Linux下多路径multipath配置文档和相关概念

1、一、什么是multipath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。既然，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

2、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. 磁盘的虚拟化二、为什么使用multipath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。其中，EMC提供的就是PowerPath，HDS提供的就是HDLM，更多的存储厂商提供的软件，可参考这里。当然，使用系统自带的免费多路径软件包，同时也是一个比较通用的包，可以支持

3、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。 请与IBM的RDAC、Qlogic的failover驱动区分开，它们都仅提供了Failover的功能，不支持Load Balance负载均衡方式。但multipath根据选择的策略不同，可支持多种方式，如：Failover、Multipath等。Failover的功能解释：通俗地说，即当A无法为客户服务时，系统能够自动地切换，使B能够及时地顶上继续为客户提供服务，且客户感觉不到这个为他提供服务的对象已经更换。这里的A和B可以存在于各种领域，但一般fail-over特指计算机领域的数据库、应

4、用服务、硬件设备等的失效转移。三、multipath的组成我这里以红帽x86_64为例，虽然版本比较老，但下面的配置方式基本适用后面的所有版本。引用# cat /etc/redflag-releaseRed Flag DC Server release 5.0 (Trinity SP2)# uname -aLinux localhost.localdomain 2.6.18-164.el5 #1 SMP Tue Aug 18 15:51:48 EDT 2009 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux# rpm -qa|grep devicedevice-mapper-ev

5、ent-1.02.32-1.el5device-mapper-1.02.32-1.el5device-mapper-multipath-0.4.7-30.el5device-mapper-1.02.32-1.el5这些是需要安装的安装包，如果没有安装需要到安装光盘中# rpm -ivh device-mapper-*将以上这些包全部安装# chkconfig -list |grep multipathmultipathd0:关闭1:关闭2:关闭3:关闭4:关闭5:关闭6:关闭# chkconfig multipathd on可见，一套完整的multipath由下面几部分组成：1. device

6、-mapper-multipath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-mapperdevice-mapper包括两大部分：内核部分和用户部分。内核部分由device-mapper核心（multipath.ko）和一些target driver（dm-multipath.ko）构成。dm-mod.ko是实现multipath的基础，dm-mu

7、ltipath其实是dm的一个target驱动。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device的属性等。用户空间部分包括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。device-mapper-multipath的程

8、序中就需要调用这些库；3. scsi_id其包含在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

9、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原理看了一堆，实际配置还是比较简单的。配置文件只有一个：/etc/multipath.conf 。配置前，请用fdisk -l 确认已可正确识别盘柜的所有LUN逻辑单元号，HDS支持多链路负载均衡，因此每条链路都是正常的；而如果是类似EMC CX300这样仅支持负载均衡的设备，则冗余的链路会出现I/O Error的错误。multipath.conf的配置参数、默认值，可参考：1、编辑黑名单默认情况下，m

10、ultipath会把所有设备都加入到黑名单（devnode *），也就是禁止使用。所以，我们首先需要取消该设置，把配置文件修改为类似下面的内容：# vim /etc/multipath.confdevnode_blacklist #devnode * 用#将此行注释掉 devnode hda wwid 3600508e000000000dc7200032e08af0b这里禁止使用hda，也就是光驱。另外，还限制使用本地的sda设备,这个wwid，可通过下面的命令获得：# scsi_id -g -u -s /block/sda3600508e000000000dc7200032e08af0b2、

11、编辑默认规则不同的device-mapper-multipath或操作系统发行版，其默认的规则都有点不同，以RedHat x86_64为例，其path_grouping_policy默认为failover失效转移，也就是主备的方式。这明显不符合我们的要求。（HDS支持多路径负载均衡，EMC CX300等只支持Failover）。所以，我们需要修改默认的规则：defaults udev_dir /dev path_grouping_policy multibus failback immediate no_path_retry fail user_friendly_name yes关键是path

12、_grouping_policy一项，其他选项可参考说明文档。3、启动服务及生成映射# modprobe dm-multipath# service multipathd restart# multipath -v04、查看复合后的设备# multipath -ll会看到类似下面的信息：mpath0 (360060e80058e980000008e9800000007)size=20 GBfeatures=0hwhandler=0_ round-robin 0 prio=1active_ 3:0:0:7 sdaa 65:160 activeready_ round-robin 0 prio=1

13、enabled_ 4:0:0:7 sdas 66:192 activeready_ round-robin 0 prio=1enabled_ 5:0:0:7 sdbk 67:224 activeready_ round-robin 0 prio=1enabled_ 2:0:0:7 sdi 8:128 activeready这说明，已由四条链路sdaa/sdas/sdbk/sdi复合成一条链路，设备名为mpath0。状态正常的话，把multipathd设置为自启动：# chkconfig multipathd on# mkdir /oradata# mkfs.ext3 /dev/mapper/m

14、path0# mkfs.ext3 /dev/mapper/mpath1# blkid /dev/mapper/mpath0生成该存储设备的UUID# blkid /dev/mapper/mpath1# vim /etc/fstab(修改该配置文件并添加如下)UUID=47931c90-140b-45fe-9dfa-5a0f56810db3 /oradata ext3 defaults 0 0保存退出# mount -a注意：要使用哪块存储设备就在fastab里面挂载就可以了5、使用mpath设备用multipath生成映射后，会在/dev目录下产生多个指向同一条链路的设备：/dev/mappe

15、r/mpathn/dev/mpath/mpathn/dev/dm-n但它们的来源是完全不同的：/dev/mapper/mpathn 是multipath虚拟出来的多路径设备，我们应该使用这个设备；/dev/mpath/mpathn 是udev设备管理器创建的，实际上就是指向下面的dm-n设备，仅为了方便，不能用来挂载；/dev/dm-n 是软件内部自身使用的，不能被软件以外使用，不可挂载。简单来说，就是我们应该使用/dev/mapper/下的设备符。对该设备即可用fdisk进行分区，或创建为pv。6、分区或创建lvm以前，我考虑到从系统iostat看到的都是dm-n的设备，所以一直都是直接对d

