Cos’è il Logical Volume Manager (LVM)?

Innanzitutto, lasciami spiegare cos’è il volume logico (LV). LV è l’equivalente delle partizioni del disco, rappresenta lo spazio di archiviazione in un sistema informatico e contiene il file system. I LV vengono generalmente creati in gruppi di volumi (VG) e quindi combinano una o più unità disco fisiche. In questo modo è utile gestire facilmente i dischi fisici come se fossero un unico disco di grandi dimensioni.

Cos’è LVM?

Logical Volume Manager (LVM) è un sistema di gestione dello storage utilizzato in Linux e altri sistemi operativi simili a UNIX. LVM consente di gestire le partizioni del disco in modo più flessibile e fornisce una soluzione di archiviazione dei dati più efficiente separando lo spazio di archiviazione fisico in unità logiche.

Quali sono le strutture di gestione di LVM e come funzionano?

Strutture gestionali di LVM

Volumi fisici (PV): Volumi fisici (PV), i gruppi di volumi si trovano nello strato inferiore della struttura LVM. In questo livello si trovano i dispositivi di archiviazione come dischi rigidi, SSD classici, SSD NVMe. Affinché la struttura LVM funzioni, è necessario innanzitutto definire quale disco o partizioni del disco utilizzerà.

Volumi combinati (Gruppi di volumi – VG): VG è il livello che consolida i dispositivi di archiviazione fisici (come le unità disco) e li presenta come un’unica unità gestibile. Ad esempio, supponiamo che tu abbia due unità disco fisiche. Supponiamo che ogni unità disco fisico disponga di 500 GB di spazio di archiviazione. In questo caso, puoi combinare queste due unità disco fisiche creando un VG. Dopo aver creato il VG, puoi aggiungere due LV al VG. Ogni LV avrà 1 TB di spazio di archiviazione condiviso.

Volumi logici (LV): Cos’è il volume logico (LV)? Questo è lo strato di cui ho parlato. In sintesi posso dire che si tratta di una struttura che rende la gestione del disco più flessibile ed efficiente.

Come funziona LVM?

• Innanzitutto, i dischi fisici vengono combinati in un pool chiamato Volume Group (VG).
• Successivamente, all’interno del VG vengono creati i dischi logici chiamati Logical Volume (LV).
• I LV possono essere utilizzati per file system, spazio di swap o altro spazio di archiviazione.

Quali sono i vantaggi di LVM?

Ridimensionabilità semplice: Puoi semplicemente ridimensionare lo spazio su disco senza dover riformattare o ripartizionare i dischi fisici.

Per fornire un esempio di questo utilizzo, disponi di un’unità disco speciale di 250 GB che la tua azienda utilizza comunemente e in cui sono archiviati i video promozionali. Hai scoperto che le esigenze di archiviazione su questo volume sono diminuite nel tempo e volevi ridurlo a 150 GB per risparmiare spazio di archiviazione. Utilizzando LVM, puoi ridurre l’area di utilizzo del disco alla dimensione desiderata e organizzarla in modo che altri volumi possano utilizzarla, senza interferire con le partizioni del disco o i file sul disco, con pochi semplici comandi.

Nello scenario opposto a questa situazione, ovvero quando ritieni che lo spazio su disco sia insufficiente, puoi semplicemente aggiungerlo al LV esistente aggiungendo un nuovo disco fisico.

Capacità flessibile: Diciamo che hai un server. Hai installato 3 dischi fisici per soddisfare le esigenze di archiviazione. In circostanze normali, ogni disco fisico ha partizioni diverse. Come saprai dai sistemi Windows, i volumi di archiviazione C, D ed E vengono creati separatamente e non possono essere combinati. Pertanto, se uno di questi volumi si riempie, poiché non è possibile definire un disco aggiuntivo, sarà necessario eliminare i dati dal disco o spostare i dati su un nuovo disco passando a un disco con una capacità maggiore.

Nella struttura LVM è possibile combinare tutti i dischi e gestirli come un unico disco di grandi dimensioni. In questo modo è possibile condividere lo spazio su disco di 3 unità.

Memorizzazione nella cache: Per i dischi rigidi a basse prestazioni con tecnologia vecchia è possibile creare volumi ibridi che utilizzano dischi SSD o NVMe con velocità di lettura e scrittura più elevate come unità cache. In questo modo potrai accedere più velocemente ai tuoi dati.

Istantanea: Se desideri eseguire test in cui devi modificare alcuni dati sul tuo sistema, puoi prevenire la perdita di dati grazie alla funzionalità Snapshot della struttura LVM. Funzione snapshot, puoi scattare istantanee per creare copie dei volumi LV in qualsiasi momento. Queste copie possono essere utilizzate per creare backup coerenti o per testare l’impatto delle modifiche senza influire sui dati effettivi. In caso di un possibile problema, puoi ripristinare i tuoi dati tramite backup istantaneo.

Mirroring: Il mirroring può essere eseguito nella struttura LVM. Mirroring significa che mentre i dati vengono archiviati su un disco, gli stessi dati vengono contemporaneamente archiviati su un altro disco. Questo è un metodo utilizzato per aumentare l’affidabilità dei dati. Se si verifica un errore su un volume fisico, è comunque possibile accedere ai dati perché possono essere recuperati da copie su altri volumi fisici intatti.

LVM supporta diverse configurazioni di mirroring come RAID 1, RAID 4, RAID 5 e RAID 6. In questo modo, offre agli utenti una varietà di opzioni, fornendo loro la flessibilità di scegliere una strategia di mirroring adatta alle esigenze di sistema e ai requisiti di sicurezza.

Ci sono degli svantaggi di LVM?

Richiede esperienza: LVM richiede esperienza nelle strutture dei dischi e nell’amministrazione del sistema. È importante effettuare ricerche dettagliate prima di riscontrare una perdita di dati e passare alla struttura LVM dopo essersi assicurati di non riscontrare perdite di dati.

Problemi di configurazione errata: Dovresti fare attenzione quando imposti supporti come la memorizzazione nella cache o il mirroring. Se viene commesso un errore nella configurazione, potrebbero verificarsi problemi come la sicurezza dei dati o la perdita di dati. Per questo motivo ti consiglio di organizzare le tue configurazioni in base al tuo sistema e di verificare il funzionamento della struttura dopo la configurazione. Inoltre, puoi ridurre al minimo la perdita di dati eseguendo backup istantanei regolari.