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From 自由的风 on 2013-12-26 16:38:13

Linux下多路径使用及大容量硬盘挂载

一、应用环境及需求




  1. 刀片服务器通过光纤交换机连接HP存储,形成了一个2X2的链路。

  2. 操作系统为CentOS 6.4 64位

  3. 挂载的存储容量为2.5T



基于此应用环境,需要解决两个问题:




  1. 为保证链路的稳定性及传输性能等,可以使用多路径技术;

  2. 挂载的存储硬盘超过了2T,MBR分区格式不能支持,需要使用到GPT分区格式



因为CentOS 6.4中已经自带了HP存储的驱动,会自动识别出挂载的存储硬盘,否则的话,需要先安装存储驱动。



二、什么是多路径



摘自:http://rootking.blog.51cto.com/2619611/476212






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。




比较直观的感受是在Linux系统中执行fdisk -l命令,会出现类似/dev/sda1、/dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd1的硬盘。因为总共有四种组合的路径,Linux系统会将每跳链路都认为是挂载了一块硬盘。



三、Linux下multipath介绍



CentOS 6.4中,默认已经安装了multipath:



[root@localhost ~]# rpm -qa|grep mapper
device-mapper-multipath-0.4.9-64.el6.x86_64
device-mapper-event-libs-1.02.77-9.el6.x86_64
device-mapper-multipath-libs-0.4.9-64.el6.x86_64
device-mapper-persistent-data-0.1.4-1.el6.x86_64
device-mapper-libs-1.02.77-9.el6.x86_64
device-mapper-event-1.02.77-9.el6.x86_64
device-mapper-1.02.77-9.el6.x86_64


其中(摘自:http://rootking.blog.51cto.com/2619611/476212):




  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。



    其中内核部分主要由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。




四、配置multipath



基本配置脚本如下:



[root@localhost ~]# cat /etc/multipath.conf
defaults {
polling_interval 30
failback immediate
no_path_retry queue
rr_min_io 100
path_checker tur
user_friendly_names yes
}
# SVC
device {
vendor "IBM"
product "2145"
path_grouping_policy group_by_prio
prio_callout "/sbin/mpath_prio_alua /dev/%n"

}


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mpathbp1等之类的设备,用fdisk -l命令可以看到多路径软件创建的磁盘,如:/dev/mapper/mpathbp1



五、格式化硬盘



执行fdisk -l,可以看到存储已经识别成功,并且多路径配置也正确。信息如下:



[root@localhost ~]# fdisk -l

......

Disk /dev/mapper/mpathb: 2684.4 GB, 2684354560000 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 326354 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x00000000

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/mapper/mpathbp1 1 267350 2147483647+ ee GPT

......


通过上面的信息可以发现已经是GPT的分区格式了,接下来就是需要对硬盘进行格式化。如果不是,需要先执行如下步骤:



1. 新建分区



[root@localhost ~]# pvcreate /dev/mapper/mpathb
[root@localhost ~]# parted /dev/mapper/mpathb
GNU Parted 2.1
Using /dev/mapper/mpathbp1
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted) mklabel gpt #设置分区类型为gpt
(parted) mkpart extended 0% 100% #扩展分区,并使用整个硬盘
(parted) quit #退出
Information: You may need to update /etc/fstab.


2. 格式化&挂载硬盘



[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/mapper/mpathbp1
[root@localhost ~]# mount /dev/mapper/mpathbp1 /test


挂载成功后,即可使用了。



3. 动挂载分区



当在系统里创建了一个新的分区后,因为mount挂载在重启系统后会失效,所以需要将分区信息写到/etc/fstab文件中让其永久挂载。



[root@localhost ~]# vi /etc/fstab
/dev/mapper/mpathbp1 /test ext4 defaults 1 2


保存退出,重启后/dev/mapper/mpathbp1 就会自动挂载到/test 目录下


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Tags: Linux, 多路径, 大容量, 存储, 服务器


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