centos下多路径聚合工具dm-multipath-lvm.docx

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Device Mapper Multipath（DM-Multipath）可以将服务器节点和存储阵列之间的多条I/O链路配置为一个单独的设备。这些I/O链路是由不同的线缆、交换机、控制器组成的SAN物理链路。Multipath将这些链路聚合在一起，生成一个单独的新的设备。

1.DM-Multipath概览：
（1）数据冗余
DM-Multipath可以实现在active/passive模式下的灾难转移。在active/passive模式下，只有一半的链路在工作，如果链路上的某一部分（线缆、交换机、控制器）出现故障，DM-Multipath就会切换到另一半链路上。
（2）提高性能
DM-Multipath也可以配置为active/active模式，从而I/O任务以round-robin的方式分布到所有的链路上去。通过配置，DM-Multipath还可以检测链路上的负载情况，动态地进行负载均衡。

DM-Multipath的存储阵列的支持情况可以查看multipath.conf.default。对于支持列表中没有的存储，可以在multipath的配置文件multipath.conf中自行添加。

2.DM-Multipath的组成：
（1）dm-multipath内核模块 实现I/O重定向、支持failover以及链路的聚合
（2）mutilpath命令 查看和配置multipath设备。它一般由/etc/rc.sysinit启动，也会在系统发现新的块设备时由udev启动，或者由initramfs在系统启动时执行。
（3）multipathd后台进程 监控链路。当链路失效或者恢复时，它会发起链路组的切换。它实现了对multipath设备的动态修改。不过multipath.conf修改后，它需要重新启动。
（4）kpartx命令 根据设备上分区表创建device mapper设备。当需要在DM-MP设备上使用基于DOS的分区时，这个命令是必须。

不使用DM-Multipath，每一条从服务器到存储的链路都被系统识别为一个单独的设备。DM-Multipath可以在这些底层的设备之上创建一个单一的multipath设备，实现对这些链路的组织和管理。

3.Multipath设备的标志符

每一个multipath设备都有一个WWID（World Wide Identifier），这个id是全球唯一而且不可更改的。默认情况下，multipath设备的名称被设置为它的WWID。不过也可以在配置文件中使用_friendly_names选项，为设备取一个别名，别名为mpath[n]。
例如，一台服务器节点有2块HBA卡，通过一台没有划分zone的交换机，连接到2个磁盘阵列控制器，服务器系统中会发现4个设备：/dev/sda、/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd。DM-Multipath会按照配置文件在这些底层设备上创建一个拥有一个唯一WWID号的multipath设备。如果配置文件中_friendly_names选项被设置为yes，则这个multipath设备会被命名为mpath[n]。

当新的设备被DM-Multipath接管之后，新的设备文件会在/dev/目录下3个不同的地方出现：/dev/mapper/mpath[n]、/dev/mpath/mpath[n]、/dev/dm-[n]。
（1）/dev/mapper/目录下的文件，是早在系统启动的过程中就创建了。访问multipath设备时就使用这些文件，例如创建lvm；
（2）/dev/mpath/目录下的文件，是为了可以方便的在同一个目录下查看所有的multipath设备。这个文件由udev创建。如果系统在启动过程中需要访问multipath设备，不要使用这些文件。不用在这些设备文件上建立lvm；
（3）/dev/dm-[n]只为了内部使用目的，永远不要对这些文件进行操作。

4.统一multipath设备的命名
当配置文件中_friendly_names被设置为yes，在该服务器节点上这个设备名是唯一而且确定的，但是不能保证在使用这些链路的其它服务器节点上的multipath设备的名称能够相互保持一致。如果只是建立lvm，那么这个问题不会有什么影响。但是如果希望不同服务器节点上的multipath设备的名称能够统一，必须使用下面其中一种方法：
（1）在配置文件中的multipaths段使用alias选项为设备设置别名，并在不同的服务器上保持一致；
（2）如果希望不同服务器上multipath设备的user-friendly名称保持一致，首先在一台服务器上建立所有multipath设备，然后把bindings文件拷贝到所有其它系统统一命名的服务器。binds文件的位置是/var/lib/multipath/bindings。在配置文件可以使用bindings_file参数修改bindings文件的位置。

5.Multipath设备上建立lv
创建multipath设备之后，可以像使用物理设备文件一样在multipath设备上建立pv。例如，假定multipath设备为/dev/mapper/mpath0，使用
       pvscreate /dev/mapper/mpath0
即可将mpath0建立为物理卷。同样可以继续建立卷族和逻辑卷。

当在配置为active/passive模式的multipath设备上建立逻辑卷时，需要在lvm的配置文件lvm.conf中增加过滤器，将multipath设备下层的设备添加到过滤列表中。这时因为DM-Multipath会自动切换数据链路，当遇到failover和failback的情况时，如果下层的设备没有在配置文件中过滤，lvm会扫描这些passive状态下的数据链路。Passive状态的链路改变到active状态需要执行一些命令，所以lvm就会在这个时候报错。
为了过滤所有的SCSI设备，在lvm.conf中的devices段，添加下面的配置：
filter = [ "r/disk/", "r/sd.*/", "a/.*/"

