Linux es sin duda uno de los sistemas operativos más populares del mundo. Pero el sistema operativo es especialmente popular entre los desarrolladores. La razón de ello es, por supuesto, la enorme cantidad de personalización que ofrece Linux. Puedes ajustar tu elección del servidor anfitrión, el escritorio, la distro, y el tema del artículo de hoy, los gestores de volumen. En este artículo de LVM VS ZFS veremos que gestor de volúmenes deberíamos escoger. Veremos ventajas e invonvenientes.

La gestión de los volúmenes y los discos es una parte esencial de la gestión de los datos basados en el hardware que probablemente tendrá que abordar independientemente de su sistema operativo. Al estilo típico de Linux, aquí nos encontramos una vez más abrumados por la diversidad de opciones a la hora de elegir una de las que hay sobre la mesa. Hay una serie de gestores de volumen Linux populares que harán el trabajo por ti. También existe la opción de utilizar el particionador estándar incorporado o incluso optar por una partición física en lugar de una virtual. Hoy repasaremos las definiciones y beneficios de cada una de estas opciones, y también haremos una comparación comprensible de LVS vs ZFS para ver cuál es la mejor para ti.

Introducción a LVM y ZFS

LVM (Logical Volume Manager) y ZFS (Zettabyte File System) son dos tecnologías de administración de almacenamiento que ofrecen funcionalidades avanzadas, pero difieren en varios aspectos clave.

LVM:

LVM es una herramienta de gestión de volúmenes lógicos para sistemas basados en Linux. Permite la administración dinámica de volúmenes lógicos, lo que significa que los volúmenes pueden cambiar de tamaño sin necesidad de apagar el sistema. LVM utiliza volúmenes físicos, grupos de volúmenes y volúmenes lógicos. Los volúmenes físicos pueden ser particiones de discos duros o discos completos.

LVM proporciona ventajas como la flexibilidad en el manejo del espacio en disco, la capacidad de extender volúmenes en caliente y la capacidad de crear instantáneas, que son copias de lectura en escritura de un volumen en un momento específico.

Sin embargo, LVM carece de algunas características avanzadas presentes en ZFS, como la integridad de datos a nivel de archivos, la compresión y la deduplicación.

ZFS:

ZFS es un sistema de archivos y un administrador de volúmenes creado por Sun Microsystems, ahora propiedad de Oracle. ZFS es conocido por su combinación única de sistemas de archivos y gestión de volúmenes en un solo sistema. Proporciona integridad de datos a nivel de archivos, lo que significa que puede detectar y corregir errores de datos automáticamente.

ZFS utiliza el concepto de «pools» para la administración de almacenamiento, que puede consistir en varios discos. Además, ZFS ofrece funcionalidades avanzadas como compresión en tiempo real, deduplicación de datos y instantáneas, que permiten realizar copias instantáneas del sistema de archivos en un momento dado.

Una de las ventajas clave de ZFS es su capacidad para detectar y corregir errores de datos, lo que mejora la confiabilidad de los datos almacenados. Sin embargo, ZFS puede requerir más recursos del sistema en comparación con LVM.

En resumen, LVM y ZFS son herramientas poderosas con diferentes enfoques. LVM es más común en sistemas Linux y proporciona flexibilidad, mientras que ZFS destaca por su integridad de datos, compresión y deduplicación avanzadas, siendo una opción popular en entornos empresariales y en sistemas operativos como FreeBSD. La elección entre ellos depende de los requisitos específicos y las preferencias del usuario.

LVM VS ZFS: ¿Qué es un Linux Volume Manager?

La pregunta más importante para salir del paso es: «¿Qué es exactamente un gestor de volúmenes de Linux?» En pocas palabras, un gestor de volúmenes de Linux te ayuda a gestionar tus volúmenes de disco. Algunos de estos gestores sólo funcionan en discos físicos, mientras que otros también funcionan en discos alojados en servidores y, más recientemente, en servidores de almacenamiento en la nube. Aunque casi todos los gestores de volúmenes proporcionan los servicios básicos relacionados con su definición, algunos de ellos van más allá y proporcionan servicios adicionales que facilitan la vida de los usuarios, especialmente de los desarrolladores.

