LINUX下多路径（multi-path）介绍及使用
LINUX下多路径（multi-path）介绍及使用http://zhumeng8337797.blog.163.com/blog/static/1007689142013416111534352/
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。
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 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CentOS 5中的基本配置过程：
1 、安装和加载多路径软件包
# yum �Cy install device-mapper device-mapper-multipath
1 、安装和加载多路径软件包
# yum �Cy install device-mapper device-mapper-multipath
# chkconfig �Clevel 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 �Cv2
---Use the following commands to initialize and start DM for the first time:
# modprobe dm-multipath
# modprobe dm-round-robin
# service multipathd start
# multipath �Cv2
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)
blacklist {
devnode "^sda"
}
defaults {
user_friendly_names yes
path_grouping_policy multibus
failback immediate
no_path_retry fail
}
# vi /etc/multipath.conf
3、
multipath基本操作命令
# /etc/init.d/multipathd 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
# /etc/init.d/multipathd 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/dev/mapper/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/dev/dm-[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/dev/mapper/目录下的磁盘就行.
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mpath1p1分区格式化成ext3文件系统
# mount /dev/mapper/mpath0p1 /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。
(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=/dev/zero of=/dev/mapper/iscsi-dm1p1
开启另外一个终端用以下命令查看IO情况
# dd if=/dev/zero of=/dev/mapper/iscsi-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/dev/mapper/iscsi-dm1p1读写时，实际上是通过对/dev/md-1包含的当前active的所有设备，即/dev/sde1,/dev/shl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/dev/sel切换到了另外一条路径/dev/sdh1上。
这是我在实际工程中所做的一个文档，拿出来给大家分享，如有异议，欢迎探讨。
目录
一：客户端安装iscsi包。
二：zai共享存储上为服务器划分磁盘空间。
三：启用iscsi设备。
四：安装dm-multipath包。
五：配置参数修改和测试。
一;客户端添加iscsi 安装包。
1
、服务器安装
iscsi initiator
包。安装包从安装光盘中找到
[email protected]~>
rpm -qa |grep iscsi
iscsi-initiator-utils-6.2.0.868-0.7.el5
2
、在
/etc/iscsi/
目录下
/etc/iscsi/initiatorname.iscsi
查看此文件可发现主机端的
iqn
号码。在
EVA command view
管理软件中添加
HOST
时需用到。
二:为服务器划分磁盘阵列的磁盘空间（即Virtual disk）
具体详见存储配置。
三:启用ISCSI设备
1
、在服务器端，启动
ISCSI
服务：
[email protected]~>
service iscsi start
2
、查询
ISCSI
设备（
HP storageworks mpx100
）
target
的
iqn
号码：（必须）
[email protected]~>
iscsiadm -m discovery -t sendtargets -p 192.168.14.1
192.168.14.1:3260,0
iqn.1986-03.com.hp:fcgw.mpx100.0.50014380025bad30.50014380025bad38
3
、登陆到
ISCSI
存储设备
[root@localhost~]#
Iscsiadm �Cm node �CT iqn.1986-03.com.hp:fcgw.mpx100.0.50014380025bad30.50014380025bad38 -p 192.168.14.1:3260 �C l
上面命令是连续的，其中
iqn
号码为上面查询得到的号码，
ip
为
iscsi
存储中iscsi口
对外映射的地址。
4
、查看磁盘
:
[root@localhost ~]#
fdisk -l
Disk /dev/sda: 8795 MB, 8795105280 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 1069 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 1 941 7558551 83 Linux
/dev/sda2 942 1068 1020127+ 82 Linux swap / Solaris
Disk /dev/sdb: 10.4 GB, 10487232000 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 1275 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Device Boot Start End Blocks Id System
得到新的盘符
5
、同样的方法添加另外一个
ISCSI
路径的
target
。
（说明：一个
mpx100
的一个
ISCSI
端口有一个
iqn
号和一个
ip
地址）
添加成功后
fdisk �Cl
应该可以看到两个盘符。他们的容量都一样。这两个盘符对应的是同一个磁盘阵列下的同一个
LUN
。
6
：映射完成之后使用下面命令查看映射结果：
[email protected]~>
iscsiadm -m node
192.168.14.1:3260,0 iqn.1986-03.com.hp:fcgw.mpx100.0.50014380025bad30.50014380025bad38
192.168.14.3:3260,0 iqn.1986-03.com.hp:fcgw.mpx100.0.50014380025bad30.50014380025bad3c
五：安装DM-multipath 软件包
由于需要实现存储设备的多路径访问及故障切换，故需要运行
multipath
服务，这个在
centos
中已经安装好了。如没有执行下面的命令。
（原理为EVA4400中的一个真实的virtual disk通过与2个冗余阵列控制器连接的2个MPX100B对外提供映射，故服务器上可以看到两个物理磁盘，但此磁盘对应一个真实的一个真实的virtual disk，故这两条路径间可以实现故障切换和负载均衡）
rpm �Civh device-mapper-1.02.13-6.9.i686.rpm
rpm �Civh multipath-tools-0.4.7-34.18.i686.rpm
安装完成后，使用命令modprobe dm_multipath来加载相应的模块，
可以使用lsmod |grep dm_multipath来检查安装是否正常。
六：配置文件的修改及创建
1
：
etc/multipath.conf
是多路径软件的配置文件，其中大部分配置是注释掉的，可以将他保存为备用，然后新建一个
multipath.conf
文件，编辑新的配置文件：
实际有用的就是下面这些参数：其余参数都可以注释掉：
defaults {
user_friendly_names yes
udev_dir /dev
path_grouping_policy multibus
failback immediate
no_path_retry fail
}
保存退出
2
：启动服务：
Service multipathd restart
启动成功后，我们会在
dev
目录下看到下面的目录：
/dev/mapper/mpathn
,
/dev/mpath/mpathn
,
/dev/dm-n
.
