CentOS下多路径大容量硬盘挂载详解

一、应用环境及需求 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。 操作系统为CentOS 6.4 64位 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：

为保证链路的稳定性及传输性能等，可以使用多路径技术； 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

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

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）。

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。

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。

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" }

# /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