Gerenciadores de Volumes Lógicos

Uma ferramenta de armazenamento comumente utilizada, mas frequentemente ignorada ou mal compreendida, é o Gerenciador de Volumes Lógicos. Os Gerenciadores de Volumes Lógicos, ou LVMs, são uma tecnologia de abstração, encapsulamento e virtualização de armazenamento utilizada para proporcionar um nível de flexibilidade muitas vezes indisponível de outra forma.

Mais comumente, um LVM é usado para substituir os sistemas tradicionais de particionamento, e por vezes funcionalidades adicionais são incorporadas a um LVM, como funções de RAID. Praticamente todos os sistemas operacionais oferecem hoje um produto LVM integrado, e a maioria o faz há muito tempo. Os LVMs tornaram-se um recurso padrão do gerenciamento de armazenamento tanto no lado do servidor quanto no lado do cliente.

Os LVMs não oferecem necessariamente recursos uniformes, mas recursos comuns frequentemente incluídos em um LVM são volumes lógicos (particionamento flexível), thin provisioning, alocação flexível de localização física, criptografia, funcionalidade simples de RAID (comumente apenas RAID baseado em espelhamento) e snapshots. Essencialmente todos os LVMs oferecem volumes lógicos, snapshots e alocação flexível; estes sendo considerados funções fundamentais de um LVM.

Os LVMs populares incluem o Logical Disk Management no Windows Server 2000 até o Server 2008 R2, o Storage Spaces no Windows 2012 e posteriores, o LVM no Linux, o BtrFS no Linux, o Core Storage no Mac OSX, o Solaris Volume Manager no Solaris, o ZFS no Solaris e no FreeBSD, o Vinum Volume Manager no FreeBSD, o Veritas Volume Manager para a maioria dos sistemas UNIX, o LVM no AIX e muitos outros. Os LVMs têm se tornado cada vez mais populares e padronizados desde o final da década de 1980. O ZFS e o BtrFS são interessantes por serem sistemas de arquivos que implementam um LVM dentro do próprio sistema de arquivos como um sistema integrado.

Um LVM consome dispositivos de bloco (aparências de disco) e cria volumes lógicos (frequentemente chamados de LVs), que são, eles próprios, também aparências de disco. Por causa disso, um LVM pode situar-se em qualquer um de muitos pontos diferentes da pilha de armazenamento. Mais comumente, esperaríamos que um LVM consumisse um arranjo RAID, dividisse um arranjo RAID em um ou mais volumes lógicos, com cada volume lógico tendo um sistema de arquivos aplicado a ele. Mas é perfeitamente possível que um LVM se situe diretamente sobre o armazenamento físico sem RAID, e é muito possível que o RAID seja implementado via software sobre os volumes lógicos, em vez de abaixo deles. Os LVMs também são muito úteis para combinar diversos sistemas de armazenamento diferentes em um só, como combinar vários dispositivos físicos e/ou arranjos RAID em uma única entidade abstraída que pode então ser dividida em volumes lógicos (com volumes individuais potencialmente utilizando muitos dispositivos de armazenamento subjacentes diferentes). Um uso padrão de um LVM é combinar muitas LUNs de SAN (potencialmente de um único sistema SAN ou potencialmente de vários diferentes) em um único grupo de volumes.

Embora os LVMs proporcionem potência e flexibilidade para trabalhar com múltiplos dispositivos de armazenamento e tipos de dispositivos de armazenamento, ao mesmo tempo em que apresentam uma interface padrão para as camadas superiores da pilha de armazenamento, provavelmente os usos mais comuns são proporcionar flexibilidade onde antes havia partições rígidas e oferecer snapshots. As partições tradicionais são rígidas e não podem ser redimensionadas. Os volumes lógicos quase sempre podem ser expandidos ou reduzidos conforme necessário, tornando-os tremendamente mais flexíveis.

Os snapshots tornaram-se um foco importante do uso de LVM na última década, embora isso tenha ocorrido principalmente devido ao crescimento da conscientização sobre snapshots, e não a uma mudança recente em sua disponibilidade. Os sistemas de virtualização de commodity trouxeram os snapshots de um componente de conhecimento subjacente da indústria de armazenamento para o mainstream da TI. Boa parte da forma como as tecnologias de virtualização tendem a abordar a virtualização de armazenamento pode ser entendida como relacionada aos LVMs, mas geralmente trata-se de uma funcionalidade semelhante oferecida de maneira diferente, ou simplesmente da transmissão da funcionalidade de LVM a partir de uma camada inferior.

Hoje você pode esperar encontrar LVMs em uso praticamente em todos os lugares, inclusive implementados de forma transparente em arranjos de armazenamento (como equipamentos SAN) para proporcionar um provisionamento mais flexível. Eles não estão apenas disponíveis de forma padrão, mas são implementados de forma padrão e fizeram muito para melhorar a confiabilidade e a capacidade do armazenamento moderno.