16、m-n操作。但这会产生一个问题，就是没法分区。而对/dev/mapper/mpathn设备操作就没有这问题。只要要注意，用fdisk分区并保存后，必须刷新multipath的映射表，以便其创建分区对应的设备符，例如：# fdisk -l /dev/mapper/mpath0Disk /dev/mapper/mpath0: 214.7 GB, 214748364800 bytes255 heads, 63 sectors/track, 26108 cylindersUnits = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes Device Boot Start

17、 End Blocks Id System/dev/mapper/mpath0p1 1 26108 209712478+ 83 Linux# multipath -F#删除现有路径 两个新的路径就会被删除# multipath -v0#格式化路径# ll /dev/mapper/mpath0p1brw-rw- 1 root disk 253, 2 5月 7 07:40 /dev/mapper/mpath0p1同样的，mpathn或其分区都可用来做pv使用：# pvcreate /dev/mapper/mpath0p1# vgcreate test /dev/mapper/mpath0p1# l

18、vcreate -L 1g -n lv1 test# lvdisplay# mkfs.ext3 /dev/test/lv1 注意：根据网上的资料，有部分multipath版本存在与lvm兼容的问题。具体表现是，使用device-mapper设备创建lvm完成，重启后，虽然lvm仍存在，但/dev/mapper下的设备丢失。为了防止可能的意外，建议还是修改一下lvm的配置文件/etc/lvm/lvm.conf，加入：types=device-mapper, 17、其他最简单的测试方法，是用dd往磁盘读写数据，然后用iostat观察各通道的流量和状态，以判断Failover失效转移或负载均衡方式是

19、否正常：# dd if=/dev/zero of=/dev/mapper/mpath0# iostat -k 2另外，如果是在由多台服务器构建集群环境中，为了让每台服务器识别的mpathn设备顺序一致，需进行wwid的绑定工作，请参考后面“自定义设备名称”中的内容。五、答疑1、为什么黑名单中不直接使用devnode sda 呢？因为按Linux对设备的编号，当设备从sda到sdz时，后一个设备应该是sdaa。而multipath对黑名单的设置是以匹配的方式进行的，也就是说，如果你设置为devnode sda，那么除了sda为，sdaa、sdab等的设备（通道）都会被加入到黑名单中，而禁止使用。

20、当然，你也可以参考配置文件中的样式，以正规表达式的形式进行描述：devnode sda$。但考虑到每次重启后，udev分配的盘符可能都不同（没有做udev绑定的情况），所以，我觉得以wwid的方式处理更可靠。2、为存储定制特定的策略在前面的配置中，我们已经在/etc/mulitpah.conf中配置了多路径的默认path_grouping_policy为multibus。但有时候，同一台机器上如果连接了一个以上的存储时，可能默认规则并不完全适用。这时，我们可以给特定的存储定制多路径符合的策略。a、mulipath命令该命令提供了一个-p的参数，可以修改默认策略，参数有：-p policy fo

21、rce all maps to specified policy : failover 1 path per priority group multibus all paths in 1 priority group group_by_serial 1 priority group per serial group_by_prio 1 priority group per priority lvl group_by_node_name 1 priority group per target node例如，执行：# multipath -F# multipath -p failover -v0有

22、如下结果：引用mpath18 (360060e8010463ef004f2b79f00000006)size=320 GBfeatures=0hwhandler=0_ round-robin 0 prio=2active_ 5:0:0:6 sdaf 65:240 activeready_ 4:0:0:6 sdv 65:80 activeready_ round-robin 0 enabled_ 2:0:0:6 sdb 8:16 activeready_ 3:0:0:6 sdl 8:176 activeready这说明，当你对mpath18设备读写时，sdaf、sdv 会处于active状态，都

23、有数据流，但sdb、sdl 组成的链路是enabled，作为ready情况。这为Failover（主备）情况，仅当sdaf、sdv组成的链路出现问题时，才会切换到sdb、sdl 的链路上。b、修改配置文件可以在配置文件中为指定的存储定义策略。首先，可以用multipath -v3 -ll 看看存储的信息，例如，我这里的机器就同时连接了两个不同的存储：= path info sdaa (mask 0x5) =bus = 1dev_t = 65:160size = 10487040vendor = HITACHI product = OPEN-V rev = 6006h:b:t:l = 2:0:1

24、:24tgt_node_name = 0x50060e80058e9800path checker = readsector0 (internal default)state = 2uid = 360060e80058e980000008e9800000058 (cache)= path info sdaf (mask 0x5) =bus = 1dev_t = 65:240size = 671088640vendor = HITACHI product = DF600F rev = 0000h:b:t:l = 3:0:0:6tgt_node_name = 0x50060e8010463ef1p

25、ath checker = readsector0 (internal default)state = 2uid = 360060e8010463ef004f2b79f00000006 (cache)默认情况下，multipath已经支持大部分常见的存储型号（可见multipath.conf.defaults），但不同的multipath版本可能都有些不同。这时，建议参考存储的官方文档：devices device vendor HITACHI /厂商名称 product OPEN-V /产品型号 path_grouping_policy group_by_prio /默认的路径组策略 get

26、uid_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 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 prio_callout /sbin/mpath_prio_alua /dev/%n /获取有限级数值使用的默认程序 failback immediate /故障恢复的模式 hardware_handler 0 /确认用来在路径切换和IO错误时，执行特定的操作的模块。 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 千万不要写错