مدیران حجم منطقی

یکی از ابزارهای ذخیره‌سازی که اغلب مورد استفاده قرار می‌گیرد اما کمتر شناخته شده یا بد فهمیده می‌شود، مدیر حجم منطقی است. مدیران حجم منطقی، یا LVM‌ها، یک فناوری انتزاع،캡سولاسیون و مجازی‌سازی ذخیره‌سازی هستند که برای ارائه سطحی از انعطاف‌پذیری که معمولاً در دسترس نیست، به کار می‌روند.

رایج‌ترین کاربرد LVM جایگزینی سیستم‌های پارتیشن‌بندی سنتی است و گاهی اوقات قابلیت‌های اضافی مانند عملکردهای RAID نیز در آن ادغام می‌شوند. تقریباً تمام سیستم‌عامل‌های امروزی یک محصول LVM یکپارچه ارائه می‌دهند و اکثر آن‌ها مدت زیادی است که این کار را می‌کنند. LVM‌ها به یک ویژگی استاندارد در مدیریت ذخیره‌سازی هم در سمت سرور و هم در سمت کلاینت تبدیل شده‌اند.

LVM‌ها لزوماً ویژگی‌های یکسانی ارائه نمی‌دهند، اما ویژگی‌های معمول موجود در یک LVM عبارتند از: حجم‌های منطقی (پارتیشن‌بندی نرم‌افزاری)، تأمین فضای نازک (thin provisioning)، تخصیص انعطاف‌پذیر موقعیت فیزیکی، رمزنگاری، عملکرد ساده RAID (معمولاً فقط RAID مبتنی بر آینه) و اسنپ‌شات‌ها. اساساً تمام LVM‌ها حجم‌های منطقی، اسنپ‌شات‌ها و تخصیص انعطاف‌پذیر را ارائه می‌دهند؛ این موارد به عنوان توابع اساسی LVM در نظر گرفته می‌شوند.

LVM‌های محبوب شامل Logical Disk Management در Windows Server 2000 تا Server 2008 R2، Storage Spaces در Windows 2012 و بعد از آن، LVM در Linux، BtrFS در Linux، Core Storage در Mac OSX، Solaris Volume Manager در Solaris، ZFS در Solaris و FreeBSD، Vinum Volume Manager در FreeBSD، Veritas Volume Manager برای اکثر سیستم‌های UNIX، LVM در AIX و بسیاری دیگر هستند. LVM‌ها از اواخر دهه ۱۹۸۰ به طور فزاینده‌ای محبوب و استاندارد شده‌اند. ZFS و BtrFS از آن جهت جالب هستند که سیستم‌های فایلی هستند که یک LVM را به عنوان یک سیستم یکپارچه در داخل سیستم فایل پیاده‌سازی می‌کنند.

یک LVM دستگاه‌های بلاک (نمایش‌های درایو) را مصرف می‌کند و حجم‌های منطقی (که اغلب به عنوان LV شناخته می‌شوند) ایجاد می‌کند که خودشان نیز نمایش‌های درایو هستند. به همین دلیل، یک LVM می‌تواند در هر یک از مکان‌های متعدد در پشته ذخیره‌سازی قرار گیرد. معمولاً انتظار داریم که یک LVM یک آرایه RAID را مصرف کند، یک آرایه RAID را به یک یا چند حجم منطقی تقسیم کند و هر حجم منطقی یک سیستم فایل روی آن اعمال شود. اما کاملاً ممکن است که یک LVM مستقیماً روی فضای ذخیره‌سازی فیزیکی بدون RAID قرار گیرد، و کاملاً ممکن است که RAID از طریق نرم‌افزار روی حجم‌های منطقی و نه زیر آن‌ها پیاده‌سازی شود. LVM‌ها همچنین برای ترکیب بسیاری از سیستم‌های ذخیره‌سازی مختلف در یکی بسیار مفید هستند، مانند ترکیب بسیاری از دستگاه‌های فیزیکی و/یا آرایه‌های RAID در یک موجودیت انتزاعی واحد که سپس می‌توان آن را به حجم‌های منطقی تقسیم کرد. یکی از کاربردهای استاندارد LVM، ترکیب بسیاری از LUN‌های SAN (احتمالاً از یک سیستم SAN واحد یا احتمالاً از چندین سیستم مختلف) در یک گروه حجمی واحد است.

در حالی که LVM‌ها قدرت و انعطاف‌پذیری برای کار با چندین دستگاه ذخیره‌سازی و انواع دستگاه‌های ذخیره‌سازی را فراهم می‌کنند و در عین حال یک رابط استاندارد برای لایه‌های بالاتر در پشته ذخیره‌سازی ارائه می‌دهند، احتمالاً رایج‌ترین کاربردها ارائه انعطاف‌پذیری در جایی است که قبلاً پارتیشن‌های سخت استفاده می‌شد و برای اسنپ‌شات‌ها است. پارتیشن‌های سنتی سخت و غیرقابل تغییر اندازه هستند. حجم‌های منطقی تقریباً همیشه می‌توانند در صورت نیاز بزرگ یا کوچک شوند که آن‌ها را بسیار انعطاف‌پذیرتر می‌کند.

اسنپ‌شات‌ها در دهه گذشته به یک تمرکز اصلی استفاده از LVM تبدیل شده‌اند، اگرچه این بیشتر به دلیل رشد آگاهی از اسنپ‌شات‌ها بوده است تا تغییر اخیر در دسترسی. سیستم‌های مجازی‌سازی مقرون‌به‌صرفه اسنپ‌شات‌ها را از یک دانش زیرین صنعت ذخیره‌سازی به جریان اصلی IT تبدیل کرده‌اند. بسیاری از نحوه برخورد فناوری‌های مجازی‌سازی با مجازی‌سازی ذخیره‌سازی را می‌توان به عنوان مرتبط با LVM‌ها تصور کرد، اما به طور کلی این عملکرد مشابهی است که به شکل متفاوتی ارائه می‌شود یا صرفاً عملکرد LVM را از یک لایه پایین‌تر منتقل می‌کند.

امروزه می‌توانید انتظار داشته باشید که LVM‌ها تقریباً در همه جا استفاده شوند، حتی به طور شفاف روی آرایه‌های ذخیره‌سازی (مانند تجهیزات SAN) پیاده‌سازی می‌شوند تا تأمین فضا را انعطاف‌پذیرتر کنند. آن‌ها نه تنها به طور استاندارد در دسترس هستند، بلکه به طور استاندارد پیاده‌سازی شده‌اند و کارهای زیادی برای بهبود قابلیت اطمینان و توانایی ذخیره‌سازی مدرن انجام داده‌اند.