तार्किक मात्रा प्रबंधन

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कंप्यूटर भंडारण में, लॉजिकल वॉल्यूम मैनेजमेंट या एलवीएम विपुल भंडारण पर स्पेस आवंटित करने का एक विधि प्रदान करता है | मास-स्टोरेज डिवाइस जो वॉल्यूम स्टोर करने के लिए पारंपरिक विभाजन (कंप्यूटिंग) योजनाओं से अधिक लचीला है। विशेष रूप से, एक वॉल्यूम प्रबंधक डेटा स्ट्रिपिंग को एक साथ जोड़ सकता है या अन्यथा बड़े वर्चुअल विभाजन में विभाजन (या सामान्य रूप से ब्लॉक डिवाइस) को जोड़ सकता है, जो प्रशासक प्रणाली के उपयोग को बाधित किए बिना, फिर से आकार या स्थानांतरित कर सकते हैं।

वॉल्यूम प्रबंधन भंडारण वर्चुअलाइजेशन के कई रूपों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है; इसका कार्यान्वयन डिवाइस ड्राइवर | ऑपरेटिंग प्रणाली (ओएस) के डिवाइस-ड्राइवर स्टैक में एक परत में होता है (जैसा कि स्टोरेज डिवाइस या नेटवर्क में विरोध किया जाता है)। वॉल्यूम प्रबंधन भंडारण वर्चुअलाइजेशन के कई रूपों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है; इसका कार्यान्वयन डिवाइस ड्राइवर | ऑपरेटिंग प्रणाली (ओएस) के डिवाइस-ड्राइवर स्टैक में एक परत में होता है (जैसा कि स्टोरेज डिवाइस या नेटवर्क में विरोध किया जाता है)।

डिजाइन

लिनक्स लॉजिकल वॉल्यूम मैनेजर (LVM) v1

अधिकांश वॉल्यूम-मैनेजर कार्यान्वयन समान मूल डिज़ाइन साझा करते हैं। वे भौतिक आयतन (PVs) से प्रारंभ करते हैं, जो या तो हार्ड डिस्क, हार्ड डिस्क विभाजन (कंप्यूटिंग) या तार्किक इकाई संख्या | लॉजिकल यूनिट नंबर (एलयूएन) बाहरी स्टोरेज डिवाइस हो सकते हैं। वॉल्यूम प्रबंधन प्रत्येक PV को भौतिक विस्तार (PEs) नामक टुकड़ों के अनुक्रम से बना मानता है। कुछ वॉल्यूम प्रबंधकों (जैसे कि HP-UX और लिनक्स में) के पास एक समान आकार के PEs होते हैं; अन्य (जैसे कि वेरिटास वॉल्यूम मैनेजर में) भिन्न-भिन्न आकार के PE होते हैं जिन्हें इच्छानुसार विभाजित और सम्मिलित किया जा सकता है।

सामान्यतः, PEs केवल एक-से-एक को तार्किक विस्तार (LEs) में मैप करते हैं। मिररिंग के साथ, एकाधिक PE प्रत्येक LE के लिए मैप करते हैं। ये PEs भौतिक वॉल्यूम समूह (PVG) से तैयार किए गए हैं, समान आकार के PVs का एक सेट जो RAID1 सरणी में हार्ड डिस्क के समान कार्य करता है। PVGs को सामान्यतः रखा जाता है ताकि वे अधिकतम रिडंडेंसी के लिए अलग-अलग हार्ड डिस्क या कंप्यूटर बस पर रहें।

प्रणाली LEs को एक वॉल्यूम ग्रुप (VG) में पूल करता है। पूल किए गए LEs को तब एक साथ वर्चुअल डिस्क विभाजन में जोड़ा जा सकता है जिसे तार्किक मात्रा या लॉजिकल वॉल्यूम कहा जाता है। प्रणाली LVs को डिस्क विभाजन की तरह कच्चे ब्लॉक डिवाइस के रूप में उपयोग कर सकते हैं: उन पर माउंटेबल फाइल प्रणाली बनाना, या आभासी मेमोरी स्टोरेज के रूप में उनका उपयोग करना।

स्ट्राइप्ड LV प्रत्येक क्रमिक LE को एक भिन्न PV से आवंटित करते हैं; LEs के आकार के आधार पर, यह कई PV के संयुक्त रीड-थ्रूपुट को लाकर बड़े अनुक्रमिक रीड्स पर प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।