Uno de los principales casos en los que se utilizan estos gestores de volumen es cuando necesitamos crear un nuevo grupo de volúmenes que se pueda personalizar y redimensionar según la necesidad. También se pueden utilizar para diseccionar grandes marcos de disco para acceder y filtrar datos. Algunos de estos gestores de volumen proporcionan servicios de seguridad como la encriptación de los datos del volumen del disco duro. Otro uso principal de los gestores de volumen es la realización de copias de seguridad y la reubicación de datos de sectores rotos a otros sanos.

Ahora que tenemos una comprensión cohesionada de lo que son los gestores de volumen, vamos a ver la historia de LVM y ZFS individualmente. Después de conocerlos a nivel introductorio, haremos un estudio caso por caso de sus ventajas para determinar cuál es el mejor para ti.

LVM

Aquí llega el programa que da nombre al proceso de gestión de volúmenes lógicos. LVM fue la creación de Heinz Maulshagen, quien escribió el código principal del legendario gestor de volúmenes allá por 1998. LVM tiene una larga y orgullosa historia de servir como el principal gestor de volúmenes para los usuarios de Linux. La fama y popularidad de LVM es tal que la mayoría de los dispositivos y distros de Linux ya lo tienen preinstalado o han integrado el código base para que LVM sea compatible con sus productos.

A pesar de todos estos grandes logros, el tiempo ha alcanzado a LVM, y muchos desarrolladores y usuarios más recientes han preferido optar por alternativas más modernas y avanzadas. Esto, sin embargo, no significa que LVM esté anticuado y obsoleto. Sigue haciendo todo lo que debe sin problemas. Simplemente significa que la competencia es mucho mayor y que LVM ya no es la fuerza absoluta que una vez fue en la competencia de gestores de volumen.

ZFS

Si hace diez años preguntáramos qué gestor de volúmenes tiene el potencial de desafiar a LVM, muy pocos desarrolladores dirían ZFS. Esto se debe a que el Zettabyte File System, o ZFS para abreviar, ni siquiera fue diseñado originalmente para Linux. Fue desarrollado para el sistema operativo Solaris de Oracle en 2006, y no fue hasta 2010 que la versión de código abierto del programa fue portado a Linux. A pesar de su orientación original, ZFS es cada vez más popular entre los desarrolladores debido a que, además de ser un gestor de volúmenes, también proporciona una serie de servicios relacionados con la gestión de sistemas de archivos.

Puede que no tenga la larga historia y el prestigio de LVM, pero su código base más reciente, las bifurcaciones de código abierto y las nuevas características lo han hecho suficientemente fiable. Y el hecho de que un gestor de volúmenes hecho originalmente para Solaris esté ahora compitiendo con LVM en Linux es una prueba de ello.

El  OpenZFS es una plataforma de almacenamiento de código abierto que puedes utilizar.

Uso de la partición física frente a los gestores de volumen

Antes de pasar a una comparación cara a cara entre LVF y ZFS, veamos si el uso de una partición física puede ser una alternativa fiable para los gestores de volumen. Mientras que las particiones físicas son una herramienta fiable para los esquemas de partición más básicos, fallan prácticamente en todo cuando se trata de cualquier cosa que un desarrollador pueda necesitar al particionar sus volúmenes.

Si has llegado a leer una comparación entre LVM y ZFS, lo más probable es que tus necesidades ya superen todo lo que una partición física puede ofrecer. Las principales ventajas de utilizar un gestor de volúmenes incluyen una amplia personalización, cambio de tamaño, un número ilimitado de volúmenes y copias de seguridad seguras. Así que, a menos que sólo quieras una partición básica, usar un gestor de volumen como ZFS o LVM es el camino a seguir.

LVM VS ZFS: Comparación

Ahora que hemos repasado la historia tanto de LVF como de ZFS, así como la posibilidad de utilizar particiones físicas en lugar de ellas, podemos pasar directamente a comparar LVM frente a ZFS. Y aunque ambos programas son excelentes gestores de volúmenes, ofrecen ventajas y servicios que difieren mucho cuando vamos más allá de la gestión de volúmenes. Por ello, en lugar de compararlos directamente en la gestión de volúmenes (donde ambos se desempeñan excelentemente), repasaremos sus ventajas únicas. Al final, haremos un resumen de cuál es el mejor para cada tipo de usuario. Y ahora, ¡vamos al grano!

