Les gestionnaires de volumes logiques

Un outil de stockage couramment utilisé, mais souvent négligé ou mal compris, est le gestionnaire de volumes logiques. Les gestionnaires de volumes logiques, ou LVM, sont une technologie d'abstraction, d'encapsulation et de virtualisation du stockage utilisée pour offrir un niveau de flexibilité souvent indisponible par d'autres moyens.

Le plus souvent, un LVM sert à remplacer les systèmes de partitionnement traditionnels, et il arrive que des fonctionnalités supplémentaires y soient intégrées, telles que des fonctions RAID. Presque tous les systèmes d'exploitation proposent aujourd'hui un produit LVM intégré, et la plupart le font depuis très longtemps. Les LVM sont devenus une fonctionnalité standard de la gestion du stockage, aussi bien côté serveur que côté client.

Les LVM n'offrent pas nécessairement des fonctionnalités uniformes, mais les fonctions courantes que l'on y retrouve souvent sont les volumes logiques (partitionnement logiciel), le provisionnement fin (thin provisioning), l'allocation flexible de l'emplacement physique, le chiffrement, une fonctionnalité RAID simple (généralement uniquement le RAID en miroir) et les instantanés (snapshots). Pour l'essentiel, tous les LVM offrent les volumes logiques, les instantanés et l'allocation flexible ; ces éléments étant considérés comme les fonctions fondamentales d'un LVM.

Parmi les LVM populaires figurent Logical Disk Management sur Windows Server 2000 jusqu'à Server 2008 R2, Storage Spaces sur Windows 2012 et versions ultérieures, LVM sur Linux, BtrFS sur Linux, Core Storage sur Mac OSX, Solaris Volume Manager sur Solaris, ZFS sur Solaris et FreeBSD, Vinum Volume Manager sur FreeBSD, Veritas Volume Manager pour la plupart des systèmes UNIX, LVM sur AIX et bien d'autres encore. Les LVM sont de plus en plus populaires et standards depuis la fin des années 1980. ZFS et BtrFS sont intéressants car ce sont des systèmes de fichiers qui implémentent un LVM à l'intérieur du système de fichiers sous la forme d'un système intégré.

Un LVM consomme des périphériques de bloc (des apparences de disque) et crée des volumes logiques (souvent désignés par l'abréviation LV) qui sont eux-mêmes également des apparences de disque. De ce fait, un LVM peut se situer à de nombreux endroits différents dans la pile de stockage. Le plus souvent, on s'attendrait à ce qu'un LVM consomme une grappe RAID, divise une grappe RAID en un ou plusieurs volumes logiques, chaque volume logique se voyant appliquer un système de fichiers. Mais il est tout à fait possible qu'un LVM repose directement sur du stockage physique sans RAID, et il est tout à fait possible que le RAID soit implémenté de manière logicielle par-dessus les volumes logiques plutôt qu'en dessous d'eux. Les LVM sont également très utiles pour combiner de nombreux systèmes de stockage différents en un seul, par exemple en combinant de nombreux périphériques physiques et/ou grappes RAID en une seule entité abstraite qui peut ensuite être divisée en volumes logiques (un même volume pouvant potentiellement exploiter de nombreux périphériques de stockage sous-jacents différents). Une utilisation standard d'un LVM consiste à combiner de nombreux LUN SAN (provenant potentiellement d'un seul système SAN ou potentiellement de plusieurs systèmes différents) en un seul groupe de volumes.

Bien que les LVM offrent puissance et flexibilité pour travailler avec de multiples périphériques de stockage et types de périphériques de stockage tout en présentant une interface standard aux couches supérieures de la pile de stockage, leurs usages les plus courants sont probablement d'apporter de la flexibilité là où des partitions rigides se trouvaient auparavant, et de gérer les instantanés. Les partitions traditionnelles sont rigides et ne peuvent pas être redimensionnées. Les volumes logiques peuvent presque toujours être agrandis ou réduits selon les besoins, ce qui les rend infiniment plus flexibles.

Les instantanés sont devenus un axe majeur de l'utilisation des LVM au cours de la dernière décennie, bien que cela soit principalement dû à une prise de conscience croissante des instantanés plutôt qu'à une évolution récente de leur disponibilité. Les systèmes de virtualisation grand public ont fait passer les instantanés d'un composant relevant des connaissances sous-jacentes du secteur du stockage à un élément courant de l'informatique. Une grande partie de la manière dont les technologies de virtualisation abordent la virtualisation du stockage peut être considérée comme apparentée aux LVM, mais il s'agit généralement d'une fonctionnalité similaire offerte d'une autre manière, ou simplement de la transmission d'une fonctionnalité LVM provenant d'une couche inférieure.

Aujourd'hui, vous pouvez vous attendre à trouver des LVM utilisés presque partout, y compris implémentés de manière transparente sur des baies de stockage (telles que les équipements SAN) afin d'offrir un provisionnement plus flexible. Ils ne sont pas seulement disponibles de façon standard, ils sont aussi implémentés de façon standard et ont grandement contribué à améliorer la fiabilité et les capacités du stockage moderne.