说明
:
其中
/dev/mapper/mpathn
是软件虚拟出来的多路径设备，这个可以被我们用来挂载使用。
/dev/mpath/mpathn
这个是
udev
设备管理器创建的，不能用来挂载。
/dev/dm-n
这个是软件自身使用的，不能被软件以外使用。不可挂载。
3
： 用
multipath �Cll
命令查看到两条活跃路径，他们之间互为
A/A
关系。断掉其中一根线路，那么系统自动切换到另外一条。
[email protected]~>
multipath -ll
mpath2 (3600508b4000a5bfd0000b00000200000) dm-2 HP,HSV300
[size=2.0T][features=0][hwhandler=0]
\_ round-robin 0 [prio=2][active]
\_ 1:0:0:2 sdd 8:48 [active][ready]
\_ 2:0:0:2 sdf 8:80 [active][ready]
mpath1 (3600508b4000a5bfd0000b000001a0000) dm-1 HP,HSV300
[size=2.0T][features=0][hwhandler=0]
\_ round-robin 0 [prio=2][active]
\_ 1:0:0:1 sdb 8:16 [active][ready]
\_ 2:0:0:1 sdc 8:32 [active][ready]
mpath3 (3600508b4000a5bfd0000b00000350000) dm-3 HP,HSV300
[size=2.0T][features=0][hwhandler=0]
\_ round-robin 0 [prio=2][active]
\_ 1:0:0:3 sde 8:64 [active][ready]
\_ 2:0:0:3 sdg 8:96 [active][ready]
4
：在多路径设备创建后，我们就可以像使用实际的物理设备样使用多路径设备了。前提是必须通过下面的命令将其标记为物理卷。
pvcreate /dev/mapper/mpath1
5
：然后对磁盘进行分区和格式化
fdisk /dev/mapper/mpath1
（说明：这里有很多种说法，我这里是自己经验总结出来的，和官方文档不同，如有异议欢迎讨论）
分区之后，会在
dev/mapper/
目录下创建新的块设备，
/dev/mapper/mpath1p1
这个表示
mpath1
设备下面的分区
1.
如果没有看到或者不匹配，使用
multipath �CF
命令清除多路径设备缓存后，再用
multipath �Cv3
命令重新加载。
分区之后使用
fdisk �Cl
命令查看磁盘会看到
dm-1
磁盘下面已经有分区的信息了。
****************************************************
isk /dev/dm-1: 2197.9 GB, 2197949513728 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 267218 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/dm-1p1
1 121577 976567221 83 Linux
mkfs.ext3 /dev/mapper/mpath0p1
****************************************************
6
：最后将磁盘
mount
挂载，就可以正常使用了。
7
：将
multipathd
服务设置成开机自启动
chkconfig multipathd on
8
：注意事项：
删除失效的iscsi 连接：
如果因为错误配置等原因创建了
iscsi
对应，系统不会自动删除，需手动删除。
例如：
[root@as-h-01 ~]#
iscsiadm -m node
192.168.1.51:3260,1 iqn.2006-01.com.openfiler:tsn.59dc8fc04fa2
我们看到上面有一个iscsi对应，但实际中这个对应已经失效，系统不会自动删除。
删除命名：
iscsiadm -m node -o delete -T iqn.2006-01.com.openfiler:tsn.59dc8fc04fa2 -p 192.168.1.51:3260
如果其中一条链路出现故障，那么在日志里面我们可以看到如下类似的信息：
[email protected]~>tail /var/log/messages
Dec 12 14:03:15 bhnfs1 kernel: iscsi: cmd 0x28 is not queued (8)
Dec 12 14:03:15 bhnfs1 kernel: iscsi: cmd 0x28 is not queued (8)
Dec 12 14:03:15 bhnfs1 multipathd: sdf: readsector0 checker reports path is down
Dec 12 14:03:15 bhnfs1 multipathd: sdg: readsector0 checker reports path is down
Dec 12 14:03:20 bhnfs1 kernel: iscsi: cmd 0x28 is not queued (8)
Dec 12 14:03:20 bhnfs1 multipathd: sdc: readsector0 checker reports path is down
Dec 12 14:03:20 bhnfs1 kernel: iscsi: cmd 0x28 is not queued (8)
Dec 12 14:03:20 bhnfs1 multipathd: sdf: readsector0 checker reports path is down
