Linux多路径的使用及介绍

多路径（multi-path）软件的介绍
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，由于主机和存储通过了光纤交换机连接，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，如下图：

根 据上图所示，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。
本文一下的部分将专门针对Linux下多路径软件的配置安装，以及一些结合实际的操作进行详细的介绍（以下操作均在Suse10 SP1下进行）


多路径软件包的构成
device-mapper-1.02.13-6.9.i586.rpm
该软件运行在底层，主要进行设备虚拟化和映射。
multipath-tools-0.4.7-34.18.i586.rpm，这个软件包可以在
多路径的管理和监控工具，主要进行路径状态的检测，管理工作


多路径软件包的安装

Rpm –ivh device-mapper-1.02.13-6.9.i586.rpm
Rpm –ivh multipath-tools-0.4.7-34.18.i586.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。


配置文件的修改及创建
接下来的工作就是要创建一个multipath.conf的配置文件，该文件在安装后不会自动创建。不过有一个模板可以使用，使用如下命令可以创建一个multipath.conf的文件了

cp /usr/share/doc/packages/multipath-tools/multipath.conf.synthetic /etc/multipath.conf

然后再该文件的最后一段加上如下配置：

devices {
device {
vendor "EMC" //厂商名称
product "CaXXXXX" //产品型号
path_grouping_policy group_by_prio //默认的路径组策略
getuid_callout "/sbin/scsi_id -p 0x80 -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
hardware_handler "1 acs" //确认用来在路径切换和IO错误时，执行特定的操作的模块。
path_checker hp_sw //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
}
}


编辑modprobe.conf文件，用来设置驱动程序的参数。
/etc/modprobe.conf.local
增加一行 "options scsi_mod dev_flags=Accusys:ACS92102:0x1000"

重新编译引导文件

"cp -f /boot/initrd-2.6.[kernel_version].img ./initrd-2.6.[k_v].img.bak"
"mkinitrd"
做完上述操作后，注意要将操作系统重新启动
磁盘的分区及使用
创建多路径设备的分区，这里主要一下，多路径的分区只适合使用kpartx工具，不要使用fdisk进行分区。
---------------------------------

Step2, kpartx -l /dev/dm-0 //lists all partitions on this device
Step3, kpartx -a /dev/dm-0 //create all device node on this device
kpartx -a /dev/mapper/ //多路径的设备不可以使用fdisk进行分区，必须使用kpartx -a进行分区后，再进行格式化。

查看映射关系

Suse3:/sbin # ls -la /dev/disk/by-name/
total 0
drwxr-xr-x 2 root root 200 Aug 1 09:01 .
drwxr-xr-x 7 root root 140 Jul 31 18:05 ..
lrwxrwxrwx 1 root root 10 Aug 1 09:01 SAccusys_ACS92102_010c3b973ffbc469ce11eb4d2db9d677 -> ../../dm-5
lrwxrwxrwx 1 root root 10 Aug 1 09:01 SAccusys_ACS92102_010c3b973ffbc469ce11eb4d2db9d677-part1 -> ../../dm-7
lrwxrwxrwx 1 root root 10 Aug 1 09:01 SAccusys_ACS92102_1fbdf62d63e62b625aaea9eb8c7e45cf -> ../../dm-4
lrwxrwxrwx 1 root root 10 Aug 1 09:01 SAccusys_ACS92102_1fbdf62d63e62b625aaea9eb8c7e45cf-part1 -> ../../dm-6
lrwxrwxrwx 1 root root 10 Aug 1 08:46 SAccusys_ACS92102_6d71358b45505925b5bd17ff49d554f3 -> ../../dm-0
lrwxrwxrwx 1 root root 10 Aug 1 08:46 SAccusys_ACS92102_6d71358b45505925b5bd17ff49d554f3-part1 -> ../../dm-1
lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 31 18:08 SAccusys_ACS92102_f0ade6db4a8d13de2c30fd5efae7b91c -> ../../dm-2
lrwxrwxrwx 1 root root 10 Jul 31 18:10 SAccusys_ACS92102_f0ade6db4a8d13de2c30fd5efae7b91c-part1 -> ../../dm-3

