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Redhat5.4 Linux多路径dm-multipath之multi-path详解

简介: 一、什么是多路径    普通的电脑主机都是一个硬盘挂接到一个总线上,这里是一对一的关系。而到了有光纤组成的SAN环境,或者由iSCSI组成的IPSAN环境,由于主机和存储通过了光纤交换机或者多块网卡及IP来连接,这样的话,就构成了多对多的关系。
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一、什么是多路径

   普通的电脑主机都是一个硬盘挂接到一个总线上,这里是一对一的关系。而到了有光纤组成的SAN环境,或者由iSCSI组成的IPSAN环境,由于主机和存储通过了光纤交换机或者多块网卡及IP来连接,这样的话,就构成了多对多的关系。也就是说,主机到存储可以有多条路径可以选择。主机到存储之间的IO由多条路径可以选择。每个主机到所对应的存储可以经过几条不同的路径,如果是同时使用的话,I/O流量如何分配?其中一条路径坏掉了,如何处理?还有在操作系统的角度来看,每条路径,操作系统会认为是一个实际存在的物理盘,但实际上只是通向同一个物理盘的不同路径而已,这样是在使用的时候,就给用户带来了困惑。多路径软件就是为了解决上面的问题应运而生的。

 

多路径的主要功能就是和存储设备一起配合实现如下功能:
1.故障的切换和恢复
2.IO流量的负载均衡
3.磁盘的虚拟化

   由于多路径软件是需要和存储在一起配合使用的,不同的厂商基于不同的操作系统,都提供了不同的版本。并且有的厂商,软件和硬件也不是一起卖的,如果要使用多路径软件的话,可能还需要向厂商购买license才行。比如EMC公司基于linux下的多路径软件,就需要单独的购买license。好在, RedHat和Suse的2.6的内核中都自带了免费的多路径软件包,并且可以免费使用,同时也是一个比较通用的包,可以支持大多数存储厂商的设备,即使是一些不是出名的厂商,通过对配置文件进行稍作修改,也是可以支持并运行的很好的。

 

二、Linux下multipath介绍,需要以下工具包:

在Redhat 5中,查看multipath是否安装如下:

[root@vxfs01 ~]# rpm -qa |grep device-mapper
device-mapper-1.02.39-1.el5
device-mapper-multipath-0.4.7-34.el5
device-mapper-1.02.39-1.el5
device-mapper-event-1.02.39-1.el5

1、device-mapper-multipath:即multipath-tools。主要提供multipathd和multipath等工具和 multipath.conf等配置文件。这些工具通过device mapper的ioctr的接口创建和配置multipath设备(调用device-mapper的用户空间库。创建的多路径设备会在/dev/mapper中)。

2、 device-mapper:主要包括两大部分:内核部分和用户部分。内核部分主要由device mapper核心(dm.ko)和一些target driver(md-multipath.ko)。核心完成设备的映射,而target根据映射关系和自身特点具体处理从mappered device 下来的i/o。同时,在核心部分,提供了一个接口,用户通过ioctr可和内核部分通信,以指导内核驱动的行为,比如如何创建mappered device,这些divece的属性等。linux device mapper的用户空间部分主要包括device-mapper这个包。其中包括dmsetup工具和一些帮助创建和配置mappered device的库。这些库主要抽象,封装了与ioctr通信的接口,以便方便创建和配置mappered device。multipath-tool的程序中就需要调用这些库。

3、dm-multipath.ko和dm.ko:dm.ko是device mapper驱动。它是实现multipath的基础。dm-multipath其实是dm的一个target驱动。

4、scsi_id:包含在udev程序包中,可以在multipath.conf中配置该程序来获取scsi设备的序号。通过序号,便可以判断多个路径对应了同一设备。这个是多路径实现的关键。scsi_id是通过sg驱动,向设备发送EVPD page80或page83 的inquery命令来查询scsi设备的标识。但一些设备并不支持EVPD 的inquery命令,所以他们无法被用来生成multipath设备。但可以改写scsi_id,为不能提供scsi设备标识的设备虚拟一个标识符,并输出到标准输出。multipath程序在创建multipath设备时,会调用scsi_id,从其标准输出中获得该设备的scsi id。在改写时,需要修改scsi_id程序的返回值为0。因为在multipath程序中,会检查该直来确定scsi id是否已经成功得到。

