Linux下MPIO

Linux下MPIO
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，IO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
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CentOS 5中，最小安装系统时multipath已经被安装，查看multipath是否
安装如下：



1、device-mapper- multipath：即multipath- tools。主要提供multipathd和
multipath等工具和 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（）和一些target driver（）。
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io。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ma ppered 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
devi ce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、和：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< br>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mul tipath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s csi id是否已经成功得到。

三、multipath在CentOS 5中的基本配置过程：


1、安装和加载多路径软件包
# yum –y install device-mapper device-mapper-multipath
# 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 , 如需要m ultipath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)
blacklist {
devnode
}

defaults {
user_friendly_names yes
path_grouping_policy multibus
failback immediate
no_path_retry fail
}

# vi



3、multipath基本操作命令
# pathd start #开启mulitipath服务
# multipath -F #删除现有路径

# multipath -v2 #格式化路径
# multipath -ll #查看多路径


如果配置正确的话就会在devmapper目录下多出mpath0、mpath1等之类设备。

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

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devmapper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 devmappermpath0
# fdisk devmappermpath0

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F CSAN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 devmapper

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

# 3 devmappermpath0p1 #对mpath1p1分区格式化成ext3
文件系统
# mount devmappermpath0p1 ipsan #挂载mpath1p1分区

四、multipath的高有配置
以上都是用multipath的默认配置来完成mul tipath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、文件的配置
接下来的工作就是要编辑的配置文件
主要包括blacklist、multipaths、devices三部份的配置

blacklist配置
blacklist {
devnode
}

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 #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 #厂商名称
product #产品型号
path_grouping_policy multibus #默认的路径组策略
getuid_callout #获得唯一设备号使用的默认程
序
prio_callout #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 #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
}

defaults {
user_friendly_names no

}

multipaths {
multipath {
wwid 1494554a67854c6270b4359c66c272e2f356321
alias iscsi-dm0
path_grouping_policy multibus
path_checker tur
path_selector
}
multipath {
wwid 1494554dcca2eda91d70b81edbcfce2357f99ee
alias iscsi-dm1
path_grouping_policy multibus
path_checker tur
path_selector
}
multipath {
wwid 1494554f763489c1655611ed96
alias iscsi-dm2
path_grouping_policy multibus
path_checker tur
path_selector
}
multipath {
wwid 14945549ca813020a195422ba3663e1f03cc3
alias iscsi-dm3
path_grouping_policy multibus
path_checker tur
path_selector
}
}

devices {
device {
vendor
product
path_grouping_policy multibus
getuid_callout
path_checker readsector0
path_selector
}
}

获取wwid的方法：
(1)默认情况下，将使用varlibmultipathbindings 内的配置设定具体每个多路径设备名，如
果在中有设定各wwid 别名，别名会覆盖此设定。



(2)# multipath -v3命令查找




2、负载均衡测试
使用dd命令来对设备进行写操作，并同时通过iostat来查看I／0状态，命令及输出如下：
# dd if=devzero of=devmapperiscsi-dm1p1
开启另外一个终端用以下命令查看IO情况
# iostat 10 10

通过上述输出，我们看到，在对devmapperiscsi-dm1p1读写时，实际上是通过对d evmd-1
包含的当前active的所有设备，即devsde1,devshl这2条路径来完成 对实际的LUN的写过
程。

3、路径切换测试

首先，我们 拔掉服务器上一根网线，经过不到10秒，我们看到：MPIO成功地从上述“失
败”的路径devse l切换到了另外一条路径devsdh1上。