6.部署DM-Multipath
       6.1开始部署
       （1）编辑/etc/multipath.conf，注释掉下面几行：
              devnode_blacklist {
                      devnode "*"
              }
       （2）multipath的默认配置已经集成在系统之中，不需要在/etc/multipath.conf中重新配置。
       path_grouping_policy的默认值为failover。在原始配置中default段设置了multipath设备的默认名称是mpath[n]的形式，如果没有这一段配置（即_friendly_names=yes），设备的默认名称是它的WWID号。
       （3）保存配置文件并退出。
       （4）执行下列命令：
              modprobe dm-multipath
              sevice multipathd start
              multipath -v2
       注：multipath -v2会打印出已经聚合的数据链路。
       （5）使用 chkconfig multipathd on，让multipath服务开机自动启动。

       6.2排除本地scsi磁盘
       很多系统都安装有本地scsi磁盘，DM-Multipath是不建议在这些磁盘上使用的。可以按照下面的步骤取消对本地scsi磁盘的映射。
       （1）使用 multipath -v2 确认本地磁盘的信息。如下面的示例（sda为本地scsi磁盘）：
       [root@localhost ~]# multipath -v2
       create: SIBM-ESXSST336732LC____F3ET0EP0Q000072428BX1
       [size=33 GB][features="0"][hwhandler="0"]
       \_ round-robin 0
         \_ 0:0:0:0 sda  8:0    [---------

        device-mapper ioctl cmd 9 failed: Invalid argument
        device-mapper ioctl cmd 14 failed: No such device or address
        create: 3600a0b80001327d80000006d43621677
        [size=12 GB][features="0"][hwhandler="0"]
        \_ round-robin 0
          \_ 2:0:0:0 sdb  8:16   
            \_ 3:0:0:0 sdf  8:80   

        create: 3600 a0b80001327510000009a436215ec
        [size=12 GB][features="0"][hwhandler="0"]
        \_ round-robin 0
          \_ 2:0:0:1 sdc  8:32   
            \_ 3:0:0:1 sdg  8:96   

        create: 3600a0b80001327d800000070436216b3
        [size=12 GB][features="0"][hwhandler="0"]
        \_ round-robin 0
          \_ 2:0:0:2 sdd  8:48   
            \_ 3:0:0:2 sdh  8:112  

        create: 3600a0b80001327510000009b4362163e
        [size=12 GB][features="0"][hwhandler="0"]
        \_ round-robin 0
            \_ 2:0:0:3 sde  8:64   
            \_ 3:0:0:3 sdi  8:128
        （2）为了防止DM-Multipath对/dev/sda做映射，编辑/etc/multipath.conf中的devnode_blacklist段。可以使用devnode的方式过滤sda，不过系统中sda的命名不一定是固定的，所以最好使用wwid的方式。从上面的输出中可以看到/dev/sda的wwid为“SIBM-ESXSST336732LC____F3ET0EP0Q000072428BX1”，在配置文件添加：
        devnode_blacklist{
              wwid SIBM-ESXSST336732LC____F3ET0EP0Q000072428BX1
        }
        （3）执行下面的命令使配置生效，并重新打印multipath设备列表。
              multipath -F
              multipath -v2

       6.3在DM-Multipath中增加新的设备类型
       DM-Multipath支持大部分的存储阵列。默认的配置，可以查看multipath.conf.default文件。
       如果希望添加默认不支持的存储设备，可以在/etc/multipath.conf中添加相应的信息。例如在配置为鉴中添加HP Open-V：
              devices  {
                     device {
                            vendor "HP"
                            product "OPEN-V"
                            getuid_callout "/sbin/scsi_id -g -u -p0x80 -s /block/%n"
                     }
              }

7.DM-Multipath配置文件

       7.1概览
       DM-Multipath的配置文件分为以下几个部分：

       devnode_blacklist
           不使用DM-Multipath的设备列表。默认的情况下，所有的设备都在列表中。启用DM-Multipath的时候一般会将devnote_blacklist段注释掉；

       defaults
           DM-Multipath的默认通用配置；

       multipaths
           单独配置每一个multipath设备的属性。这些配置会覆盖在defaults段和devices段的配置；

       devices
           单独配置每一个存储控制器。这些配置会覆盖defaults段的配置。如果使用的存储控制器不被DM-Multipath支持，那么就需要为这种类型的控制器加一个devices subsection。

       DM-Multipath确定multipath设备的属性时，会首先使用multipaths段的内容，然后是devices段，最好读取defaults段。

       7.2配置blacklist
       devnode_blacklist指定了系统在配置multipath设备时不使用的设备，默认情况所有的设备都在这个列表中。注释掉默认的一行之后，可以在列表中加入某一种类型的设备或者某一特定的设备。禁用设备有2种方法：
           （1）使用wwid：
           可以使用wwid指定特定的设备，如：
           blacklist {
               wwid 26353900f02796769
           }
           （2）使用设备名：
           如：
           devnode_blacklist {
               devnode "^sd[a-z]"
           }
           这一段配置会禁用所有的SCSI磁盘设备。虽然可以使用这种方法禁用单一特定的设备，但是并不建议这样做。因为除非是使用了udev固定了设备的设备名，则设备的名称在每次重启之后是有可能发生变化的。
           因为一些设备并不支持DM-Multipath，所以下面列出的设备是默认禁用的：
           blacklist {
               devnode "^(ram|raw|loop|fd|md|dm-|sr|scd|st)[0-9]*"
                devnode "^hd[a-z]"
                devnode "^cciss!c[0-9]d[0-9]*"
           }

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