Logisk disk – definition i datateknik, typer och användningsområden

En logisk disk är ett begrepp inom datateknik. Logiska diskar tillhandahåller en viss mängd utrymme för lagring av data. Till skillnad från riktiga (fysiska) hårddiskar som man kan röra vid, kan logiska diskar ta detta lagringsutrymme från olika platser.

Vanliga platser där detta kan tas från:

En diskpartition på en hårddisk
En logisk volym från en logisk volymhanterare
En kombination av hårddiskar (som i ett RAID-system, som innehåller de fysiska diskarna).
Ett lagringsnätverk
En dators huvudminne (detta kan användas för tillfälliga filer, som kan raderas när systemet stängs av).

Disken beskrivs som logisk eftersom den inte existerar som en fysisk enhet i sin egen rätt.

Egenskaper och begrepp

En logisk disk presenteras som en kontinuerlig lagringsyta för operativsystemet och filsystemet även om utrymmet fysiskt är spritt. Viktiga egenskaper:

Abstraktion: Logiska diskar döljer den fysiska strukturen från användaren/tjänsterna.
Filsystem: Ett filsystem formateras på den logiska disken (t.ex. ext4, NTFS, XFS) och hanterar filer och mappar.
Storlekshantering: Storleken kan ofta ändras dynamiskt (t.ex. via LVM eller molnvolymer).
Snapshottar och versionering: Många logiska volymhanterare och molntjänster kan skapa snabbspeglar (snapshots) för säkerhetskopiering eller test.

Typer och var de kommer ifrån (översikt)

De vanligaste formerna av logiska diskar inkluderar:

Diskpartitioner: Delar av en fysisk disk som avgränsas med en partitionstabell. (Exempel: /dev/sda1.)
Logiska volymer (LVM): Volymhanterare som slår samman fysiska volymer till flexibla logiska volymer som lätt kan förstoras, krympas eller flyttas.
RAID-volymer: Sammanfogade diskar som ger redundans och/eller prestanda via striping, spegling etc.
Nätverkslagring (NAS/SAN): Volymer som levereras via nätverk – i SAN-presenterade blockvolymer eller i NAS som delade filresurser.
Virtuella diskar: Filbaserade blockenheter som används av virtuella maskiner (t.ex. VMDK, QCOW2).
Ramdisk / tmpfs: Minnesbaserade logiska diskar för temporära filer med mycket hög hastighet men flyktigt innehåll.
Molnvolymer: Blocklagring från molnleverantörer som presenteras som logiska diskar till virtuella instanser.

Hur operativsystem visar och använder logiska diskar

Operativsystemet mappar logiska diskar till enhetspresentation som kan monteras i filsystemet. Exempel:

Linux: /dev/sdXN för partitioner, /dev/mapper/* eller /dev/VolGroup/LogVol för LVM.
Windows: Tilldelas enhetsbokstäver (t.ex. C:, D:) eller hanteras som volymer i Diskhantering.

Operativsystemet ansvarar också för att hantera cache, I/O-schemaläggning, och att samordna flera nivåer av lagring (t.ex. SSD-cache mot HDD-backend).

Fördelar och nackdelar

Fördelar: Flexibilitet att ändra storlek, migrera data, skapa snapshots, konsolidera fysiskt utrymme och förenkla säkerhetskopiering och återställning.
Nackdelar: Extra abstraheringslager kan ge overhead och komplexitet, felkonfiguration kan leda till dataförlust, och vissa konfigurationer ger dolda prestandaproblem.

Vanliga användningsområden

Servermiljöer där diskar ska kunna flyttas eller utökas utan driftstopp.
Virtuella maskiner som använder virtuella diskar för isolering och enkel snapshots.
Molntjänster där blocklagring presenteras som logiska volymer som kan skalas och provisioneras snabbt.
Utveckling och test där snapshots och snabb återställning underlättar arbetsflödet.
Prestandaoptimering genom striping eller cache-lager.