三、multipath在Redhat 5 中的基本配置过程:

1、安装和加载多路径软件包
# rpm -ivh device-mapper-1.02.39-1.el5.rpm  #安装映射包

# rpm -ivh device-mapper-multipath-0.4.7-34.el5.rpm #安装多路径包

# chkconfig –level 2345 multipathd on   #设置成开机自启动multipathd

# lsmod |grep dm_multipath #来检查安装是否正常


如果模块没有加载成功请使用下列命初始化DM,或重启系统
---Use the following commands to initialize and start DM for the first time:
# modprobe dm-multipath
# modprobe dm-round-robin
# service multipathd start
# multipath –v2

2、配置multipath:

Multipath的配置文件是/etc/multipath.conf , 如需要multipath正常工作只需要如下配置即可:(如果需要更加详细的配置,请看本文后续的介绍)

# on the default devices.
blacklist {
devnode "^(ram|raw|loop|fd|md|dm-|sr|sr|scd|st)[0-9]*"
devnode "^hd[a-z]"
}

devices {
device {
vendor "EMC"
path_grouping_policy multibus
features "1 queue_if_no_path"
path_checker readsector()
failback immediate
}
}

3、multipath基本操作命令
# /etc/init.d/multipathd start #开启mulitipath服务
# multipath -F   #删除现有没有使用的路径
# multipath -v2   #格式化路径,检测路径,合并路径
# multipath -ll #查看多路径状态


如果配置正确的话就会在/dev/mapper/目录下多出mpath0、mpath1等之类设备。通常不一定显示完全,需要重启系统。

用fdisk -l命令可以看到多路径软件创建的磁盘,如下图中的/dev/dm-[0-3]

#vxfs01 fdisk -l

Disk /dev/dm-1: 5368 MB, 5368709120 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 652 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

Device Boot Start End Blocks Id System
[root@vxfs01 ~]#

4、multipath磁盘的基本操作
要对多路径软件生成的磁盘进行操作直接操作/dev/mapper/目录下的磁盘就行.

在对多路径软件生成的磁盘进行分区之前最好运行一下pvcreate命令:

# pvcreate /dev/mapper/mpath0

# fdisk /dev/mapper/mpath0

用fdisk对多路径软件生成的磁盘进行分区保存时会有一个报错,此报错不用理会。


fdisk对多路径软件生成的磁盘进行分区之后,所生成的磁盘分区并没有马上添加到/dev/目录下,此时我们要重启IPSAN或者FCSAN的驱动,如果是用iscsi-initiator来连接IPSAN的重启ISCSI服务就可以发现所生成的磁盘分区了

# service iscsi restart

# ls -l /dev/mapper/

如上图中的mpath0p1和mpath1p1就是我们对multipath磁盘进行的分区

 

# mkfs.ext3 /dev/mapper/mpath0p1 #对mpath0p1分区格式化成ext3文件系统

# mount /dev/mapper/mpath0p1 /ipsan/ #挂载mpath0p1分区


# mkfs.ext3 /dev/mapper/mpath1p1 #对mpath1p1分区格式化成ext3文件系统

# mount /dev/mapper/mpath1p1 /ipsan/ #挂载mpath1p1分区

2个都要格式化,2个路径都挂在一个挂载点,可能是这样!!!这个还需要弄清楚。。

 

四、multipath的高级配置

以上都是用multipath的默认配置来完成multipath的配置,比如映射设备的名称,multipath负载均衡的方法都是默认设置。那有没有按照我们自己定义的方法来配置multipath呢,当可以。

 

1、multipath.conf文件的配置

接下来的工作就是要编辑/etc/multipath.conf的配置文件

multipath.conf主要包括blacklist、multipaths、devices三部份的配置

 

blacklist配置

blacklist {

devnode "^sda"

}

 

