Gestores de volúmenes lógicos

Una herramienta de almacenamiento de uso común pero a menudo pasada por alto o mal comprendida es el gestor de volúmenes lógicos. Los gestores de volúmenes lógicos, o LVM, son una tecnología de abstracción, encapsulación y virtualización del almacenamiento que se utiliza para proporcionar un nivel de flexibilidad que, de otro modo, a menudo no estaría disponible.

Lo más habitual es que un LVM se utilice para reemplazar los sistemas de particionado tradicionales, y en ocasiones se incorpora al LVM funcionalidad adicional, como las funciones de RAID. Hoy en día, casi todos los sistemas operativos ofrecen un producto LVM integrado, y la mayoría lo hace desde hace mucho tiempo. Los LVM se han convertido en una característica estándar de la gestión del almacenamiento tanto del lado del servidor como del cliente.

Los LVM no ofrecen necesariamente un conjunto uniforme de características, pero las funciones comunes que suelen incluirse en un LVM son los volúmenes lógicos (particionado flexible), el aprovisionamiento ligero (thin provisioning), la asignación flexible de la ubicación física, el cifrado, la funcionalidad RAID sencilla (habitualmente solo RAID basado en espejo) y las instantáneas (snapshots). En esencia, todos los LVM ofrecen volúmenes lógicos, instantáneas y asignación flexible; estas se consideran funciones fundamentales de un LVM.

Entre los LVM más populares se encuentran Logical Disk Management en Windows Server 2000 hasta Server 2008 R2, Storage Spaces en Windows 2012 y posteriores, LVM en Linux, BtrFS en Linux, Core Storage en Mac OSX, Solaris Volume Manager en Solaris, ZFS en Solaris y FreeBSD, Vinum Volume Manager en FreeBSD, Veritas Volume Manager para la mayoría de los sistemas UNIX, LVM en AIX y muchos más. Los LVM han ganado cada vez más popularidad y se han convertido en un estándar desde finales de la década de 1980. ZFS y BtrFS resultan interesantes, ya que son sistemas de archivos que implementan un LVM dentro del propio sistema de archivos como un sistema integrado.

Un LVM consume dispositivos de bloque (apariencias de unidad) y crea volúmenes lógicos (a menudo denominados LV) que, a su vez, también son apariencias de unidad. Debido a esto, un LVM puede situarse en cualquiera de los muchos lugares distintos de la pila de almacenamiento. Lo más habitual sería esperar que un LVM consuma un arreglo RAID, divida ese arreglo RAID en uno o más volúmenes lógicos y que a cada volumen lógico se le aplique un sistema de archivos. Pero es perfectamente posible que un LVM se sitúe directamente sobre el almacenamiento físico sin RAID, y es muy posible que el RAID se implemente mediante software por encima de los volúmenes lógicos en lugar de por debajo de ellos. Los LVM también son muy útiles para combinar muchos sistemas de almacenamiento distintos en uno solo, como combinar muchos dispositivos físicos o arreglos RAID en una única entidad abstraída que luego puede dividirse en volúmenes lógicos (donde un único volumen puede utilizar muchos dispositivos de almacenamiento subyacentes distintos). Un uso estándar de un LVM es combinar muchas LUN de SAN (potencialmente de un único sistema SAN o potencialmente de varios sistemas distintos) en un único grupo de volúmenes.

Si bien los LVM proporcionan potencia y flexibilidad para trabajar con múltiples dispositivos de almacenamiento y tipos de dispositivos de almacenamiento, a la vez que presentan una interfaz estándar a las capas superiores de la pila de almacenamiento, probablemente los usos más comunes sean aportar flexibilidad allí donde antes había particiones rígidas y proporcionar instantáneas. Las particiones tradicionales son rígidas y no se pueden redimensionar. Los volúmenes lógicos casi siempre pueden ampliarse o reducirse según sea necesario, lo que los hace muchísimo más flexibles.

Las instantáneas se han convertido en un foco importante del uso de los LVM en la última década, aunque esto se debe principalmente a un mayor conocimiento de las instantáneas más que a un cambio reciente en su disponibilidad. Los sistemas de virtualización de uso masivo han trasladado las instantáneas de ser un componente del conocimiento subyacente de la industria del almacenamiento a la corriente principal de las TI. Buena parte de la forma en que las tecnologías de virtualización tienden a abordar la virtualización del almacenamiento puede considerarse relacionada con los LVM, pero en general se trata de una funcionalidad similar ofrecida de otra manera o, simplemente, de la transmisión de la funcionalidad de un LVM desde una capa inferior.

Hoy en día se puede esperar encontrar LVM en uso prácticamente en todas partes, incluso implementados de forma transparente en los arreglos de almacenamiento (como los equipos SAN) para proporcionar un aprovisionamiento más flexible. No solo están disponibles de forma estándar, sino que se implementan de forma estándar y han contribuido mucho a mejorar la fiabilidad y la capacidad del almacenamiento moderno.