प्रशासक LVs को बढ़ा सकते हैं (अधिक LEs को जोड़कर) या उन्हें सिकोड़ सकते हैं (LEs को पूल में लौटा कर) संबंधित LEs का सन्निहित होना आवश्यक नहीं है। यह LVs को पहले से आवंटित LEs को स्थानांतरित किए बिना बढ़ने की अनुमति देता है। कुछ मात्रा प्रबंधक ऑनलाइन रहते हुए किसी भी दिशा में LVs के पुन: आकार बदलने की अनुमति देते हैं। LVs के आकार को बदलने से आवश्यक रूप से उस पर फाइल प्रणाली का आकार नहीं बदलता है; यह केवल अपने स्थान के आकार को बदलता है। एक फ़ाइल प्रणाली जिसे ऑनलाइन आकार दिया जा सकता है, की सिफारिश की जाती है कि यह प्रणाली को अनुप्रयोगों को बाधित किए बिना अपने भंडारण को मक्खी पर समायोजित करने की अनुमति देता है।

PVs और LVs को अलग-अलग VGs के बीच साझा या विस्तारित नहीं किया जा सकता है (चूँकि कुछ वॉल्यूम प्रबंधक उन्हें एक ही आयोजक पर VGs के बीच इच्छानुसार स्थानांतरित करने की अनुमति दे सकते हैं)। यह प्रशासकों को सरलता से VGs को ऑनलाइन लाने, उन्हें ऑफ़लाइन करने या आयोजक प्रणाली के बीच एकल प्रशासनिक इकाई के रूप में स्थानांतरित करने की अनुमति देता है।

VGs अपने स्टोरेज पूल को नए पीवी को अवशोषित करके बढ़ा सकते हैं या PVs से पीछे हटकर सिकुड़ सकते हैं। इसमें पहले से आवंटित LEs को PVs से बाहर ले जाना सम्मिलित हो सकता है। अधिकांश मात्रा प्रबंधक इस गतिविधि को ऑनलाइन कर सकते हैं; यदि अंतर्निहित हार्डवेयर हॉट-प्लगेबल है तो यह इंजीनियरों को प्रणाली डाउनटाइम के बिना स्टोरेज को अपग्रेड करने या बदलने की अनुमति देता है।

अवधारणाएं

संकर मात्रा

एक हाइब्रिड वॉल्यूम कोई भी वॉल्यूम है जो जानबूझकर और अपारदर्शी रूप से दो अलग-अलग भौतिक वॉल्यूम का उपयोग करता है। उदाहरण के लिए, एक वर्कलोड में यादृच्छिक खोज सम्मिलित हो सकती है, इसलिए SSD का उपयोग स्थायी रूप से उपयोग किए जाने वाले या हाल ही में लिखे गए डेटा को स्थायी रूप से संग्रहीत करने के लिए किया जा सकता है, जबकि उच्च क्षमता वाले घूर्णी चुंबकीय मीडिया का उपयोग दुर्लभ रूप से आवश्यक डेटा के दीर्घकालिक भंडारण के लिए किया जाता है। लिनक्स पर, इस उद्देश्य के लिए bcache या dm-cache का उपयोग किया जा सकता है, जबकि OS X पर फ्यूजन ड्राइव Drive का उपयोग किया जा सकता है। ZFS प्रशासकों को मल्टी-लेवल रीड/राइट कैशिंग को कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देकर फ़ाइल प्रणाली स्तर पर भी इस कार्यक्षमता को प्रयुक्त करता है।

हाइब्रिड वॉल्यूम हाइब्रिड ड्राइव के समान अवधारणा प्रस्तुत करते हैं, जो ठोस-राज्य भंडारण और घूर्णी चुंबकीय मीडिया को भी जोड़ती है।

स्नैपशॉट

कुछ वॉल्यूम प्रबंधक प्रत्येक LE में लिखने पर नकल प्रयुक्त करके स्नैपशॉट (कंप्यूटर स्टोरेज) भी प्रयुक्त करते हैं। इस योजना में, वॉल्यूम प्रबंधक LE को लिखे जाने से ठीक पहले कॉपी-ऑन-राइट टेबल पर कॉपी करेगा। यह LV के पुराने संस्करण, स्नैपशॉट को संरक्षित करता है, जिसे बाद में वर्तमान LV के ऊपर कॉपी-ऑन-राइट टेबल ओवरले करके फिर से बनाया जा सकता है। जब तक वॉल्यूम प्रबंधन थिन प्रोविजनिंग और डिस्कार्ड दोनों का समर्थन नहीं करता है, एक बार मूल वॉल्यूम में LE लिखे जाने के बाद, यह स्नैपशॉट वॉल्यूम में स्थायी रूप से संग्रहीत हो जाता है। यदि स्नैपशॉट वॉल्यूम को उसके मूल से छोटा बनाया गया था, जो एक सामान्य अभ्यास है, तो यह स्नैपशॉट को निष्क्रिय कर सकता है।

