LVM: funzionamento

Guida all'LVM

Sommario

Parte I Introduzione all'LVM Introduzione all'LVM Come funziona Gestire i VG Gestire i LV Gestire i PD Parte II Casi speciali Il Boot e l'LVM Installazione di Debian con l'LVM Impostare un mirror LVM Lavorare con gli snapshot Esempi Appendice Comandi utili Sitografia

In questa sezione sono introdotti i principi di funzionamento dell'LVM.

La struttura dell'LVM

Il LVM basa il proprio funzionamento sulla seguente struttura:

Volume Group (VG)

trattasi del più alto livello di astrazione che raggruppa in sé una collezione di Logical Volume e Physical Volume.

Physical Device (PD)

i nostri supporti di memorizzazione di qualsiasi tipo, possono infatti essere Hard Disk, nastri ma anche ambianti RAID, etc.

Logical Volume (LV)

l'equivalente per il nostro LVM di una partizione su un Hard Disk, con l'unica differenza per l'etichetta/label (ad es. /home invece di /sda1). Può contenere un file system a nostro piacimento.

Logical Extend (LE)

seppure non avremo mai a che farci direttamente, i LE sono i pezzetti in cui viene suddiviso il LV in modo di poterlo allocare tra i vari PE disponibili al VG.

Physycal Extent (PE)

ad esempio, quando vogliamo aggiungere un PD al nostro VG, dobbiamo per prima cosa iniziarlo con il comando pvcreate. Questo comando altro non fa che dividere il supporto in tanti spazi in modo da poter poi creare una corrispondenza tra i LE ed i PE e così allocare lo spazio necessario per i LV.

In modo un po' stilizzato:, possiamo descrivere il passaggio dalle partizioni ai LV nel seguente modo:

  hd1    sda2      (Physical Device - partizioni)
    \     /
     \   /
    server1        (Volume Group)
     / | \
    /  |  \
   /   |   \
 Home Root  Dati   (Logical Volume)

Per approfondire

Segue la citazione dall'zine

LVM è l'acronimo di Logical Volume Manager, ovvero di Gestore dei Volumi Logici di Linux. Ma quindi cosa sono questi volumi logici?
L'idea di fondo è di sostituire al concetto di partizione un diverso contenitore (il Logical Volume) il quale non dipende più dalle limitate informazioni contenibili nell'MBR ma, tramite le gestione del kernel Linux, si può liberamente spostare/raggruppare/estendere da un settore all'altro di ogni disco, quasi come se fosse un file o una cartella all'interno del file system.

All'atto pratico la modalità di funzionamento dell'LVM può essere riassunta nel seguente modo. L'unità principale sulla quale si basa il sistema è il Volume Group. Detto VG verrà da noi dotato di una certa capacità di memoria pari alla capacità di tutti i supporti di massa che gli assegnaremo.
Tali supporti possono essere dischi SATA, PATA, USB, configurazioni RAID, SSD o quant'altro e mi riferirò ad essi come Physical Device. I PD possono anche non avere alcuna partizione, seppure si consiglia di dotarli almeno di una partizione primaria siccome altri sistemi operativi, qualora non riscontrino alcuna partizione, potrebbero inavvertitamente sovrascriverli.
I PD, quando sono assegnati ad un VG, sono gestiti dall'LVM suddividendo lo spazio disponibile su ognuno di essi tramite una suddivisione in unità fisiche ridotte (di default di qualche Mb) dette Physical Extent. Per questo motivo, prima di aggiungere un PD ad un VG sarà necessario inizializzarlo proprio per creare su di esso i vari PE.
Quando creeremo un Logical Volume (ovvero lo spazio che useremo come "partizione") l'LVM gestirà lo spazio virtuale (logico) da noi richiesto suddividendolo in tanti Logical Extent tali da permettere di distribuire ogni LE, che altro non è che un pezzo del nostro LV, tra i PD. Questa allocazione avviene facendo corrispondere ad ogni LE un determinato PE secondo necessità.

Da tale modo di spezzettare i LV ed i PD nasce tutta la potenzialità dell'LVM. Infatti, quando all'interno del nostro VG creeremo un LV l'LVM non sarà obbligato a distribuire lo spazio da noi richiesto tra i PD ma tra le PE. Pertanto sarà possibile spostare/allargare/ridurre il LV semplicemente agendo sulla distribuzione delle LE tra i PE disponibili.
Ad esempio, quando in questo articolo creeremo il nostro LV in modalità mirrored, l'LVM si limiterà semplicemente a sincronizzare alcune PE di un PD con le PE del nostro secondo PD. Pertanto ad ogni coppia di PE sincronizzata corrisponderà il medesimo LE (e quindi il medesimo LV).

Per chi, perso tra queste sigle, volesse maggiormente approfondire segnalo alcuni utili HOWTO [2] [3].

Chi è riuscito a seguire fin qui il discorso, ecco un grafico esemplificativo del funzionamento. In questo caso i LE sono omessi in quanto corrispondono 1:1 ai PE, ovviamente se vi ci fosse un mirror la corrispondenza tra LE e PE sarebbe 1:2 (un LV fa riferimento a due diversi spazi sui PD). Infine si osservi il LV /home, quest'ultimo è in modalità striped ovvero è in parte sul primo PD ed in parte sul secondo PD.