EMC PowerPath多路徑軟件功能概覽
比特網(wǎng) 發(fā)表于:13年02月18日 00:00 [轉(zhuǎn)載] DOIT.com.cn
PowerPath是基于主機(jī)的用于智能地管理多路徑I/O的軟件。PowerPath可實現(xiàn)多路徑、自動故障切換以及動態(tài)負(fù)載均衡,可用于管理Symmetrix,Clariion,以及第三方存儲陣列。
本文主要介紹EMC多路徑控制軟件PowerPath的功能。
什么是PowerPath:
PowerPath是基于主機(jī)的用于智能地管理多路徑I/O的軟件。PowerPath可實現(xiàn)多路徑、自動故障切換以及動態(tài)負(fù)載均衡,可用于管理Symmetrix,Clariion,以及第三方存儲陣列。
路徑(Path)指的是在主機(jī)與存儲系統(tǒng)邏輯單元(Logical Unit, LU)之間的物理路線。包括主機(jī)總線適配器(HBA)端口,電纜,交換機(jī),存儲系統(tǒng)接口和端口,以及LU。LU指可作為單一存儲卷被尋址的物理或虛擬設(shè)備。對于iSCSI標(biāo)準(zhǔn),路徑指Initiator-Target-LUN。
PowerPath支持對一個邏輯設(shè)備的多路徑連接,使用PowerPath可提供以下功能:
硬件故障發(fā)生時自動故障切換。PowerPath自動檢測到路徑故障并將I/O重定向至另一條路徑。
動態(tài)多路徑負(fù)載均衡。PowerPath將對一個邏輯設(shè)備的I/O請求分布于所有可用路徑,因此提升了I/O性能并減少了管理時間,并由于無需在邏輯設(shè)備之間靜態(tài)配置路徑而減少了故障停機(jī)時間。
多路徑功能:
PowerPath可通過多個端口連接到邏輯設(shè)備。用戶可使用兩個或更多接口將邏輯設(shè)備配置為共享設(shè)備。通過此方式,所有邏輯設(shè)備在所有端口可見,從而提升了可用性。
如下圖所示,沒有PowerPath的情況下,主機(jī)的SCSI驅(qū)動將無法通過多路徑連接到一個邏輯設(shè)備。這是由于大多數(shù)操作系統(tǒng)將一條路徑看作一個獨(dú)特的邏輯設(shè)備,盡管在多條路徑連接到同一邏輯設(shè)備的情況下也是如此。這會導(dǎo)致系統(tǒng)crash時數(shù)據(jù)的丟失。而PowerPath排除了這樣的限制。
使用PowerPath的情況下,用戶可以通過多條路徑連接到邏輯設(shè)備從而實現(xiàn)主機(jī)和存儲端口的共享。使用Fabric配置的共享路徑數(shù)量會更多。例如,主機(jī)具有4個HBA通過Fabric連接到主機(jī)的4個端口100個邏輯設(shè)備上,PowerPath管理1600條路徑。(4HBAs X 4Fas x 100 logical devices = 1600)。
PowerPath利用了存儲系統(tǒng)的多路徑性能,在主機(jī)和邏輯設(shè)備間提供負(fù)載均衡或防路徑故障的功能。從而PowerPath能夠:
通過在多條路徑發(fā)送I/O請求到同一邏輯設(shè)備增加I/O吞吐量。
通過將I/O請求從一條故障路徑重定向至另一工作路徑防止數(shù)據(jù)丟失。
動態(tài)負(fù)載均衡:
PowerPath通過動態(tài)負(fù)載均衡在維持最大性能的同時降低管理成本,它的設(shè)計目的是在所有時間使用所有路徑。PowerPath將對一個邏輯設(shè)備的I/O分布在所有可用路徑上,而不是讓一條路徑承擔(dān)所有的I/O負(fù)荷。(對于active-passive存儲系統(tǒng),每一個邏輯設(shè)備的可用路徑指的是那些連接到active SP的路徑。)
PowerPath在host-by-host基礎(chǔ)上對I/O負(fù)載均衡,它對于所有路徑維護(hù)所有I/O的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。對于每一個I/O請求,PowerPath根據(jù)實施的負(fù)載均衡和故障切換策略智能地選擇負(fù)擔(dān)最小的可用路徑。如果策略正確,PowerPah系統(tǒng)中所有路徑都會有近似相同的負(fù)載。
除了改進(jìn)I/O性能之外,動態(tài)負(fù)載均衡減少了管理時間和故障停機(jī)時間,因為管理員不再需要在邏輯設(shè)備之間靜態(tài)配置路徑。使用PowerPath,不需要安裝時間,路徑一直保持按照性能優(yōu)化的方式來配置。
下圖是沒有安裝PowerPath時的I/O隊列:
下圖是使用了PowerPath之后的I/O負(fù)載狀況:
下圖說明了I/O路徑的故障點(diǎn):
HBA/NIC
Interconnect(Cable和Patch Panel)
Switch
Interface
Interface port
如果發(fā)生路徑故障,PowerPath將該路徑上的I/O重新分配到正常工作的路徑。PowerPath停止向故障路徑發(fā)送I/O檢查可用路徑。如果沒有可用路徑,則將替代或備用路徑投入使用,I/O導(dǎo)入替代路徑。
PowerPath使用周期性路徑測試以確認(rèn)路徑是否能夠正常工作。路徑測試是PowerPath通過發(fā)送一系列I/O以確認(rèn)路徑的可用性。如果測試失敗,PowerPath關(guān)閉該路徑并停止向其發(fā)送I/O。
PowerPath繼續(xù)周期性地檢測故障路徑,以確認(rèn)其是否恢復(fù)。如果路徑通過測試,PowerPath將恢復(fù)對該路徑的使用并重新發(fā)送I/O。在輕量負(fù)載或小型配置的情況下,路徑在修復(fù)后會在一小時內(nèi)自動恢復(fù)使用。對于大型配置,修復(fù)后恢復(fù)所有路徑使用可能花費(fèi)數(shù)小時,因為周期性自動恢復(fù)任務(wù)被更高優(yōu)先級任務(wù)搶占。路徑的故障切換以及恢復(fù)流程對于應(yīng)用程序來說是透明的。當(dāng)路徑恢復(fù)后,存儲,主機(jī),應(yīng)用程序?qū)⒗^續(xù)保持可用性。
測試正常工作路徑將花費(fèi)幾毫秒,測試故障路徑可能花費(fèi)數(shù)秒,具體取決于故障類型。
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