Linux下实现dm0映射：简单而高效的磁盘管理方式 (linux dm0映射)
在计算机科学领域，磁盘管理一直是一个重要的话题。在操作系统中，磁盘管理是必要的，因为它为操作系统的存储提供了一种便利的方式。在Linux操作系统中，有很多不同的方法可以实现磁盘管理。其中，一种简单而高效的方式是使用dm0映射。
DM0（Device Mapper zero）是设备映射层的一个实现，是Linux内核的一个内置模块，提供了强大的磁盘管理功能。使用DM0，可以将一个物理存储设备映射为一个虚拟设备，然后可以在虚拟设备上进行各种操作，比如分区、格式化、安装文件系统等。
在DM0中，每个映射都被称为一个映射器（mapper），一个映射器由多个区域（region）组成。每个区域可以映射到原始设备的一个区域，也可以映射到另一个映射器的一个区域，从而形成一个层次结构。最上层的映射器被称为目标映射器（target mapper），它表示总的映射结果。
使用DM0进行磁盘管理非常简单。下面是一个使用DM0映射一个硬盘的示例：
1. 找到硬盘的设备文件名，例如/dev/sdb。
2. 使用dmsetup命令创建一个新的映射器，将硬盘设备映射为一个新的虚拟设备，例如/dev/mapper/data。
3. 在新的虚拟设备上创建分区，格式化，安装文件系统等操作。
以下是一个更详细的步骤：
1. 确定需要映射的设备名称。例如，想要将/dev/sdb映射到/dev/mapper/data，可以执行以下命令：sudo dmsetup create data –table “0 $(blockdev –getsize /dev/sdb) linear /dev/sdb 0”
此处的dmsetup命令创建了一个名为”data”的映射器，其表达式为”0 $(blockdev –getsize /dev/sdb) linear /dev/sdb 0″，表示将/dev/sdb的整个空间（即从0到设备的大小）映射为一个线性区域。
2. 创建虚拟设备上的分区。可以使用fdisk或parted命令创建分区，例如：sudo fdisk /dev/mapper/data。
3. 格式化整个虚拟设备，可以使用mkfs命令：sudo mkfs -t ext4 /dev/mapper/data。
4. 挂载虚拟设备：sudo mount /dev/mapper/data /mnt/data。
使用DM0进行磁盘管理的好处在于，可以非常灵活地管理磁盘，支持随时更改磁盘映射关系，支持多级映射关系，还可以实现各种磁盘管理高级功能，如快照、复制和RD等。
总而言之，使用DM0进行磁盘管理是一种简单而高效的方式，它可以帮助Linux用户更好地管理磁盘，并使其更具灵活性和强大的功能。如果你还没有使用DM0进行磁盘管理，那么现在就是时候了！
相关问题拓展阅读：
yum安装多路径
一、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由多条路好宽径可以选择。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，操作系统会认为是友哗亮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。
二、Linux下multipath介绍，需要以下工具包：
在CentOS 5中，最小安装系统时multipath已经被安装，查看multipath是否安装如下：
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。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，以便方便创建芦者和配置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。
三、multipath在CentOS 5中的基本配置过程：
1、安装和加载多路径软件包
# yum –y install device-mapper device-mapper-multipath
# chkconfig –level 2345 multipathd on #设置成开机自启动multipathd
# lod |grep dm_multipath #来检查安装是否正常
如果模块没有加载成功请使用下列命初始化DM，或重启系统
—Use the following commands to initialize and start DM for the first time:
# modprobe dm-multipath
# modprobe dm-round-robin
# service multipathd start
# multipath –v2
2、配置multipath：
Multipath的配置文件是/etc/multipath.conf , 如需要multipath正常工作只需要如下配置即可：(如果需要更加详细的配置，请看本文后续的介绍)
blacklist {
devnode “^sda”
}
defaults {
user_friendly_names yes
path_grouping_policy multibus
failback immediate
no_path_retry fail
}
# vi /etc/multipath.conf
3、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mpath0、mpath1等之类设备。
用fdisk -l命令可以看到多路径软件创建的磁盘，如下图中的/dev/dm-
4、multipath磁盘的基本操作
要对多路径软件生成的磁盘进行操作直接操作/dev/mapper/目录下的磁盘就行.
