Logisch volume beheer

Logisch volumebeheer is een methode om computeropslag toe te wijzen. Het gaat om het toewijzen van ruimte op apparaten voor massaopslag, zoals harde schijven. Het is flexibeler dan de verdeling van de schijf in statische (onveranderlijke) volumes. Met een logical volume manager is het mogelijk om partities te laten groeien, zelfs voorbij de grootte van één fysieke schijf. Het is ook mogelijk om striping toe te passen of om partities samen te voegen en te combineren terwijl ze worden gebruikt.

Logisch volumebeheer is een vorm van virtualisatie. Het maakt het gemakkelijker om zich aan te passen aan de veranderende opslagbehoeften van computergebruikers.

Ontwerp

Volumebeheerders verschillen, maar sommige basisconcepten bestaan voor de meeste versies. De volumebeheerder begint met fysieke volumes of PV's, die harde schijfpartities, RAID-apparaten of SAN LUN's kunnen zijn. PV's worden opgesplitst in kleine brokken van gelijke grootte (standaard 4 MB op HP-UX), fysieke extents of PE's genaamd. De PE's worden vervolgens samengevoegd in een volumegroep of VG.

De samengevoegde PE's kunnen dan worden samengevoegd tot virtuele schijfpartities die logische volumes of LV's worden genoemd. Deze LV's gedragen zich net als harde schijf-partities: er kunnen mountable bestandssystemen op worden aangemaakt, of ze kunnen worden gebruikt als raw block devices voor swap.

De LV's kunnen worden vergroot door meer PE's uit de pool samen te voegen. Sommige volumebeheerders staan het verkleinen van LV's toe; sommige staan het online wijzigen van de grootte in beide richtingen toe. Het wijzigen van de grootte van de LV verandert niet noodzakelijk de grootte van een bestandssysteem erop; het verandert alleen de grootte van de ruimte die het bevat. Een bestandssysteem dat online kan worden aangepast, wordt aanbevolen omdat het systeem dan zijn opslagruimte on-the-fly kan aanpassen zonder toepassingen te onderbreken.

PV's kunnen ook worden georganiseerd in fysieke volumegroepen of PVG's. Hierdoor kunnen LV's worden gespiegeld door de PE's ervan te koppelen aan redundante PE's op een andere PVG, zodat bij uitval van één PVG nog steeds ten minste één volledige kopie van de LV online is. In de praktijk worden PVG's gewoonlijk zo gekozen dat hun PV's zich op verschillende sets schijven en/of databussen bevinden voor maximale redundantie.

Sommige volumebeheerders implementeren ook snapshotting door copy-on-write (COW) toe te passen op elke PE. In dit schema kopieert de volumebeheerder een PE naar een COW-tabel vlak voordat er naar wordt geschreven. Dit bewaart een oude versie van de LE - de snapshot - die later kan worden gereconstrueerd door de copy-on-write tabel over de huidige LE te leggen. Snapshots die read-write zijn, zijn branching snapshots omdat ze impliciet verschillende versies van een LE toestaan.

Snapshots kunnen handig zijn om zelf consistente versies van vluchtige gegevens zoals tabelbestanden van een drukke database te backuppen, of om grote veranderingen in één keer terug te draaien, zoals een upgrade van het besturingssysteem. Sommige Linux-gebaseerde LiveCD systemen gebruiken ook snapshots om read-write toegang te simuleren op een read-only compact disc.

Nadelen

De niveaus van indirectie die volumebeheerders introduceren, kunnen herstel na rampen bemoeilijken, vooral wanneer het basisbesturingssysteem en andere essentiële hulpmiddelen zelf op een LE staan.

Uitvoeringen

Veel besturingssystemen worden geleverd met LVM's:

AIX - Logical Volume Manager
FreeBSD - Vinum
HP-UX - HP Logical Volume Manager, sinds HP-UX Release 9.0 in juli 1992.
Linux - Logical Volume Manager (LVM) en Enterprise Volume Management System (EVMS). Beide zijn front-ends voor de Linux device mapper.
Microsoft Windows - Logical Disk Manager (LDM), Windows 2000 of latere op NT gebaseerde besturingssystemen.
OS/2 - (LVM), vanaf versie 4.5, inclusief eComStation.
Solaris - Solaris Volume Manager (SVM) inbegrepen in Solaris 9 en Solstice DiskSuite (SDS) tot Solaris 8.
Veritas Volume Manager (VxVM), beschikbaar op verschillende (unix-achtige) besturingssystemen. Nu opgenomen in de Storage Foundation Suite van Symantec.