تحوّل حديث في توافرها. جلبت أنظمة الافتراضية السلعية اللقطاتِ من عالم صناعة التخزين إلى تيار تقنية المعلومات السائد. كثير مما تتبناه تقنيات الافتراضية في معالجة التخزين يمكن التفكير فيه على أنه مرتبط بأنظمة LVM، لكن في الغالب تُقدَّم هذه الوظائف المماثلة بأسلوب مختلف أو مجرد تمرير لوظائف LVM من طبقة أدنى.

اليوم يمكنك توقع وجود أنظمة LVM في العمل في كل مكان تقريبًا، حتى مُطبَّقةً بشفافية على مصفوفات التخزين (مثل أجهزة SAN) لتوفير توفير أكثر مرونة. إنها ليست متاحة بصورة قياسية فحسب، بل مُطبَّقة بصورة قياسية وقد أسهمت كثيرًا في تحسين موثوقية وقدرة التخزين الحديث.