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隨著云計算、大數據等技術的迅猛發(fā)展，存儲系統(tǒng)的重要性日益凸顯。在企業(yè)級應用系統(tǒng)中，存儲不僅要求安全可靠，還需要高性能、高吞吐、高并發(fā)及高可用等特性。針對這些需求，Linux多路徑存儲技術應運而生。
本文將從以下幾個方面深入解析Linux多路徑存儲技術的基礎知識：多路徑存儲介紹、原理分析、應用場景、實現流程以及應注意的問題。
一、多路徑存儲介紹
多路徑存儲技術是一種在存儲區(qū)域網絡（SAN）中實現冗余路徑的方法。對于每個存儲設備，主機系統(tǒng)可以使用多個HBA接口與其連接。每個連接都可被認為是一條路徑。多路徑存儲技術可以將這些路徑綁定在一起，形成一個邏輯單元。這樣，在遇到任何一條路徑故障時，系統(tǒng)都能夠無縫切換到其他可用的路徑。
這種冗余路徑的實現有許多好處。它可以提高系統(tǒng)的可用性和容錯性。它可以增加系統(tǒng)的性能和吞吐量。由于多條路徑可供選擇，系統(tǒng)可以根據負載需求來平衡工作負載。它還可以提高系統(tǒng)的靈活性和可擴展性。當需要增加存儲容量時，可以直接添加新的路徑而不會對系統(tǒng)造成影響。
二、原理分析
多路徑存儲技術的核心原理是路徑管理。路徑管理軟件在主機操作系統(tǒng)內核中運行，與內核密切配合，將多個路徑綁定到邏輯設備上，并監(jiān)控路徑狀態(tài)，以便在故障出現時切換到其他可用的路徑。路徑管理軟件的另一個重要功能是負載均衡。當多個路徑可用時，路徑管理軟件可以根據設定的策略來選擇更佳的路徑，以便更大化性能和吞吐量。
在Linux系統(tǒng)中，路徑管理軟件通常是由DM-Multipath模塊實現。DM-Multipath可以為Linux主機提供多路徑存儲管理和塊級別的負載平衡。它的主要功能包括：
1. 自動檢測和識別多個路徑以及它們之間的聯系。
2. 自動配置多路徑存儲系統(tǒng)，并創(chuàng)建邏輯單元來對多個路徑進行組合。
3. 持續(xù)監(jiān)控路徑狀態(tài)，自動切換到可用路徑，并從已故障路徑中排除無效路徑。
4. 提供各種負載均衡算法，例如輪詢、最小隊列長度、最近使用等。
三、應用場景
多路徑存儲技術在數據中心和企業(yè)級應用程序中得到廣泛應用。以下是常見的應用場景：
1. High Avlability性能負載均衡：多個HBA或存儲交換機接入服務器，可以使用多路徑存儲來提供實時冗余和快速切換，確保系統(tǒng)靈敏度和高可用性。
2. 數據備份：多路徑存儲技術可以提高備份過程的效率和可靠性。負載均衡可以保證各個路徑之間的數據完整性和同步性。
3. 虛擬化存儲：在虛擬化環(huán)境中，多路徑存儲技術可以為虛擬機提供高效的外部存儲。負載均衡可確保每個虛擬機都可以訪問更佳路徑。
四、實現流程
多路徑存儲技術需要在主機上安裝路徑管理軟件來實現。一般來說，實現多路徑存儲可以分為以下幾個步驟：
1. 配置SAN存儲設備，將多個路徑連接到主機。
2. 安裝DM-Multipath軟件并進行配置。DM-Multipath軟件可以從Linux內核源代碼中生成，或者使用包管理器下載安裝。
3. 配置多路徑存儲參數，如輪詢算法、超時時間、多路徑存儲優(yōu)先級等。這些參數可以在DM-Multipath的配置文件中指定。
4. 驗證多路徑存儲配置是否成功。可以使用” multipath -ll”命令來查看已配置的多路徑存儲設備。
五、應注意的問題
在使用多路徑存儲技術時，需要注意以下幾點：
1. 確認每個存儲設備是否支持多路徑存儲技術。
2. 選擇適當的負載平衡算法，以滿足不同的負載需求。
3. 配置超時時間和優(yōu)先級，以確保存儲數據的一致性和可靠性。
4. 在部署過程中需進行測試和驗證，以確保多路徑存儲系統(tǒng)的功能和性能得到充分發(fā)揮。
結語
多路徑存儲技術是一種強大的存儲解決方案，它結合了冗余路徑、高可用性、負載均衡等多種優(yōu)勢，使得企業(yè)級存儲系統(tǒng)更加可靠、快速、靈活和可擴展。本文介紹了Linux多路徑存儲技術的基本原理、應用場景、實現過程以及要注意的問題。通過深入了解多路徑存儲技術，可為數據中心和企業(yè)級應用提供更好的存儲解決方案。
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udev 不是多路徑，是Linux kernel 2.6系列的設備管理器。它主要的功能是管理/dev目錄底下的設備節(jié)點。它同時也是用來接替devfs及迅伍陵hotplug的功能，這意味著它要在添加/刪除硬件時處理/dev目錄以及所有用戶空間的行為，包括加載firmware時。udev的最新版本依賴于升級后的Linux kernel 2.6.13的uevent接口的最新版本。使用新版本udev的系統(tǒng)不能在2.6.13以下版本啟動，除非使用noudev參數來禁用udev并使用傳統(tǒng)的/dev來進行設備讀取。
Linux 傳統(tǒng)上使用靜態(tài)設備創(chuàng)建方法，因此大量設備節(jié)點在 /dev 下創(chuàng)建（有時上千個），而不管相應的硬件設備是否真正存在。通常這由一個MAKEDEV腳本實現，這個腳本包含了許多通過世界上（有幽默意味，橘虧注）每一個可能存在的畝戚設備相關的主設備號和次設備號對mknod程序的調用。采用udev的方法，只有被內核檢測到的設備才會獲取為它們創(chuàng)建的設備節(jié)點。因為這些設備節(jié)點在每次系統(tǒng)啟動時被創(chuàng)建，他們會被貯存在ramfs（一個內存中的文件系統(tǒng)，不占用任何磁盤空間）.設備節(jié)點不需要大量磁盤空間，因此它使用的內存可以忽略。
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