Loogisten tilavuuksien hallinta

Loogisten tilavuuksien hallinta on menetelmä, jolla tietokoneen tallennustilaa jaetaan. Siinä on kyse tilan jakamisesta massamuistilaitteissa, kuten kiintolevyissä. Se on joustavampi kuin aseman jakaminen staattisiin (muuttumattomiin) volyymeihin. Loogisen volyyminhallinnan avulla on mahdollista kasvattaa osioita jopa yli yhden fyysisen levyn koon. On myös mahdollista käyttää strippausta tai koota osioita yhteen ja yhdistää ne keskenään käytön aikana.

Loogisten tietueiden hallinta on eräs virtualisoinnin muoto. Sen avulla on helpompi mukautua tietokoneen käyttäjien muuttuviin tallennustarpeisiin.

Suunnittelu

Volume Managerit eroavat toisistaan, mutta jotkin peruskäsitteet ovat käytössä useimmissa versioissa. Volume Manager alkaa fyysisistä volumeista eli PV:istä, jotka voivat olla kiintolevyosioita, RAID-laitteita tai SAN LUNeja. PV:t jaetaan pieniin tasakokoisiin palasiin (HP-UX:ssä oletusarvo on 4 Mt), joita kutsutaan fyysisiksi ekstensioiksi (physical extents, PE). PE:t yhdistetään sitten volyymiryhmäksi tai VG:ksi.

Yhdistetyt PE:t voidaan sitten liittää yhteen virtuaalisiksi levyosioiksi, joita kutsutaan loogisiksi volyymiksi tai LV:ksi. Nämä LV:t käyttäytyvät aivan kuten kiintolevyosiot: niihin voidaan luoda liitettäviä tiedostojärjestelmiä tai niitä voidaan käyttää raakalohkoina swap-laitteina.

LV:tä voidaan kasvattaa yhdistämällä lisää PE:itä poolista. Jotkin volyyminhallintaohjelmat sallivat LV:n pienentämisen, jotkin taas mahdollistavat online-koon muuttamisen kumpaankin suuntaan. LV:n koon muuttaminen ei välttämättä muuta siinä olevan tiedostojärjestelmän kokoa, vaan ainoastaan sen sisältämän tilan kokoa. On suositeltavaa käyttää tiedostojärjestelmää, jonka kokoa voidaan muuttaa verkossa, koska sen avulla järjestelmä voi mukauttaa tallennustilaa lennossa keskeyttämättä sovelluksia.

PV:t voidaan järjestää myös fyysisiin tilavuusryhmiin eli PVG:iin. Tämä mahdollistaa LV:n peilaamisen yhdistämällä sen PE:t eri PVG:ssä olevien redundanttien PE:iden kanssa siten, että yhden PVG:n vikaantuessa vähintään yksi täydellinen kopio LV:stä jää edelleen verkkoon. Käytännössä PVG:t valitaan yleensä siten, että niiden PV:t sijaitsevat eri levy- ja/tai dataväyläsarjoissa, jotta redundanssi olisi mahdollisimman suuri.

Jotkin volyyminhallintaohjelmat toteuttavat tilannekuvanmuodostuksen myös soveltamalla COW:tä (copy-on-write) kuhunkin PE:hen. Tässä järjestelmässä volyyminhallinta kopioi PE:n COW-taulukkoon juuri ennen kuin siihen kirjoitetaan. Näin säilytetään LE:n vanha versio - tilannekuva - joka voidaan myöhemmin muodostaa uudelleen asettamalla copy-on-write-taulu nykyisen LE:n päälle. Luku-kirjoitus -tilannekuvat ovat haarautuvia tilannekuvia, koska ne sallivat epäsuorasti LE:n eri versiot.

Tilannekuvat voivat olla hyödyllisiä, kun varmuuskopioidaan itsekonsistentteja versioita haihtuvista tiedoista, kuten kiireisen tietokannan taulukkotiedostoista, tai kun tehdään suuria muutoksia kerralla takaisin, kuten käyttöjärjestelmän päivitys. Jotkin Linux-pohjaiset LiveCD-järjestelmät käyttävät myös tilannekuvia simuloidakseen kirjoitus- ja lukukäyttöä vain lukukäyttöön tarkoitetulla CD-levyllä.

Haitat

Volyyminhallinnan käyttöön ottamat ohjaustasot voivat vaikeuttaa katastrofista toipumista, varsinkin kun peruskäyttöjärjestelmä ja muut keskeiset työkalut ovat itse LE-tietokoneessa.

Toteutukset

Monissa käyttöjärjestelmissä on LVM:t:

AIX - Logical Volume Manager
FreeBSD - Vinum
HP-UX - HP Logical Volume Manager, HP-UX:n heinäkuussa 1992 julkaistusta HP-UX Release 9.0:sta lähtien.
Linux - LVM (Logical Volume Manager) ja EVMS (Enterprise Volume Management System). Molemmat ovat Linuxin laitekartoittajan etupäätteitä.
Microsoft Windows - Logical Disk Manager (LDM), Windows 2000 tai uudemmat NT-pohjaiset käyttöjärjestelmät.
OS/2 - (LVM), versiosta 4.5 alkaen, mukaan lukien eComStation.
Solaris - Solaris Volume Manager (SVM) sisältyy Solaris 9:ään ja Solstice DiskSuite (SDS) Solaris 8:aan asti.
Veritas Volume Manager (VxVM), saatavilla useissa (unixin kaltaisissa) käyttöjärjestelmissä. Sisältyy nyt Symantecin Storage Foundation Suite -pakettiin.