إدارة التخزين باستخدام LVM في أوبونتو

إدارة أجهزة التخزين بآلية LVM على أوبونتو: عرض المكوّنات

تعتبر إدارة أجهزة التخزين جزءًا أساسيًا من مهام إدارة الأنظمة في نظام التشغيل أوبونتو، وتعد آلية LVM (مدير حجم المنطق) واحدة من أبرز الأدوات المتاحة لتحقيق تنظيم فعال ومرن للقرص الصلب. يوفر LVM إمكانيات متقدمة تتيح للمستخدمين إدارة الأقراص الصلبة بشكل أكثر ديناميكية مقارنة بالطرق التقليدية مثل تقسيم الأقراص باستخدام أنظمة الملفات التقليدية.

من خلال هذا المقال، سيتم استعراض المكوّنات الأساسية لنظام LVM على أوبونتو وكيفية استخدامها لتوفير إدارة مرنة وفعالة للقرص الصلب. سيتم توضيح كيف يمكن تكوين هذه الأدوات واستخدامها لتحقيق التخصيصات الضرورية لمختلف التطبيقات والأنظمة.

المكوّنات الأساسية لـ LVM

LVM يعتمد على عدة مكوّنات أساسية تشكل هيكلية النظام، وهي:

1. Physical Volume (PV):
   الـ PV هو أول مكون في نظام LVM. يمثل الأقراص أو الأقسام الفعلية التي يتم تجميعها في مجموعة تخزين. كل جهاز تخزين أو قسم يتم تهيئته ليصبح Physical Volume ليُستخدم في LVM.

2. Volume Group (VG):
   الـ VG هو تجميع لعدة PVs، وهو بمثابة حاوية للفضاء التخزيني الذي سيتم تخصيصه لاحقًا. يقوم النظام بتقسيم هذا الفضاء المتاح على عدة Logical Volumes (LVs). يعد VG الوحدة الأساسية التي يتم إدارتها داخل LVM.

3. Logical Volume (LV):
   الـ LV هو عبارة عن مساحة تخزينية من داخل مجموعة التخزين (VG). يتم تخصيصه ليكون عبارة عن جهاز تخزين يمكن استخدامه مثل أي قسم في النظام. يمكن إنشاء عدة LV ضمن نفس الـ VG لتوزيع البيانات وفقًا لاحتياجات المستخدم.

4. Logical Volume Manager (LVM):
   LVM هو الأداة التي تدير هذه المكونات وتتيح للمستخدمين إضافة، حذف، أو تعديل PVs و VGs و LVs بشكل مرن. يمكن للمستخدمين تعديل حجم الأقراص بدون الحاجة إلى إعادة تهيئة النظام أو فقدان البيانات.

خطوات تكوين LVM على أوبونتو

1. التحقق من الأقراص الفعلية

قبل البدء في استخدام LVM على أوبونتو، من المهم أن تتحقق من وجود الأقراص الفعلية التي ستستخدمها. للقيام بذلك، يمكنك استخدام الأمر التالي:

bash
CopyEdit
sudo fdisk -l

سيعرض هذا الأمر قائمة بكل الأقراص المتوفرة في النظام.

2. تهيئة الأقراص الفعلية لتصبح Physical Volume

لتخصيص القرص لاستخدامه مع LVM، يجب أولاً تهيئته ليصبح Physical Volume. على سبيل المثال، إذا كنت ترغب في استخدام قرص /dev/sdb كـ PV، يمكنك استخدام الأمر التالي:

bash
CopyEdit
sudo pvcreate /dev/sdb

يمكنك التحقق من حالة الـ PV باستخدام الأمر:

bash
CopyEdit
sudo pvs

3. إنشاء مجموعة التخزين (VG)

بعد تهيئة الأقراص الفعلية، يمكنك إنشاء مجموعة تخزين (Volume Group). يمكن تضمين عدة PVs في مجموعة تخزين واحدة، ولكن في هذه الحالة سنستخدم قرصًا واحدًا. لإنشاء VG جديد باستخدام القرص /dev/sdb، يمكنك تنفيذ الأمر التالي:

bash
CopyEdit
sudo vgcreate my_vg /dev/sdb

للتأكد من إنشاء VG بنجاح، استخدم الأمر:

bash
CopyEdit
sudo vgs

4. إنشاء Logical Volume (LV)