在对多路径软件生成的磁盘进行分区之前更好运行一下pvcreate命令:
# pvcreate /dev/mapper/mpath0
# fdisk /dev/mapper/mpath0
用fdisk对多路径软件生成的磁盘进行分区保存时会有一个报错,此报错不用理会。
fdisk对多路径软件生成的磁盘进行分区之后，所生成的磁盘分区并没有马上添加到/dev/目录下，此时我们要重启IPSAN或者FCSAN的驱动，如果是用iscsi-initiator来连接IPSAN的重启ISCSI服务就可以发现所生成的磁盘分区了
# service iscsi restart
# ls -l /dev/mapper/
如上图中的mpath0p1和mpath1p1就是我们对multipath磁盘进行的分区
# mkfs.ext3 /dev/mapper/mpath0p1 #对mpath1p1分区格式化成ext3文件系统
# mount /dev/mapper/mpath0p1 /ipsan/ #挂载mpath1p1分区
四、multipath的高有配置
以上都是用multipath的默认配置来完成multipath的配置，比如映射设备的名称，multipath负载均衡的方法都是默认设置。那有没有按照我们自己定义的方法来配置multipath呢，当可以。
1、multipath.conf文件的配置
接下来的工作就是要编辑/etc/multipath.conf的配置文件
multipath.conf主要包括blacklist、multipaths、devices三部份的配置
blacklist配置
blacklist {
devnode “^sda”
}
Multipaths部分配置multipaths和devices两部份的配置。
multipaths {
multipath {
wwid **************** #此值multipath -v3可以看到
alias iscsi-dm0 #映射后的别名,可以随便取
path_grouping_policy multibus #路径组策略
path_checker tur #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
}
}
Devices部分配置
devices {
device {
vendor “iSCSI-Enterprise” #厂商名称
product “Virtual disk” #产品型号
path_grouping_policy multibus #默认的路径组策略
getuid_callout “/in/scsi_id -g -u -s /block/%n” #获得唯一设备号使用的默认程序
prio_callout “/in/acs_prio_alua %d” #获取有限级数值使用的默认程序
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
failback immediate #故障恢复的模式
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
}
}
如下是一个完整的配置文件
blacklist {
devnode “^sda”
}
defaults {
user_friendly_names no
}
multipaths {
multipath {
wwid0000a67854c6270b4359c66c272e2f356321
alias iscsi-dm0
path_grouping_policy multibus
path_checker tur
path_selector “round-robin 0”
}
multipath {
wwid0000dcca2eda91d70b81edbcfce2357f99ee
alias iscsi-dm1
path_grouping_policy multibus
path_checker tur
path_selector “round-robin 0”
}
multipath {
wwid000020f763489c3957ed96
alias iscsi-dm2
path_grouping_policy multibus
path_checker tur
path_selector “round-robin 0”
}
multipath {
wwidca813020a195422ba3663e1f03cc3
alias iscsi-dm3
path_grouping_policy multibus
path_checker tur
path_selector “round-robin 0”
}
}
devices {
device {
vendor “iSCSI-Enterprise”
product “Virtual disk”
path_grouping_policy multibus
getuid_callout “/in/scsi_id -g -u -s /block/%n”
path_checker readsector0
path_selector “round-robin 0”
}
}
获取wwid的方法：
(1)默认情况下，将使用 /var/lib/multipath/bindings 内的配置设定具体每个多路径设备名，如果在/etc/multipath.conf中有设定各wwid 别名，别名会覆盖此设定。
(2)# multipath -v3命令查找
2、负载均衡测试
使用dd命令来对设备进行写操作，并同时通过iostat来查看I／0状态，命令及输出如下：
# dd if=/dev/zero of=/dev/mapper/iscsi-dm1p1
开启另外一个终端用以下命令查看IO情况
# iostat 10 10
通过上述输出，我们看到，在对/dev/mapper/iscsi-dm1p1读写时，实际上是通过对/dev/md-1包含的当前active的所有设备，即/dev/sde1,/dev/shl这2条路径来完成对实际的LUN的写过程。
3、路径切换测试
首先，我们拔掉服务器上一根网线，经过不到10秒，我们看到：MPIO成功地从上述“失败”的路径/dev/sel切换到了另外一条路径/dev/sdh1上。
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linux如何把一个内网地址映射到另外一一个公网地址上
1.启用网关服务器路由转发功能
# vi /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward=1
# sysctl -p
2.为局域网访族扮问Internet 的数据包采用SNAT策略，将源地址更改为服务器的公网IP地尘穗激址
# iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.1.0/24 -o eth0 -j SNAT –to-source 公网IP
(eth0 这个派袜我不知道你配得哪个口 自己改)
如何使用Linux自带多路径DM
一、多路径解释
多路径，顾名春桥轮思义就是有多种选择的路径。在SAN或IPSAN环境，主机和存储之间外加了光纤交换机，这就导致主机和存储之间交换速度和效率增强，一条路径肯定是不行的，也是不安全不稳定的。多路径就是要来解决从主机到磁盘之间最快，更高效的问题。主要实现如下几个功能