Dec 12 14:03:20 bhnfs1 kernel: iscsi: cmd 0x28 is not queued (8)
Dec 12 14:03:20 bhnfs1 multipathd: sdg: readsector0 checker reports path is down
[email protected]/etc>multipath -ll
sdc: checker msg is "readsector0 checker reports path is down"
sdf: checker msg is "readsector0 checker reports path is down"
sdg: checker msg is "readsector0 checker reports path is down"
mpath2 (3600508b4000a5bfd0000b00000200000) dm-2 HP,HSV300
[size=2.0T][features=0][hwhandler=0]
\_ round-robin 0 [prio=1][active]
\_ 1:0:0:2 sdd 8:48 [active][ready]
\_ 2:0:0:2 sdf 8:80 [failed][faulty]
mpath1 (3600508b4000a5bfd0000b000001a0000) dm-1 HP,HSV300
[size=2.0T][features=0][hwhandler=0]
\_ round-robin 0 [prio=1][active]
\_ 1:0:0:1 sdb 8:16 [active][ready]
\_ 2:0:0:1 sdc 8:32 [failed][faulty]
mpath3 (3600508b4000a5bfd0000b00000350000) dm-3 HP,HSV300
[size=2.0T][features=0][hwhandler=0]
\_ round-robin 0 [prio=1][active]
\_ 1:0:0:3 sde 8:64 [active][ready]
\_ 2:0:0:3 sdg 8:96 [failed][faulty]
RHEL6 配置multipath多路径软件连存储
2012-12-28 12:59:13
分类： LINUX
RHEL6与5在多路径的配置上有一些小区别。scsi_id命令有些参数不再支持。在RHEL 6中获取磁盘的wwid可以通过�Cwhitelist参数获取:[root@db1 ~]# scsi_id --whitelist /dev/sdg 360060160a2212f00f8139df761ece111
可以通过一条shell命令，来获取系统所有磁盘的wwid：
# for i in `cat /proc/partitions ? awk {'print $4'} ?grep sd`; do echo "### $i: `scsi_id --whitelist /dev/$i`"; done在RHEL 5中，可以通过如下方式获取磁盘wwid：
# for i in `cat /proc/partitions ? awk {'print $4'} ?grep sd`; do echo "### $i: `scsi_id -g -u -s /block/$i`"; done另外，RHEL 6中，多路径配置文件也出现变化：
# multipath.conf written by anaconda
defaults {
user_friendly_names yes
}
blacklist {
devnode "^(ramrawloopfdmddm-srscdst)[0-9]*"
devnode "^hd[a-z]"
devnode "^dcssblk[0-9]*"
device {
vendor "DGC"
product "LUNZ"
}
device {
vendor "IBM"
product "S/390.*"
}
# don't count normal SATA devices as multipaths
device {
vendor "ATA"
}
# don't count 3ware devices as multipaths
device {
vendor "3ware"
}
device {
vendor "AMCC"
}
# nor highpoint devices
device {
vendor "HPT"
}
wwid "20080930-1"
wwid "20080930-1"
device {
vendor Cisco
product Virtual_CD_DVD
}
wwid "*" //其实可以注释这项，这样就不需要单独填写blacklist_exceptions
}
blacklist_exceptions { //排除在黑名单之外的wwid
wwid "360060160a2212f00a67e0b91f2dbe111"
wwid "360060160a2212f0044a0fc6ef5eae111"
}
multipaths {
multipath {
uid 0 //磁盘读所属用户uid
gid 0 //磁盘所属组gid
wwid "360060160a2212f00a67e0b91f2dbe111" //wwid号
mode 0600 //磁盘读写权限
}
multipath {
wwid "360060160a2212f0044a0fc6ef5eae111"
alias data //别名
}
... ... //还可以根据实际情况，配置其它磁盘的别名、uid、gid、mode etc...
}
配置完了之后，重启multipathd服务，之后通过multipath -ll查看经过多路径软件绑定后的磁盘。
注意，如果要对磁盘进行格式化，请采用/dev/mapper/[alias]这类设备名进行fdisk。