الخطوة التالية هي إنشاء Logical Volume (LV) ضمن مجموعة التخزين (VG). يمكنك تحديد الحجم الذي ترغب في تخصيصه. على سبيل المثال، لإنشاء LV بحجم 10 جيجابايت في مجموعة التخزين my_vg، استخدم الأمر التالي:

bash
CopyEdit
sudo lvcreate -L 10G -n my_lv my_vg

للتحقق من أن LV قد تم إنشاؤه بنجاح، استخدم الأمر:

bash
CopyEdit
sudo lvs

5. تهيئة الـ Logical Volume

بعد إنشاء الـ LV، يجب تهيئته بنظام ملفات لكي يمكن استخدامه كمساحة تخزينية. على سبيل المثال، لتهيئة الـ LV باستخدام نظام الملفات ext4، استخدم الأمر التالي:

bash
CopyEdit
sudo mkfs.ext4 /dev/my_vg/my_lv

6. تركيب الـ Logical Volume

بعد تهيئة الـ LV، يمكنك تركيبه على المجلد الذي ترغب في تخزين البيانات فيه. على سبيل المثال، إذا كنت ترغب في تركيب الـ LV على المجلد /mnt/my_data، استخدم الأمر التالي:

bash
CopyEdit
sudo mount /dev/my_vg/my_lv /mnt/my_data

7. إضافة الـ LV إلى الفتح التلقائي عند الإقلاع

لتجعل الـ LV يُركب تلقائيًا عند كل عملية إعادة تشغيل للنظام، يجب إضافة مدخل إلى ملف /etc/fstab. يمكنك فتح الملف باستخدام محرر نصوص مثل nano:

bash
CopyEdit
sudo nano /etc/fstab

ثم أضف السطر التالي إلى الملف:

bash
CopyEdit
/dev/my_vg/my_lv /mnt/my_data ext4 defaults 0 0

ميزات LVM على أوبونتو

1. المرونة في إدارة الحجم:
   واحدة من أبرز ميزات LVM هي إمكانية تغيير حجم الأقسام بسهولة. يمكنك إضافة المزيد من الأقراص الفعلية إلى مجموعة التخزين (VG) وتوسيع الـ LV دون الحاجة إلى إعادة تهيئة النظام.

2. النسخ الاحتياطي واستعادة البيانات:
   توفر LVM ميزات متقدمة مثل النسخ الاحتياطي والاستعادة باستخدام تقنيات مثل snapshots. يمكن إنشاء نسخة طبق الأصل من الـ LV في لحظة معينة، مما يسهل عملية النسخ الاحتياطي.

3. إدارة متعددة للأقراص:
   يدعم LVM توسيع مساحة التخزين عبر العديد من الأقراص الفعلية (PVs)، مما يسمح بزيادة المساحة المتاحة للنظام بسهولة.

4. توزيع البيانات:
   باستخدام LVM، يمكن توزيع البيانات عبر عدة أقراص لتحسين الأداء وتوفير حماية أفضل ضد فقدان البيانات.

استعراض أوامر LVM الأساسية

1. إظهار معلومات عن الأقراص الفعلية:
   لعرض قائمة بالأقراص الفعلية المتاحة في النظام، استخدم الأمر:

   bash
   CopyEdit
   sudo pvdisplay
   

2. إظهار معلومات عن مجموعات التخزين:
   لعرض تفاصيل حول مجموعات التخزين، استخدم:

   bash
   CopyEdit
   sudo vgdisplay
   

3. إظهار معلومات عن الأقسام المنطقية:
   لعرض معلومات عن الـ LV، استخدم:

   bash
   CopyEdit
   sudo lvdisplay
   

4. زيادة حجم الـ Logical Volume:
   إذا كنت بحاجة إلى زيادة حجم الـ LV، يمكنك استخدام الأمر:

   bash
   CopyEdit
   sudo lvextend -L +10G /dev/my_vg/my_lv
   

   لا تنسَ إعادة تهيئة النظام الملفات ليعكس التغيير:

   bash
   CopyEdit
   sudo resize2fs /dev/my_vg/my_lv
   

5. تقليص حجم الـ Logical Volume:
   لتقليص حجم الـ LV، يجب أولاً تقليص حجم نظام الملفات باستخدام:

   bash
   CopyEdit
   sudo resize2fs /dev/my_vg/my_lv 5G
   

   ثم يمكنك تقليص الحجم الفعلي للـ LV:

   bash
   CopyEdit
   sudo lvreduce -L 5G /dev/my_vg/my_lv
   

الاستنتاج

إن آلية LVM على أوبونتو توفر أداة قوية ومرنة لإدارة أجهزة التخزين، مما يتيح للمستخدمين تحسين استخدام المساحة التخزينية وتحقيق أفضل أداء للنظام. من خلال المكوّنات الأساسية مثل الـ PVs و VGs و LVs، يمكن تكوين حلول تخزين متقدمة تتناسب مع احتياجات الأنظمة المختلفة.