LINUX下多路径（multi-path）介绍及使用

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

# 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

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

 

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.

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

# 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。

centos上iscsi+multipath多路径存储配置手册

 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：

 

1. # multipath.conf written by anaconda

2. 
   

3. defaults {

4. user_friendly_names yes

5. }

6. blacklist {

7. devnode "^(ramrawloopfdmddm-srscdst)[0-9]*"

8. devnode "^hd[a-z]"

9. devnode "^dcssblk[0-9]*"

10. device {

11. vendor "DGC"

12. product "LUNZ"

13. }

14. device {

15. vendor "IBM"

16. product "S/390.*"

17. }

18. # don't count normal SATA devices as multipaths

19. device {

20. vendor "ATA"

21. }

22. # don't count 3ware devices as multipaths

23. device {

24. vendor "3ware"

25. }

26. device {

27. vendor "AMCC"

28. }

29. # nor highpoint devices

30. device {

31. vendor "HPT"

32. }

33. wwid "20080930-1"

34. wwid "20080930-1"

35. device {

36. vendor Cisco

37. product Virtual_CD_DVD

38. }

39. wwid "*" //其实可以注释这项，这样就不需要单独填写blacklist_exceptions

40. }

41. blacklist_exceptions { //排除在黑名单之外的wwid

42. wwid "360060160a2212f00a67e0b91f2dbe111"

43. wwid "360060160a2212f0044a0fc6ef5eae111"

44. }

45. multipaths {

46. multipath {

47. uid 0 //磁盘读所属用户uid

48. gid 0 //磁盘所属组gid

49. wwid "360060160a2212f00a67e0b91f2dbe111" //wwid号

50. mode 0600 //磁盘读写权限

51. }

52. multipath {

53. wwid "360060160a2212f0044a0fc6ef5eae111"

54. alias data //别名

55. }

56. ... ... //还可以根据实际情况，配置其它磁盘的别名、uid、gid、mode etc...

57. 
    

58. }

 

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。