Logical Volume Managers

Een veelgebruikt maar vaak over het hoofd gezien of verkeerd begrepen opslaginstrument is de Logical Volume Manager. Logical Volume Managers, ofwel LVM's, vormen een technologie voor opslagabstractie, -inkapseling en -virtualisatie die wordt gebruikt om een mate van flexibiliteit te bieden die anders vaak niet beschikbaar is.

Meestal wordt een LVM gebruikt om traditionele partitioneringssystemen te vervangen, en soms wordt aanvullende functionaliteit in een LVM ondergebracht, zoals RAID-functies. Vrijwel alle besturingssystemen bieden tegenwoordig een geïntegreerd LVM-product en de meeste doen dat al heel lang. LVM's zijn een standaardonderdeel geworden van het opslagbeheer aan zowel de server- als de clientzijde.

LVM's bieden niet noodzakelijkerwijs uniforme functies, maar veelvoorkomende functies die vaak in een LVM zijn opgenomen, zijn logische volumes (zachte partitionering), thin provisioning, flexibele toewijzing van fysieke locaties, versleuteling, eenvoudige RAID-functionaliteit (meestal alleen op mirror gebaseerde RAID) en snapshots. In wezen bieden alle LVM's logische volumes, snapshots en flexibele toewijzing; deze worden beschouwd als fundamentele LVM-functies.

Populaire LVM's zijn onder meer Logical Disk Management op Windows Server 2000 tot en met Server 2008 R2, Storage Spaces op Windows 2012 en later, LVM op Linux, BtrFS op Linux, Core Storage op Mac OSX, Solaris Volume Manager op Solaris, ZFS op Solaris en FreeBSD, Vinum Volume Manager op FreeBSD, Veritas Volume Manager voor de meeste UNIX-systemen, LVM op AIX en vele andere. LVM's zijn sinds het einde van de jaren tachtig steeds populairder en gangbaarder geworden. ZFS en BtrFS zijn interessant omdat het bestandssystemen zijn die een LVM binnen het bestandssysteem implementeren als een geïntegreerd systeem.

Een LVM verbruikt blokapparaten (schijfverschijningen) en creëert logische volumes (vaak aangeduid als LV's) die zelf ook schijfverschijningen zijn. Hierdoor kan een LVM op talloze verschillende plaatsen in de opslagstack worden geplaatst. Meestal zouden we verwachten dat een LVM een RAID-array verbruikt, één RAID-array opsplitst in één of meer logische volumes waarbij op elk logisch volume een bestandssysteem wordt toegepast. Maar het is volledig mogelijk dat een LVM rechtstreeks op fysieke opslag zonder RAID zit, en het is heel goed mogelijk dat RAID via software bovenop de logische volumes wordt geïmplementeerd in plaats van eronder. LVM's zijn ook zeer nuttig om veel verschillende opslagsystemen te combineren tot één geheel, zoals het combineren van veel fysieke apparaten en/of RAID-arrays tot één geabstraheerde entiteit die vervolgens kan worden opgesplitst in logische volumes (waarbij afzonderlijke volumes mogelijk gebruikmaken van veel verschillende onderliggende opslagapparaten). Een standaardgebruik van een LVM is het combineren van veel SAN-LUN's (mogelijk van één SAN-systeem of mogelijk van diverse verschillende) tot één enkele volumegroep.

Hoewel LVM's kracht en flexibiliteit bieden voor het werken met meerdere opslagapparaten en typen opslagapparaten, terwijl ze een standaardinterface presenteren aan hogere lagen in de opslagstack, zijn de meest voorkomende toepassingen waarschijnlijk het bieden van flexibiliteit op plaatsen waar voorheen rigide partities zaten, en het maken van snapshots. Traditionele partities zijn rigide en kunnen niet van grootte worden veranderd. Logische volumes kunnen vrijwel altijd naar behoefte worden vergroot of verkleind, waardoor ze enorm veel flexibeler zijn.

Snapshots zijn de afgelopen tien jaar een belangrijk aandachtspunt geworden bij het gebruik van LVM's, hoewel dit vooral is gebeurd doordat de bekendheid met snapshots is toegenomen en niet door een recente verschuiving in beschikbaarheid. Gangbare virtualisatiesystemen hebben snapshots van een onderliggend kennisonderdeel uit de opslagindustrie naar de IT-mainstream gebracht. Veel van de manier waarop virtualisatietechnologieën opslagvirtualisatie doorgaans aanpakken, kan worden gezien als verwant aan LVM's, maar over het algemeen gaat het hier om vergelijkbare functionaliteit die op een andere manier wordt aangeboden of die simpelweg LVM-functionaliteit van een lagere laag doorgeeft.

Tegenwoordig kun je verwachten dat LVM's vrijwel overal worden gebruikt, zelfs transparant geïmplementeerd op opslagarrays (zoals SAN-apparatuur) om flexibelere provisioning te bieden. Ze zijn niet alleen standaard beschikbaar, maar ook standaard geïmplementeerd en hebben veel bijgedragen aan het verbeteren van de betrouwbaarheid en mogelijkheden van moderne opslag.