स्नैपशॉट अस्थिर डेटा के स्व-सुसंगत संस्करणों का बैकअप लेने के लिए उपयोगी हो सकते हैं जैसे किसी व्यस्त डेटाबेस से तालिका फ़ाइलें, या एक ही ऑपरेशन में बड़े परिवर्तन (जैसे ऑपरेटिंग प्रणाली अपग्रेड) को रोल बैक करने के लिए। स्नैपशॉट का वैसा ही प्रभाव होता है जैसा कि भंडारण शांत करने का प्रतिपादन करता है, और माइक्रोसॉफ़्ट विंडोज़ में छाया प्रति (वीएसएस) सेवा के समान होता है।

कुछ लिनक्स-आधारित लाइव सीडी केवल-पढ़ने के लिए ऑप्टिकल डिस्क पर पढ़ने-लिखने की पहुंच का अनुकरण करने के लिए स्नैपशॉट का उपयोग करते हैं।

कार्यान्वयन

वेंडर Introduced in वॉल्यूम मैनेजर कहीं आवंटित करें[lower-alpha 1] स्नैपशॉट्स रेड 0 रेड 1 रेड 5 रेड 10 कम प्रावधान नोट्स
IBM AIX 3.0 (1989) Logical Volume Manager Yes Yes[lower-alpha 2] Yes Yes No Yes[lower-alpha 3] Refers to PEs as PPs (physical partitions), and to LEs as LPs (logical partitions). Does not have a copy-on-write snapshot mechanism; creates snapshots by freezing one volume of a mirror pair.
Hewlett-Packard HP-UX 9.0 HP Logical Volume Manager Yes Yes Yes Yes No Yes
FreeBSD Vinum Volume Manager Yes Yes[lower-alpha 4] Yes Yes Yes Yes The FreeBSD fast file system (UFS) supports snapshots.
FreeBSD ZFS Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes A file system with integrated volume management
The NetBSD Foundation, Inc. NetBSD Logical Volume Manager Yes No Yes Yes No No NetBSD from version 6.0 supports its own re-implementation of Linux LVM. Re-implementation is based on a BSD licensed device-mapper driver and uses a port of Linux lvm tools as the userspace part of LVM. There is no need to support RAID5 in LVM because of NetBSD superior RAIDFrame subsystem.
NetBSD ZFS Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes A file system with integrated volume management
NetBSD § 5.0 (2009) bioctl arcmsr[1] No No Yes[2] Yes[2] Yes[2] Yes[2] bioctl on NetBSD can be used for both maintenance and initialisation of hardware RAID, although initialisation (through BIOCVOLOPS ioctl) is only supported by a single driver as of 2019 — arcmsr(4)[1][2]; software RAID is supported separately through RAIDframe[3][4] and ZFS
The OpenBSD Project OpenBSD 4.2 (2007) bioctl softraid[5] Yes No Yes Yes Yes Yes bioctl on OpenBSD can be used for maintenance of hardware RAID, as well as for both initialisation and maintenance of software RAID
Linux 2.2 Logical Volume Manager version 1 Yes Yes Yes Yes No No
Linux 2.4 Enterprise Volume Management System Yes Yes Yes Yes Yes No
Linux 2.6 and above Logical Volume Manager version 2 Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes
Linux 2.6 and above Btrfs Yes Yes Yes Yes Yes (not stable) Yes — A file system with integrated volume management
Silicon Graphics IRIX or Linux XVM Volume Manager Yes Yes Yes Yes Yes
Sun Microsystems SunOS Solaris Volume Manager (was Solstice DiskSuite). No No Yes Yes Yes Yes Refers to PVs as volumes (which can be combined with RAID0, RAID1 or RAID5 primitives into larger volumes), to LVs as soft partitions (which are contiguous extents placeable anywhere on volumes, but which cannot span multiple volumes), and to VGs as disk sets.
Solaris 10 ZFS Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes A file system with integrated volume management
illumos ZFS Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes A file system with integrated volume management
Veritas[lower-alpha 5] Cross-OS Veritas Volume Manager (VxVM) Yes Yes Yes Yes Yes Yes Refers to LVs as volumes, to VGs as disk groups; has variably-sized PEs called subdisks and LEs called plexes.
Microsoft Windows 2000 and later NT-based operating systems Logical Disk Manager Yes Yes[lower-alpha 6] Yes Yes Yes No No Does not have a concept of PEs or LEs; can only RAID0, RAID1, RAID5 or concatenate disk partitions into larger volumes; file systems must span whole volumes.
Windows 8 Storage Spaces[6] Yes Yes No Yes Yes No Yes Higher-level logic than RAID1 and RAID5 - multiple storage spaces span multiple disks of different size, storage spaces are resilient from physical failure with either mirroring (at least 2 disks) or striped parity (at least 3 disks), disk management and data recovery is fully automatic
Windows 10 Storage Spaces Yes Yes Yes Yes Yes Yes Yes RAID 10 is called disk mirroring
Red Hat Linux 4.14 and above Stratis[7] Yes Yes No No No No Yes RAID support planned in 2.0 version [8]
Apple Mac OS X Lion Core Storage Yes[9] No No No No No No Currently, it is used in Lion's implementation of FileVault, in order to allow for full disk encryption, as well as Fusion Drive, which is merely a multi-PV LVG.