几个比较有用的命令

1.start/stop multipathd process "service multipathd start/stop"
2.display the multipath topology "multipath -ll" //非常有用的命令。
3.display the multipath debug info "multipath -v3"
4.Scan the HD "fdisk -l"
5.view the FC wwn " cat /sys/class/fc_host/host1/node_name "
下面是举例：
multipath -ll

Successful info:

SAccusys_ACS92102_3a095edea90dc919f0da043d118fd8c5dm-0 Accusys,ACS92102
[size=20G][features=1 queue_if_no_path][hwhandler=1 acs]
\_ round-robin 0 [prio=400][active]----//表示当前的正在使用控制器
\_ 1:0:1:0 sdc 8:32 [active][ready]
\_ 1:0:2:0 sdd 8:48 [active][ready]
\_ 2:0:1:0 sdg 8:96 [active][ready]
\_ 2:0:2:0 sdh 8:112 [active][ready] ----//c,d,g,h可以理解为路径
\_ round-robin 0 [prio=0][enabled]-----//备份控制器
\_ 1:0:0:0 sdb 8:16 [active][ghost]
\_ 1:0:3:0 sde 8:64 [active][ghost]
\_ 2:0:0:0 sdf 8:80 [active][ghost]
\_ 2:0:3:0 sdi 8:128 [active][ghost] //


faulty info：

sdc: checker msg is "hp_sw checker reports path is down" //路径出现故障
sdd: checker msg is "hp_sw checker reports path is down" //路径出现故障
sdh: checker msg is "hp_sw checker reports path is down" //路径出现故障
SAccusys_ACS92102_3a095edea90dc919f0da043d118fd8c5dm-0 Accusys,ACS92102
[size=20G][features=1 queue_if_no_path][hwhandler=1 acs]
\_ round-robin 0 [prio=0][enabled] ---- //两个都是enabled状态，一控制器故障，另外一个控制器没有failover。
\_ 1:0:1:0 sdc 8:32 [failed][faulty]
\_ 1:0:2:0 sdd 8:48 [failed][faulty]
\_ 2:0:1:0 sdg 8:96 [failed][faulty]
\_ 2:0:2:0 sdh 8:112 [failed][faulty]
\_ round-robin 0 [prio=0][enabled] ----
\_ 1:0:0:0 sdb 8:16 [active][ghost]
\_ 1:0:3:0 sde 8:64 [active][ghost]
\_ 2:0:0:0 sdf 8:80 [active][ghost]
\_ 2:0:3:0 sdi 8:128 [active][ghost]

控制器重新启动后，Suse有时候需要重新启动才可以使用。
multipath -ll
SAccusys_ACS92102_3a095edea90dc919f0da043d118fd8c5dm-0 Accusys,ACS92102
[size=20G][features=1 queue_if_no_path][hwhandler=1 acs]
\_ round-robin 0 [prio=200][active]
\_ 1:0:0:0 sdb 8:16 [active][ready]
\_ 1:0:1:0 sdc 8:32 [active][ready]
\_ 2:0:0:0 sdd 8:48 [active][ready]
\_ 2:0:1:0 sde 8:64 [active][ready]