Administration och vanliga verktyg

Några vanliga verktyg och begrepp för att skapa och hantera logiska diskar:

Partitionering: fdisk, gdisk, parted.
LVM: pvcreate, vgcreate, lvcreate, lvextend, lvremove.
RAID: mdadm på Linux för mjukvaru-RAID.
Filsystem: mkfs.ext4, mkfs.xfs, ntfsformat etc.
Övervakning: iostat, vmstat, smartctl för diskhälsa.

Prestanda och säkerhetstips

Rätt layout: Säkerställ korrekta blockstorlekar och partitioneringsjustering (alignment) för att undvika skrivöverkostnad.
Kryptering: Använd diskkryptering (t.ex. LUKS) för att skydda data på logiska diskar, särskilt på bärbara eller delade system.
Backup: Trots RAID eller LVM behövs regelbundna säkerhetskopior och testade återställningsrutiner.
Övervakning: Bevaka I/O-latenser och diskhälsa för att upptäcka problem innan de leder till dataförlust.

Sammanfattning

En logisk disk är en flexibel, abstrakt lagringsenhet som förenklar hantering och skalning av lagringsresurser. Genom tekniker som partitioner, LVM, RAID, virtuella diskar och molnvolymer kan administratörer anpassa lagring efter behov — men det kräver också god planering av prestanda, säkerhet och backup.

Varför behöver vi dem?

När IBM först släppte den magnetiska diskenheten 1956 (IBM 305) skulle en enskild enhet anslutas direkt till systemet och varje disk skulle hanteras som en enskild enhet. I takt med att utvecklingen av diskarna fortsatte blev det uppenbart att tillförlitligheten var ett problem och system som använde RAID-teknik utvecklades. Detta innebär att fler än en fysisk disk är RAID-ed tillsammans för att skapa en enda logisk disk.

I en modern hemdatormiljö har diskettstationer nu hundratals gigabyte lagringskapacitet, vilket kan vara opraktiskt att använda som en enda enhet. Därför har de flesta system sina hårddiskar partitionerade i flera logiska hårddiskar^[] .

I de flesta moderna IT-miljöer finns det någon form av lagringsnätverk. Här är många lagringsenheter anslutna till många värdservernheter i ett nätverk. En enskild RAID-matris kan ge en server viss kapacitet och en annan viss kapacitet. Därför används logiska diskar för att dela upp den tillgängliga kapaciteten och tillhandahålla den lagringsmängd som varje värd behöver från en gemensam pool av logiska diskar.

Frågor och svar

F: Vad är en logisk disk inom databehandling?

S: En logisk disk är ett begrepp inom databehandling som ger en viss mängd utrymme för att lagra data.

F: Hur skiljer sig en logisk disk från en fysisk hårddisk?

S: En fysisk hårddisk kan vidröras och är en enda, konkret enhet, medan en logisk disk kan ta lagringsutrymme från olika platser.

F: Vilka är de vanligaste platserna som en logisk disk kan ta lagringsutrymme från?

S: En logisk disk kan ta lagringsutrymme från en diskpartition på en hårddisk, en logisk volym från en logisk volymhanterare, en kombination av hårddiskar i ett RAID-system, ett lagringsnätverk eller datorns huvudminne för temporära filer.

F: Varför kallas en logisk disk för "logisk"?

S: En logisk disk kallas "logisk" eftersom den inte existerar som en fysisk enhet i sig själv.

F: Kan man röra vid en logisk disk?

S: Nej, en logisk disk kan inte vidröras eftersom den inte är en fysisk enhet.

F: Vad kan en dators huvudminne användas till i förhållande till en logisk disk?

S: En dators huvudminne kan användas för temporära filer, som kan lagras på den logiska disken och sedan raderas när systemet stängs av.

F: Vad är ett RAID-system?

S: Ett RAID-system är en kombination av hårddiskar som arbetar tillsammans för att ge ökad prestanda, tillförlitlighet eller både och. En logisk disk kan ta lagringsutrymme från ett RAID-systems fysiska diskar.