故障的切换和恢复
IO流量的负载均衡
磁盘的虚拟化
多路径之前一直是存储厂商负责解决，竟来被拆分出来单独卖钱了。消扒
构架基本是这样的：存储，多路径软件，光纤交换机，主机，主机系统。
二、LINUX下的multipath
1、查看是否自带安装？
# rpm -qa|grep device
device-mapper-1.02.39-1.el5
device-mapper-1.02.39-1.el5
device-mapper-multipath-0.4.7-34.el5
device-mapper-event-1.02.39-1.el5
#
2、安装
rpm -ivh device-mapper-1.02.39-1.el5.rpm #安装映射包
rpm -ivh device-mapper-multipath-0.4.7-34.el5.rpm #安装多路径包
外加加入开机启动
chkconfig –level 2345 multipathd on#设置成开机自启动multipathd
lod |grep dm_multipath#来检查安装是扒信否正常
3、配置
# on the default devices.
blacklist {
devnode “^(ram|raw|loop|fd|md|dm-|sr|sr|scd|st)*”
devnode “^hd”
}
devices {
device {
vendor “HP”
path_grouping_policy multibus
features “1 queue_if_no_path”
path_checker readsector()
failback immediate
}
}
完整的配置如下：
blacklist {
devnode “^sda”
}
defaults {
user_friendly_names no
}
multipaths {
multipath {
wwida67854c6270b4359c66c272e2f356321
alias iscsi-dm0
path_grouping_policy multibus
path_checkertur
path_selector”round-robin 0″
}
multipath {
wwiddcca2eda91d70b81edbcfce2357f99ee
alias iscsi-dm1
path_grouping_policy multibus
path_checkertur
path_selector”round-robin 0″
}
multipath {
wwidf763489c3957ed96
alias iscsi-dm2
path_grouping_policy multibus
path_checkertur
path_selector”round-robin 0″
}
multipath {
wwidca813020a195422ba3663e1f03cc3
alias iscsi-dm3
path_grouping_policy multibus
path_checkertur
path_selector”round-robin 0″
}
}
devices {
device {
vendor “iSCSI-Enterprise”
product “Virtual disk”
path_grouping_policy multibus
getuid_callout”/in/scsi_id -g -u -s /block/%n”
path_checkerreadsector0
path_selector”round-robin 0″
}
}
4、命令
# multipath -h
multipath-tools v0.4.7 (03/12, 2023)
Usage: multipath
v levelverbosity level
no output
print created devmap names only
default verbosity
print debug information
hprint this usage text
b filebindings file location
ddry run, do not create or update devmaps
lshow multipath topology (sysfs and DM info)
llshow multipath topology (maximum info)
fflush a multipath device map
Fflush all multipath device maps
rforce devmap reload
p policyforce all maps to specified policy :
failover path per priority group
multibusall paths in 1 priority group
group_by_serialpriority group per serial
group_by_priopriority group per priority lvl
group_by_node_name 1 priority group per target node
devicelimit scope to the device’s multipath
(udev-style $DEVNAME reference, eg /dev/sdb
or major:minor or a device map name)
#
5、启动关闭
# /etc/init.d/multipathd start #开启mulitipath服务
service multipath start
service multipath restart
service multipath shutdown
6、如何获取wwid
1、
# cat /var/lib/multipath/bindings
# Multipath bindings, Version : 1.0
# NOTE: this file is automatically maintained by the multipath program.
# You should not need to edit this file in normal circumstances.
#
# Format:
# alias wwid
#
mpathd50ec912de11
mpathd50ec912de11
mpathd50ec912de11
mpathd50ec912de11
mpathd50e003a744871c912de11
2、
# multipath -v3 |grep 3600
sdb: uid =d50e003a744871c912de11 (callout)
sdc: uid =d50e003a744871c912de11 (callout)
sdd: uid =d50e003a744871c912de11 (callout)
sde: uid =d50e003a744871c912de11 (callout)
d50e003a744871c912de11 1:0:0:0 sdb 8: DGC,RAI
d50e003a744871c912de11 1:0:1:0 sdc 8: DGC,RAI
d50e003a744871c912de11 2:0:0:0 sdd 8: DGC,RAI
d50e003a744871c912de11 2:0:1:0 sde 8: DGC,RAI
Found matching wwid in bindings file.
比较详细的文字：
RHEL官网资料：
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