multipath的所有的相关的文件

-rwxr--r-- 1 root root 2554 Jun 30 16:26 /etc/init.d/boot.multipath
-rwxr--r-- 1 root root 3700 Jun 30 16:26 /etc/init.d/multipathd
drwxr-xr-x 2 root root 0 Jun 30 16:26 /etc/udev
drwxr-xr-x 2 root root 0 Jun 30 16:26 /etc/udev/rules.d
-rw-r--r-- 1 root root 1185 Jun 30 16:26 /etc/udev/rules.d/71-multipath.rules
-rw-r--r-- 1 root root 262 Jun 30 16:26 /etc/udev/rules.d/72-multipath-compat.rules
-rwxr-xr-x 1 root root 4872 Jun 30 16:26 /sbin/devmap_name
-rwxr-xr-x 1 root root 22824 Jun 30 16:26 /sbin/kpartx
-rwxr-xr-x 1 root root 1114 Jun 30 16:26 /sbin/kpartx_id
-rwxr-xr-x 1 root root 296 Jun 30 16:26 /sbin/mpath_id
-rwxr-xr-x 1 root root 8404 Jun 30 16:26 /sbin/mpath_prio_alua
-rwxr-xr-x 1 root root 7852 Jun 30 16:26 /sbin/mpath_prio_balance_units
-rwxr-xr-x 1 root root 4208 Jun 30 16:26 /sbin/mpath_prio_emc
-rwxr-xr-x 1 root root 5492 Jun 30 16:26 /sbin/mpath_prio_hds_modular
-rwxr-xr-x 1 root root 5984 Jun 30 16:26 /sbin/mpath_prio_netapp
-rwxr-xr-x 1 root root 3284 Jun 30 16:26 /sbin/mpath_prio_random
-rwxr-xr-x 1 root root 4184 Jun 30 16:26 /sbin/mpath_prio_tpc
-rwxr-xr-x 1 root root 121888 Jun 30 16:26 /sbin/multipath
-rwxr-xr-x 1 root root 146996 Jun 30 16:26 /sbin/multipathd
drwxr-xr-x 2 root root 0 Jun 30 16:26 /usr/share/doc/packages/multipath-tools
-rw-r--r-- 1 root root 49 Nov 11 2005 /usr/share/doc/packages/multipath-tools/AUTHOR
-rw-r--r-- 1 root root 25284 Nov 11 2005 /usr/share/doc/packages/multipath-tools/COPYING
-rw-r--r-- 1 root root 195 Jun 30 16:25 /usr/share/doc/packages/multipath-tools/ChangeLog
-rw-r--r-- 1 root root 15 Jun 30 16:25 /usr/share/doc/packages/multipath-tools/README
-rw-r--r-- 1 root root 9238 Jun 30 16:25 /usr/share/doc/packages/multipath-tools/multipath.conf.annotated
-rw-r--r-- 1 root root 1499 Jun 30 16:25 /usr/share/doc/packages/multipath-tools/multipath.conf.synthetic
-rw-r--r-- 1 root root 424 Jun 30 16:26 /usr/share/man/man8/devmap_name.8.gz
-rw-r--r-- 1 root root 544 Jun 30 16:26 /usr/share/man/man8/kpartx.8.gz
-rw-r--r-- 1 root root 2048 Jun 30 16:26 /usr/share/man/man8/mpath_prio_alua.8.gz
-rw-r--r-- 1 root root 979 Jun 30 16:26 /usr/share/man/man8/multipath.8.gz
-rw-r--r-- 1 root root 489 Jun 30 16:26 /usr/share/man/man8/multipathd.8.gz
drwx------ 2 root root 0 Jun 30 16:26 /var/cache/multipath


小技巧
存储添加映射或者做了修改，主机不用重新启动的方法
echo 1 > /sys/class/fc_host/host1/issue_lip
echo 1 > /sys/class/fc_host/host2/issue_lip
echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host1/scan
echo "- - -" > /sys/class/scsi_host/host2/scan

重启服务，让配置文件生效的方法：
1. Stop the multipathd service.
2. Clear old multipath bindings by entering
/sbin/multipath -F
3. Create new multipath bindings by entering
/sbin/multipath -v2 -l
Start the multipathd service. //更改配置文件后需要做上面的操作才可以让配置文件的更改生效。

如果连接一切都正常，但是suse在操作系统下看不到磁盘。这时可能需要重新启动存储系统。

chkconfig multipathd on