Multipaths部分配置multipaths和devices两部份的配置。

multipaths {

multipath {

wwid   ****************   #此值multipath -v3可以看到

alias iscsi-dm0   #映射后的别名,可以随便取

path_grouping_policy multibus     #路径组策略

path_checker tur     #决定路径状态的方法

path_selector "round-robin 0" #选择那条路径进行下一个IO操作的方法

}

}

 

Devices部分配置

devices {

device {

vendor "iSCSI-Enterprise"   #厂商名称

product "Virtual disk"   #产品型号

path_grouping_policy multibus   #默认的路径组策略

getuid_callout "/sbin/scsi_id -g -u -s /block/%n" #获得唯一设备号使用的默认程序

prio_callout "/sbin/acs_prio_alua %d"     #获取有限级数值使用的默认程序

path_checker readsector0     #决定路径状态的方法

path_selector "round-robin 0" #选择那条路径进行下一个IO操作的方法

failback immediate   #故障恢复的模式

no_path_retry queue #在disable queue之前系统尝试使用失效路径的次数的数值

rr_min_io 100 #在当前的用户组中,在切换到另外一条路径之前的IO请求的数目

}

}

 

如下是一个完整的配置文件

blacklist {

devnode "^sda"

}

 

defaults {

user_friendly_names no

}

 

multipaths {

multipath {

wwid 14945540000000000a67854c6270b4359c66c272e2f356321

alias iscsi-dm0

path_grouping_policy multibus

path_checker tur

path_selector "round-robin 0"

}

multipath {

wwid 14945540000000000dcca2eda91d70b81edbcfce2357f99ee

alias iscsi-dm1

path_grouping_policy multibus

path_checker tur

path_selector "round-robin 0"

}

multipath {

wwid 1494554000000000020f763489c165561101813333957ed96

alias   iscsi-dm2

path_grouping_policy multibus

path_checker tur

path_selector "round-robin 0"

}

multipath {

wwid 14945540000000000919ca813020a195422ba3663e1f03cc3

alias iscsi-dm3

path_grouping_policy multibus

path_checker tur

path_selector "round-robin 0"

  }

}

 

devices {

device {

vendor "iSCSI-Enterprise"

product "Virtual disk"

path_grouping_policy multibus

getuid_callout "/sbin/scsi_id -g -u -s /block/%n"

path_checker readsector0

path_selector "round-robin 0"

}

}

 

获取wwid的方法:

(1)默认情况下,将使用/var/lib/multipath/bindings 内的配置设定具体每个多路径设备名,如果在/etc/multipath.conf中有设定各wwid 别名,别名会覆盖此设定。

[root@vxfs01 ~]# cat /var/lib/multipath/bindings
# Multipath bindings, Version : 1.0
# NOTE: this file is automatically maintained by the multipath program.
# You should not need to edit this file in normal circumstances.
#
# Format:
# alias wwid
#
mpath0 36006016051d50e0035744871c912de11
mpath1 36006016051d50e0034744871c912de11
mpath2 36006016051d50e0032744871c912de11
mpath3 36006016051d50e0039744871c912de11
mpath4 36006016051d50e003a744871c912de11


(2)# multipath -v3命令查找

[root@vxfs01 ~]# multipath -v3 |grep 3600
sdb: uid = 36006016051d50e003a744871c912de11 (callout)
sdc: uid = 36006016051d50e003a744871c912de11 (callout)
sdd: uid = 36006016051d50e003a744871c912de11 (callout)
sde: uid = 36006016051d50e003a744871c912de11 (callout)
36006016051d50e003a744871c912de11 1:0:0:0 sdb 8:16 0 [undef][ready] DGC,RAI
36006016051d50e003a744871c912de11 1:0:1:0 sdc 8:32 1 [undef][ready] DGC,RAI
36006016051d50e003a744871c912de11 2:0:0:0 sdd 8:48 1 [undef][ready] DGC,RAI
36006016051d50e003a744871c912de11 2:0:1:0 sde 8:64 0 [undef][ready] DGC,RAI
Found matching wwid [36006016051d50e003a744871c912de11] in bindings file.

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苍雪明南
主流数据库:Oracle、MySQL、DB2 编程语言:Java、Python、shell 大数据工具:ZooKeeper、kafka
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