Linux文件系统-ISCSI存储和Multipathd

Posted 2023-03-22

参考技术A iscsi是由scsi协议发展而来，简单来讲，iscsi是对scsi的封装，并通过以太网来进行scsi指令的传输. 传统的scsi存储设备，通过总线连接到主机，供主机使用. 通过iscsi，主机可以直接通过以太网（TCP/IP）连接使用scsi存储设备，这也是通常所说的NAS存储的一种，它提供的是块级存储服务.

通过iscsi连接的存储设备，由于中间经过了交换机等网络设备，从主机到同一个存储设备，可能会存在多条路径. 每条路径在linux系统上都会被识别成一个设备，如果把每条路径都当成独立设备去处理的话，不同路径之间的读写操作就可能会造成数据的紊乱.

multipathd可以解决上述的多路径问题，其主要原理包括：
a. 每一个scsi设备都有唯一的scsi_id，multipathd通过探测scsi_id来判断不同路径后面是不是同一个存储设备.
b. 通过内核device-mapper功能，将多条路径映射为单一的块设备，提供给文件系统使用.
c. 由于多路径的存在，multipathd可以提供负载均衡和高可用的服务.

整个环境通过两台虚拟机搭建，一台虚拟机作为iscsi存储服务器，另一台作为客户端. 两台虚拟机都配置了两张网卡，从客户端到iscsi服务器，可以形成两条路径.

通过openfiler搭建iscsi存储服务器，openfiler镜像包及部署手册，具体参考openfiler官网.
https://www.openfiler.com/community/download

部署完成后，创建了2个iscsi target：

需要安装如下软件包：
iscsi-initiator-utils：提供iscsid服务，及iscsi管理工具iscsiadm
device-mapper-multipath&device-mapper-multipath-libs：提供multipathd服务及multipath管理工具

通过iscsiadm命令探测openfiler服务器上的iscsi target，具体如下：

可以看到，openfiler返回了2个target，每个target 2条路径. 执行命令后，在/var/lib/iscsi/目录生成了如下文件：

对iscsi target执行login操作后，系统才能识别到设备并使用，login命令如下：

执行login命令后，识别到了sda、sdb、sdc、sdd 4个设备，查看它们的scsi_id；可以看到sda、sdc是同一设备的不同路径，sdb、sdd是同一设备的不同路径.

启动multipathd服务后，multipathd会自动识别多路径，并自动在/dev/mapper/目录下创建多路径映射后的设备.

查看multipathd工作模式，命令multipath -ll

从上面输出可以看到，multipathd默认的策略是两条路径一主一备.

使用dd往/dev/mapper/mpathb中写入数据，数据从sda写入，sdc处于备用状态

将sda网络断开，过几秒后，切换到sdc写数据

再查看sda、sdc主备情况如下：

修改multipathd path_grouping_policy、path_selector（路径选择策略），在/etc/multipath.conf配置文件中，加入如下配置修改mpathb的工作模式.

重启multipathd服务后，查看multipathd工作模式，可以看到sda sdc都处于active状态：

dd测试mpathb写入数据时的情况如下，sda sdc轮询写入，所以吞吐量一样：