Ventajas de LVM

Debido a su antigüedad, algunas de las ventajas de LVM pueden parecer redundantes o de la «vieja escuela». Esto se debe, por supuesto, al hecho de que en su lanzamiento en 1998, LVM buscaba proporcionar mejoras a las particiones físicas y estándar del sistema. A pesar de su antigüedad, estas ventajas siguen siendo puntos fuertes de LVM.

Flexibilidad

Tras la introducción de LVM una cosa quedó muy clara y es que este programa pretendía ser algo más que una simple interfaz que permitiera realizar una gestión básica de volúmenes. Uno de los principales puntos fuertes de LVM es su flexibilidad en la gestión de discos y volúmenes. Por ejemplo, cuando se utilizan volúmenes lógicos, LVM permite ampliar los sistemas de archivos en varios discos. Esto es posible agregando discos y particiones en un único volumen lógico. Este volumen lógico se comparte entonces en múltiples discos, lo que a su vez hace más flexible la gestión de los datos.

Transferencia de datos en línea

Este fue uno de los puntos clave que hizo famoso a LVM en 1998. Cuando las tasas de transferencia de datos eran lentas, e Internet estaba en su infancia, LVM apareció con la opción de reubicar los datos en línea alrededor de sus discos y servidores. Esta característica ha recibido mucha atención en las actualizaciones de LVM a lo largo de los años y sigue siendo uno de sus puntos fuertes de venta. Aunque ZFS también tiene esta característica, como progenitor de la misma, LVM se lleva todo el mérito. Es impresionante cómo una característica diseñada para la lenta web de los años 90 con un código heredado tan básico y primitivo ha evolucionado hasta el punto de seguir siendo eficaz en 2022. La transferencia de datos en línea de LVM permite desplegar de forma más eficiente subunidades de almacenamiento más rápidas. Esto permite además mover los datos mientras el sistema está activo. Estos datos pueden ser reorganizados en otros discos mientras los discos principales siguen en uso. Un buen ejemplo de uso de esta función es que puedes vaciar un disco intercambiable en caliente antes de retirarlo.

Disk Strips

El soporte de datos en línea no fue lo único que hizo que LVM fuera innovador. Otra característica única fue el striping de discos. Se trata de un proceso en el que se asigna un montón de datos a un único volumen que se «divide» en dos discos diferentes. En la época en que los discos eran más pequeños, la creación de un único volumen a través de dos discos tenía la enorme ventaja de no sobrecargar un único disco y, por tanto, aseguraba un enorme barco en los factores de rendimiento relacionados con el disco. Incluso hoy en día, con los datos críticos de mayor tamaño, la división en franjas de los discos sigue siendo un método popular que aumenta el rendimiento y las prestaciones. El único inconveniente es cuando uno de los discos físicos funciona mal y pone en peligro la integridad de todo el volumen.

Snapshots

LVM fue uno de los primeros gestores de volumen que ofreció la función «Snapshot», que permite hacer una copia de seguridad de los datos del volumen o del disco en un momento dado sin necesidad de repetir el escaneo de todos los archivos de nuevo. Con esta función, una vez que se ha completado una copia de seguridad, todas las copias de seguridad futuras sólo buscarán los archivos que se hayan añadido desde el último procedimiento de copia de seguridad. Este enfoque de instantáneas también permite replicar una copia de seguridad en un entorno de prueba para comprobar sus efectos sin afectar realmente a los datos originales. Sin embargo, LVM aún no ha ampliado esta función para ofrecer opciones de paridad o redundancia de archivos. Aun así, sigue siendo una característica clave para los desarrolladores que buscan realizar pruebas con sus datos.