Snapshots are handled by Time Machine; Software-based RAID is provided by AppleRAID. Both are separate from Core Storage.


हानि

लॉजिकल वॉल्यूम फ़्रैगमेंटेशन (कंप्यूटर)# बाहरी फ़्रैगमेंटेशन से परेसान हो सकते हैं, जब अंतर्निहित स्टोरेज डिवाइस अपने PEs को लगातार आवंटित नहीं करते हैं। यह चुंबकीय डिस्क और अन्य घूर्णी मीडिया जैसे धीमी गति वाले मीडिया पर I/O प्रदर्शन को कम कर सकता है। वॉल्यूम प्रबंधक जो निश्चित आकार के PEs का उपयोग करते हैं, चूंकि, सामान्यतः PEs को अपेक्षाकृत बड़ा बनाते हैं (उदाहरण के लिए, लॉजिकल वॉल्यूम मैनेजर (लिनक्स) डिफ़ॉल्ट रूप से 4 एमबी का उपयोग करता है) इन खोजों की लागत को कम करने (लेखांकन) के लिए होते है ।

कार्यान्वयन के साथ जो केवल वॉल्यूम प्रबंधन हैं, जैसे कि कोर स्टोरेज और लिनक्स LVM, फ़ाइल प्रणाली से वॉल्यूम प्रबंधन को अलग करना और अलग करना विशेष फ़ाइलों या निर्देशिकाओं के लिए सरलता से स्टोरेज निर्णय लेने की क्षमता खो देता है। उदाहरण के लिए, यदि एक निश्चित निर्देशिका (लेकिन संपूर्ण फाइल प्रणाली नहीं) को स्थायी रूप से तेज स्टोरेज में ले जाना है, तो फाइल प्रणाली लेआउट और अंतर्निहित वॉल्यूम प्रबंधन परत दोनों को पार करने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, लिनक्स पर फ़ाइल प्रणाली के भीतर फ़ाइल की सामग्री के ऑफ़सेट को मैन्युअल रूप से निर्धारित करने की आवश्यकता होगी और फिर मैन्युअल रूप से pvmove तेजी से भंडारण के लिए विस्तार (उस फ़ाइल से संबंधित डेटा के साथ नहीं)। वॉल्यूम और फ़ाइल प्रबंधन को एक ही सबप्रणाली के भीतर प्रयुक्त करने के बजाय, उन्हें अलग सबप्रणाली के रूप में प्रयुक्त करने से, समग्र प्रक्रिया सैद्धांतिक रूप से सरल हो जाती है।

टिप्पणियाँ

  1. ↑ Denotes whether the volume manager allows LVs to grow and span onto any PV in the VG
  2. ↑ JFS2 snapshots
  3. ↑ AIX 5.1
  4. ↑ UFS snapshots
  5. ↑ Third-party product, available for Windows and many Unix-like OSes
  6. ↑ Windows Server 2003 and later


यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 Juan Romero Pardines (2007/2008); David Gwynne (2006). "arcmsr — Areca Technology Corporation SATA/SAS RAID controller". NetBSD Kernel Interfaces Manual. NetBSD.
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 Juan Romero Pardines (2007/2008); David Gwynne (2006). "arcmsr.c § arc_bio_volops". BSD Cross Reference. NetBSD.
  3. ↑ The NetBSD Foundation, Inc. (1998); Carnegie-Mellon University (1995). "raid — RAIDframe disk driver". NetBSD Kernel Interfaces Manual. NetBSD.
  4. ↑ The NetBSD Foundation, Inc. (1998); Carnegie-Mellon University (1995). "raidctl — configuration utility for the RAIDframe disk driver". NetBSD System Manager's Manual. NetBSD.
  5. ↑ Marco Peereboom; Todd T. Fries (2007). "softraid — software RAID". Device Drivers Manual. OpenBSD.
  6. ↑ "MSDN Blogs - Building Windows 8: Virtualizing Storage for Scale, Resiliency, and Efficiency". Blogs.MSDN.com.
  7. ↑ "Stratis Storage". Stratis-storage.github.io. Retrieved 2019-08-05.
  8. ↑ "Stratis Software Design: Version 1.0.0∗" (PDF). September 27, 2018. Retrieved 2019-08-05.
  9. ↑ "man page diskutil section 8". ManPagez.com. Retrieved 2011-10-06.


स्रोत

श्रेणी:कंप्यूटर डेटा भंडारण श्रेणी:फ़ाइल प्रणाली प्रबंधन

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