Rutas múltiples de Linux DM

El mapeador de dispositivos de entrada/salida multipath ( DM-MPIO ) o DM-Multipathing proporciona conmutación por error de entrada/salida (E/S) y equilibrio de carga mediante el uso de E/S multipath dentro de Linux para dispositivos de bloques . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} Al utilizar el mapeador de dispositivos, el multipathddemonio proporciona la lógica del lado del host para usar múltiples rutas de una red redundante para proporcionar disponibilidad continua y conectividad de mayor ancho de banda entre el servidor host y el dispositivo de nivel de bloque. ^{[ 4 ]} DM-MPIO maneja el enrutamiento de E/S de bloque a una ruta alternativa en caso de falla de ruta. DM-MPIO también puede equilibrar la carga de E/S en todas las rutas disponibles que se utilizan normalmente en entornos SAN Fibre Channel (FC) e iSCSI . ^{[ 5 ]} DM-MPIO se basa en el mapeador de dispositivos , ^{[ 6 ]} que proporciona el marco básico que mapea un dispositivo de bloques en otro.

Al utilizar Linux DM-MPIO en un centro de datos que cuenta con otros sistemas operativos y soluciones de rutas múltiples, se deben tener en cuenta componentes clave de la gestión de rutas.

• Balanceo de carga : la carga de trabajo se distribuye entre los componentes de hardware disponibles. Objetivo: reducir el tiempo de finalización de E/S, maximizar el rendimiento y optimizar los recursos.
• Conmutación por error y recuperación de rutas : utiliza canales de E/S redundantes para redirigir las lecturas y escrituras de la aplicación cuando una o más rutas ya no están disponibles.

DM-MPIO comenzó como un conjunto de parches creado por Joe Thornber, y posteriormente fue mantenido por Alasdair G Kergon en Red Hat. Se incluyó en la versión principal de Linux con el kernel 2.6.12, que se publicó el 17 de junio de 2005. ^{[ 7 ]}

DM-MPIO en Linux consta de componentes del núcleo y componentes del espacio de usuario.

• Núcleo – mapeador de dispositivos – subsistema de bloques que proporciona un mecanismo de capas para dispositivos de bloques.
  • dm-multipath– Módulo del kernel que implementa el objetivo de mapeo de dispositivos multipath .
• El espacio de usuario – multipath-tools – proporciona las herramientas para administrar dispositivos con rutas múltiples, indicándole al módulo multipath del mapeador de dispositivos qué hacer. Las herramientas consisten en:
  • Multipath: escanea el sistema en busca de dispositivos multipath, los ensambla y actualiza el mapa del mapeador de dispositivos. ^{[ 5 ]}
  • Multipathd: demonio que espera eventos de mapas y luego ejecuta multipath y supervisa las rutas. Marca una ruta como fallida cuando esta se vuelve defectuosa. Dependiendo de la política de recuperación, puede reactivar la ruta. ^{[ 5 ]}
  • Devmap-name: proporciona un nombre de dispositivo significativo a udev para los devmaps. ^{[ 5 ]}
  • Kpartx: asigna mapas devs lineales a particiones de dispositivos para hacer que los mapas de rutas múltiples sean particionables. ^{[ 5 ]}
  • Multipath.conf: archivo de configuración para el demonio multipath. Se utiliza para sobrescribir la tabla de configuración integrada de multipathd.

• HBA: Los adaptadores de bus de host proporcionan la interfaz física entre el bus de host de entrada/salida (E/S) de los dispositivos Fibre Channel y la red Fibre Channel subyacente. ^{[ 9 ]}
• Ruta: Conexión desde el servidor a través del HBA a una LUN específica.
• Estados de ruta DM: La vista del mapeador de dispositivos sobre la condición de la ruta. Solo son posibles dos condiciones:
  • Activo: La última operación de E/S enviada a través de esta ruta se completó correctamente. Análogo al estado de ruta listo.
  • Error: La última operación de E/S enviada a través de esta ruta no se completó correctamente. Análogo a un estado de ruta defectuosa.
• Conmutación por error : Cuando se determina que una ruta está en estado de fallo, una ruta que esté en estado listo se activará. ^{[ 10 ]}
• Recuperación: Cuando se determina que una ruta fallida vuelve a estar activa, multipathd puede optar por recuperar la ruta según lo determine la política de recuperación. ^{[ 11 ]}
• Política de recuperación ante fallos: Cuatro opciones, tal como se definen en el archivo de configuración multipath.conf.
  • Inmediato: Volver inmediatamente a la ruta de máxima prioridad.
  • Manual: La ruta fallida no se supervisa y requiere la intervención del usuario para la recuperación.
  • Conmutación por error (para clústeres): Realice la conmutación por error automática solo cuando la primera ruta de un grupo de rutas se active. Esto evita que un nodo vuelva automáticamente a la normalidad cuando otro nodo solicita la conmutación por error.
  • Número de segundos: Espere un número determinado de segundos para permitir que la E/S se estabilice y, a continuación, vuelva a la ruta de mayor prioridad.
• Activo/Activo: En un sistema que tiene dos controladores de almacenamiento, cada controlador puede procesar E/S. ^{[ 12 ]}
• Activo/Pasivo: En un sistema que tiene dos controladores de almacenamiento, solo uno de ellos puede procesar E/S a la vez; el otro (pasivo) está en modo de espera. ^{[ 12 ]}
• LUN: Número de unidad lógica SCSI
• WWID : El identificador mundial es un identificador para el dispositivo multipath que garantiza ser único e inmutable a nivel global.

• Michael, T., Kabir, R., Giles, J. y Hull, J. (2006). Configuración de Linux para habilitar E/S de rutas múltiples. Recuperado de http://www.dell.com/downloads/global/power/ps3q06-20060189-Michael.pdf . Archivado el 27 de febrero de 2012 en Wayback Machine.
• Goggin, E., Kergon, A., Varoqui, C., & Olien, D. (2005) Actas del Simposio Linux – Rutas múltiples en Linux. Recuperado de https://web.archive.org/web/20101227213252/http://www.linuxinsight.com/files/ols2005/goggin-reprint.pdf
• Documentación de Red Hat. (s.f.) Red Hat Enterprise Linux 6, DM Multipath. Recuperado de https://access.redhat.com/site/documentation/en-US/Red_Hat_Enterprise_Linux/6/html-single/DM_Multipath/
• Varoqui, C. (2010). La implementación de rutas múltiples en Linux. Recuperado de http://christophe.varoqui.free.fr/refbook.html