Ventajas de ZFS

ZFS salió al mercado casi ocho años después de LVM y su adaptación a Linux fue lanzada asombrosamente 12 años más tarde en comparación con LVM. Aun así, la utilidad de ZFS en la gestión de sistemas de archivos, junto con su código base más avanzado, lo han convertido en el favorito de los desarrolladores. Como tal, las ventajas de ZFS no se enumeran en comparación con las particiones físicas o estándar heredadas, sino en comparación con otros gestores de volumen como RAID y LVM. Otra de las principales ventajas que ofrece ZFS tiene que ver con la forma en que procesa los datos. El método de procesamiento personalizado de ZFS significa que es más probable que encuentre archivos y sectores corruptos. Este es un punto de venta importante para ZFS, ya que muchos otros gestores de volumen no tienen la misma utilidad debido a las limitaciones de velocidad de lectura/escritura.

RAID-Z

Una de las principales ventajas que hacen que ZFS sea único en comparación con otros gestores de volumen es el código abierto que ha llevado a la integración de características de otros gestores de volumen dentro del propio ZFS. RAID-Z es la más famosa de estas características. RAID-Z permite a ZFS proporcionar soporte y características para tres versiones diferentes de RAID, incluyendo la última versión, RAID-5. Esto aumenta la compatibilidad y también hace que la distribución de la paridad en ZFS sea mucho más suave. Por último, proporciona todas las ventajas añadidas de RAID a ZFS. Una piedra y dos pájaros para los desarrolladores que pueden instalar ZFS y tener RAID al mismo tiempo. El uso de vdev permite a los usuarios añadir más vdevs para hacer crecer sus discos y aumentar su escalabilidad. Esto hace que RAID-Z sea especialmente útil para las pequeñas empresas.

L2ARC

Como herramienta hecha específicamente para desarrolladores que tienen que lidiar con sistemas de archivos además de gestionar sus volúmenes y discos, ZFS es famoso por crear capas adicionales de seguridad y perseverancia de datos. L2ARC es el nombre que ZFS utiliza para referirse a su sistema de caché de segunda capa. L2ARC utiliza una pequeña cantidad de la memoria RAM del sistema para almacenar la Caché de Reemplazo Adaptativa o ARC para abreviar. También se utilizan vdevs de caché para facilitar la carga de la RAM. Los SSD también facilitan este progreso en el sistema. Esta característica garantizará que su caché personalizada nunca se pierda y también reduce la latencia, una característica importante cuando se gestionan los volúmenes en un servidor privado virtual.

Mirroring

El mirroring no es una ventaja exclusiva de ZFS, y muchos otros gestores de volumen, incluyendo LVM, también lo proporcionan. Sin embargo, el mirroring de ZFS es famoso por su suave rendimiento compatible con los dispositivos SSD más recientes. El mirroring es excepcionalmente útil en los casos en los que tienes que trabajar en varios dispositivos pero con un único lote de datos. Con el mirroring, todos los dispositivos registrados tendrán acceso al mismo lote de datos. También funciona como método de copia de seguridad y transferencia, muy adecuado para la gestión de datos en equipos de desarrolladores y empresas. El avanzado protocolo de mirroring de ZFS es una de las principales razones de su popularidad entre los desarrolladores y usuarios avanzados.

LVM VS ZFS: Conclusión

Los lotes de datos son cada vez más grandes y su gestión requiere herramientas y aplicaciones especiales. Mientras que las herramientas más antiguas, como LVM, siguen manteniendo su relevancia y hacen su trabajo sin problemas, la nueva generación de gestores de volumen se ha puesto a la altura de las circunstancias para desafiar a la vieja guardia y ofrecer nuevas posibilidades a los usuarios que buscan más funciones.

En general, LVM sigue siendo un gestor de volumen decente que satisfará las necesidades de los usuarios principiantes e intermedios. LVM se actualiza constantemente y sigue funcionando tan bien como siempre. Por otro lado, aprender a usar ZFS no sólo te hace entender mejor cómo funcionan los discos y los volúmenes, sino que también te hará más hábil en la gestión de estos aspectos de la informática. Por ello, ZFS es más adecuado para usuarios más avanzados, como los desarrolladores que mueven constantemente los datos por diferentes discos y servidores.

Independientemente de su elección de gestor de volumen, siempre puede utilizar tanto LVM y ZFS para gestionar sus datos a través de discos y servidores cuando se mueve en una plataforma VPS también.

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