mapeador de dispositivos

El mapeador de dispositivos es un marco proporcionado por el kernel de Linux para mapear dispositivos de bloques físicos a dispositivos de bloques virtuales de nivel superior . Constituye la base del administrador de volúmenes lógicos (LVM), los RAID por software y el cifrado de disco dm-crypt , y ofrece características adicionales como instantáneas del sistema de archivos . ^{[ 1 ]}

El mapeador de dispositivos funciona transfiriendo datos desde un dispositivo de bloques virtual, proporcionado por el propio mapeador, a otro dispositivo de bloques. Los datos también pueden modificarse durante la transferencia, lo que se realiza, por ejemplo, cuando el mapeador de dispositivos proporciona cifrado de disco o simula un comportamiento de hardware poco fiable.

Este artículo se centra en la implementación del mapeador de dispositivos en el kernel de Linux, pero la funcionalidad del mapeador de dispositivos también está disponible en NetBSD y DragonFly BSD . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Las aplicaciones (como LVM2 y Enterprise Volume Management System (EVMS)) que necesitan crear nuevos dispositivos mapeados se comunican con el mapeador de dispositivos a través de la libdevmapper.sobiblioteca compartida , que a su vez emite ioctls al /dev/mapper/controlnodo del dispositivo . ^{[ 4 ]} La configuración del mapeador de dispositivos también se puede examinar y configurar de forma interactiva —o desde scripts de shell —utilizando la utilidad. ^{[ 5 ] [ 6 ]}dmsetup(8)

Ambos componentes del espacio de usuario tienen su código fuente mantenido junto con el código fuente de LVM2. ^{[ 7 ]}

Las funciones que ofrece el mapeador de dispositivos incluyen asignaciones lineales, segmentadas y de errores, así como destinos de cifrado y rutas múltiples. Por ejemplo, se pueden concatenar dos discos en un volumen lógico con un par de asignaciones lineales , una para cada disco. Como otro ejemplo, el destino de cifrado encripta los datos que pasan por el dispositivo especificado, utilizando la API Crypto del kernel de Linux . ^{[ 1 ]}

A partir de 2014, los siguientes objetivos de mapeo están disponibles: ^{[ 1 ] [ 5 ]}

• Caché : permite la creación de volúmenes híbridos , utilizando unidades de estado sólido (SSD) como cachés para unidades de disco duro (HDD). 
• Clonar : permitirá su uso antes de que se complete la transferencia. 
• crypt : proporciona cifrado de datos mediante la API Crypto del kernel de Linux. 
• Retraso : retrasa las lecturas y/o escrituras en diferentes dispositivos (se utiliza para pruebas). 
• era – se comporta de manera similar al objetivo lineal, mientras que realiza un seguimiento de los bloques que se escribieron dentro de un período de tiempo definido por el usuario ^{[ 9 ].} 
• error : simula errores de E/S para todos los bloques mapeados (se utiliza para pruebas). 
• Flakey : simula un comportamiento periódico e inestable (se utiliza para pruebas). 
• lineal : asigna un rango continuo de bloques a otro dispositivo de bloques. 
• espejo : asigna un dispositivo lógico duplicado , a la vez que proporciona redundancia de datos. 
• multipath : admite la asignación de dispositivos multipath mediante el uso de sus grupos de rutas. 
• RAID : ofrece una interfaz para el controlador RAID por software del kernel de Linux ( md ). 
• snapshot y snapshot-origin : se utilizan para la creación de instantáneas LVM, como parte del esquema subyacente de copia en escritura. 
• striped : distribuye los datos en franjas entre los dispositivos físicos, con el número de franjas y el tamaño del bloque de franjas como parámetros. 
• delgado : permite la creación de dispositivos más grandes que el dispositivo físico subyacente; el espacio físico se asigna solo cuando se escribe en él. 
• cero – un equivalente de , todas las lecturas devuelven bloques de ceros y las escrituras se descartan /dev/zero

Las características del kernel de Linux y los proyectos desarrollados sobre el mapeador de dispositivos incluyen lo siguiente:

• cryptsetup : utilidad que permite configurar fácilmente el cifrado de disco basado en dm-crypt. 
• dm-crypt / LUKS : destino de mapeo que proporciona cifrado de volumen. 
• dm-cache : destino de mapeo que permite la creación de volúmenes híbridos. 
• dm-integridad : objetivo de mapeo que proporciona integridad de datos , ya sea mediante suma de comprobación o verificación criptográfica, ^{[ 10 ] [ 11 ]} también se utiliza con LUKS ^{[ 12 ]} 
• dm-log-writes : destino de mapeo que utiliza dos dispositivos, pasando por el primer dispositivo y registrando las operaciones de escritura realizadas en él en el segundo dispositivo ^{[ 13 ].} 
• dm-verity : valida los bloques de datos contenidos en un sistema de archivos contra una lista de valores hash criptográficos, desarrollado como parte del proyecto ChromiumOS ^{[ 14 ].} 
• dmraid(8) – proporciona acceso a configuraciones RAID "falsas" a través del mapeador de dispositivos
• DM Multipath : proporciona conmutación por error de E/S y equilibrio de carga de dispositivos de bloques dentro del kernel de Linux. 
• Docker : utiliza un mapeador de dispositivos para crear almacenamiento de copia en escritura para contenedores de software. 
• DRBD (Dispositivo de Bloques Replicados Distribuidos)
• EVMS (obsoleto)
• kpartx(8) – Utilidad llamada desde hotplug al crear y eliminar mapas de dispositivos
• LVM2 : gestor de volúmenes lógicos para el kernel de Linux. 
• VeraCrypt - Versión para Linux de TrueCrypt
• VDO - Optimizador de datos virtual

• Página principal del mapeador de dispositivos en Red Hat. Archivado el 15 de marzo de 2006 en Wayback Machine.
• "Derecho a tus propios dispositivos" . Linux Gazette . Mayo de 2005. – un artículo que ilustra el uso de varios objetivos de mapeo de dispositivos
• Herramienta de espacio de usuario para configurar RAID por software utilizando varios formatos de metadatos RAID.
• Soporte para rutas múltiples en el mapeador de dispositivos , LWN.net , 23 de febrero de 2005, por Jonathan Corbet