Hantering av logiska volymer

Logisk volymhantering är en metod för att fördela datorlagring. Det handlar om att tilldela utrymme på masslagringsenheter, som hårddiskar. Den är mer flexibel än partitionering av enheten i statiska (oföränderliga) volymer. Med en logisk volymhanterare är det möjligt att utöka partitioner, även utöver storleken på en fysisk disk. Det är också möjligt att använda striping eller att sätta ihop partitioner och kombinera dem medan de används.

Hantering av logiska volymer är en form av virtualisering. Den gör det lättare att anpassa sig till datoranvändarnas förändrade lagringsbehov.

Design

Volymhanterarna skiljer sig åt, men vissa grundläggande koncept finns i de flesta versioner. Volymhanteraren börjar med fysiska volymer, som kan vara hårddiskpartitioner, RAID-enheter eller SAN LUNs. PV:er delas upp i små bitar av jämn storlek (standardvärdet är 4 MB i HP-UX) som kallas fysiska extents eller PE:er. PE:erna sammanförs sedan till en volymgrupp eller VG.

De sammanslagna PE:erna kan sedan sammanfogas till virtuella diskpartitioner som kallas logiska volymer eller LV:er. Dessa LV:er beter sig precis som hårddiskpartitioner: monterbara filsystem kan skapas på dem, eller så kan de användas som råa blockenheter för swap.

LV:erna kan växa genom att sammanfoga fler PE:er från poolen. Vissa volymhanterare tillåter krympning av LV:er, andra tillåter online-omvandling i båda riktningarna. Att ändra storleken på LV:n ändrar inte nödvändigtvis storleken på ett filsystem på den, utan endast storleken på det utrymme som den innehåller. Ett filsystem som kan ändras i storlek online rekommenderas eftersom det gör det möjligt för systemet att justera lagringsutrymmet i farten utan att avbryta programmen.

PVs kan också organiseras i fysiska volymgrupper (PVGs). Detta gör det möjligt att spegla LV:er genom att para ihop dess PE:er med redundanta PE:er på en annan PVG, så att om en PVG går sönder finns det fortfarande minst en komplett kopia av LV:n online. I praktiken väljs PVG:er vanligtvis så att deras PV:er finns på olika uppsättningar av diskar och/eller databussar för maximal redundans.

Vissa volymhanterare implementerar också snapshotting genom att tillämpa COW (copy-on-write) på varje PE. I detta system kopierar volymhanteraren en PE till en COW-tabell precis innan den skrivs till. På så sätt bevaras en gammal version av LE - ögonblicksbilden - som senare kan rekonstrueras genom att lägga över copy-on-write-tabellen på den aktuella LE. Snapshots som är skrivläsbara är förgrenade snapshots eftersom de implicit tillåter olika versioner av en LE.

Ögonblicksbilder kan vara användbara för att säkerhetskopiera självkonsistenta versioner av flyktiga data, t.ex. tabellfiler från en upptagen databas, eller för att backa upp stora ändringar i ett svep, t.ex. en uppgradering av ett operativsystem. Vissa Linux-baserade LiveCD-system använder också ögonblicksbilder för att simulera läs- och skrivåtkomst på en skrivskyddad cd-skiva.

Nackdelar

De indirekta nivåerna som volymhanterare introducerar kan komplicera katastrofåterställning, särskilt när basoperativsystemet och andra viktiga verktyg finns på en LE.

Genomföranden

Många operativsystem levereras med LVM:er:

AIX - Hanteraren för logiska volymer
FreeBSD - Vinum
HP-UX - HP Logical Volume Manager, sedan HP-UX Release 9.0 i juli 1992.
Linux - Logical Volume Manager (LVM) och Enterprise Volume Management System (EVMS). Båda är front-end till Linux enhetsmappare.
Microsoft Windows - Logical Disk Manager (LDM), Windows 2000 eller senare NT-baserade operativsystem.
OS/2 - (LVM), från version 4.5, inklusive eComStation.
Solaris - Solaris Volume Manager (SVM) ingår i Solaris 9 och Solstice DiskSuite (SDS) fram till Solaris 8.
Veritas Volume Manager (VxVM), tillgänglig på en mängd olika operativsystem (unixliknande). Ingår nu i Symantecs Storage Foundation Suite.