LENOVO PATHpilot Pro 2.0 User Guide

PATHpilot Pro 2.0 
用户手册 V1.0  
联想集团服务器存储事业部
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PATHpilot Pro 2.0 用户手册 V1.0
版权声明  
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PATHpilot Pro 2.0 用户手册V1.0
1 绪论..........................................................................................................................4
概述................................ ................................................................................................ 4
工作原理.........................................................................................................................5
故障切换的条件 .............................................................................................................. 6
路径识别.........................................................................................................................6
硬盘 ID...........................................................................................................................7
逻辑磁盘访问..................................................................................................................7
逻辑盘分配 .....................................................................................................................8
性能................................ ..............................................................................................10
第二章 配置和故障切换.......................................................................................................11
单主机,单控制器,单 HBA .........................................................................................11
单主机,单控制器,双 HBA ......................................................................................... 12
单主机,双控制器,4 HBA ........................................................................................... 13
单主机,双控制器 ,例一............................................................................................. 14
单主机,双控制器,例二 ..............................................................................................16
双主机、双控制器的集群配置....................................................................................... 19
SAN 多点集群拓扑结构 .................................................................................................22
第三章 运行 PATHpilot Pro.................................................................................................. 23
启动................................ ..............................................................................................23
路径视图....................................................................................................................... 25
硬盘视图....................................................................................................................... 28
事件日志....................................................................................................................... 30
工具条 .......................................................................................................................... 31
如何配置路径................................................................................................................ 34
PATHpilot Pro的口令..................................................................................................... 34
如何更改刷新间隔......................................................................................................... 35
如何注册一台服务器
..................................................................................................... 35
删除服务器 ................................................................................................................... 36
更改服务器信息 ............................................................................................................36
如何登录、退出服务器.................................................................................................. 36
如何改变路径监测间隔和稳定性阀值............................................................................. 36
故障切换/故障回切 例一 ...............................................................................................37
故障切换/故障回切 例二 ...............................................................................................39
附录 A 安装 PATHpilot 软件................................ ..............................................................40
系统要求....................................................................................................................... 41
控制器要求 ................................................................................................................... 41
配置存储子系统 ............................................................................................................41
安装程序....................................................................................................................... 41
Windows 系统下的安装和运行................................................................................... 42
Linux Solaris 系统下安装....................................................................................... 46
Linux 系统下运行 PATHpilot .......................................................................................... 50
Solairs 系统下运行 PATHpilot......................................................................................... 50
安装 PATHpilot 的注意事项............................................................................................ 51
Windows 系统下卸载 PATHpilot................................................................................. 51
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Linux Solaris 系统下卸载 PATHpilot....................................................................... 52
附录 B 事件....................................................................................................................... 52
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第 1 章 绪论 
概述
联想PATHpilot Pro是用来管理主机操作系统与RAID存储系统中逻辑设备之间的多条数据 路径的工具软件,目的是降低数据丢失风险。PATHpilot  Pro通过故障检测、自动故障切换和I/O 重新路由定向功能来保证操作的可靠性。PATHpilot Pro支持Windows操作系统上的集群,并支 持带有一致性镜像缓存架构的容错RAID系统。(在多服务器的拓扑中,PATHpilot  Pro必须在每 台服务器上进行独立安装,否则故障切换可能失效)。 PATHpilot  Pro是一个透明的数据路径管 理工具:在 PATHpilot  Pro管理数据路径时,用户无需参与;仅仅在需要进行事件监控或者改变 默认配置时才需要用户的介入。  
PATHpilot Pro支持: 
l 路径监控和路径失败的日志记录;  l 多路径故障切换;   l 自动故障回切;  l 安装过程中的逻辑设备自动分配;  l 用户手动路径切换; 
PATHpilot  Pro是一个Client/Server体系结构。客户端是一个图形化的用户界面称作PICC (Path  Information Control Console),用于显示数据路径的配置和状态。您可以通过PICC 来管理数据路径:  
l 查看端口分配;  l 查看事件;  l 查看改变主要路径;  l 查看改变次要路径;  l 查看失效路径;  l 查看逻辑盘分配和为了均衡负载改变逻辑盘分配; 
配置的改变信息会在PICC事件屏上显示出来。(在Windows操作系统中,事件也在Windows 事件查看器中显示。在 Linux和Solaris操作系统中,事件会在系统日志中显示。) 
服务器包括PIC(Path  Information  Control)驱动。PIC驱动是一个操作系统的过滤驱动, 该驱动安装在一台连接存储设备的主机上,并且它的位置在用户应用程序和HBA设备驱动之间。 所有的应用程序执行的I/O操作都要通过PIC驱动过滤后转给HBA卡的驱动。  
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                图1-1PIC 驱动在主机/服务器上的安装位置
在多于一台主机的系统中,可以在一台主机上安装客户端,而在所有的主机上安装服务器 端。这样以来, PICC可以查看所有主机到逻辑盘之间的路径。您可以通过注册服务器来识别每 台服务器(当前客户端运行的服务器不需要注册),并通过口令来进入每台服务器。  
工作原理 
PATHpilot  Pro  PIC驱动被安装后,从用户应用程序到一个阵列的逻辑盘所有的操作都通过 PIC驱动来进行。被HBA设备驱动送回超时响应的任何操作都被认为是路径失效。当PATHpilot  Pro发现失效路径时,它从失效路径转到次要路径(故障切换)。如果次要路径也失败了, PATHpilot Pro将再次将失败路径转换为其他可选路径,直到试完所有的路径。如图1-2,通 过HBA 0-0存取逻辑盘上数据。在这个例子中,当路径失效时,PIC驱动将重新路由使得通过HBA  0-1存取逻辑盘。 
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                    图1-2  路径故障切换 
注意:该例子只被用来说明PATHpilot Pro数据路径和路径失效的概念,而不是说明一个特别的 体系结构。  
在PATHpilot Pro中,主机和逻辑盘之间的首选路径被称为主要路径。 PATHpilot  Pro安装 时自定义主要路径。如果您希望改变此配置,安装后可以重新定义一个新的主要路径。主要路 径之外的路径通称次要路径。 
当路径失效时,PATHpilot  Pro通过经由失效路径对逻辑盘的尝试存取来监控失效路径的状 态。当经由失效路径的尝试存取不再返回超时信息时,PATHpilot Pro将活动路径重新切换到此 前的失效路径。从次要路径返回到此前失败路径的过程称为故障回切。 
PATHpilot  Pro也支持用户通过手动方式实现路径切换,这使得您可以选择一个新的主要路 径并切换到新路径,此配置改变在重新引导系统后仍然有效。手动路径切换对系统管理员灵活配 置路径资源非常有用。  
PATHpilot  Pro对一个逻辑盘最多可以管理32条路径。这包括一条活动路径和最多31个 次要路径。一个安装PATHpilot Pro 的RAID存储系统上每个逻辑盘只有一条活动路径。 
故障切换的条件
操作失败或者超时都会造成路径的中断,导致故障切换。部分的操作失败可能并不会导致 路径的故障切换,但仍有可能使得系统的可用性或者性能受到影响。造成路径失效的组件包括: 
l HBA故障;  l 线路故障;   l 交换机故障;  l 控制器故障;  l 用户交互式介入;   l 操作超时。  
路径识别
所有的操作系统把光纤环路看作一个访问存储设备的SCSI总线,因此, FC环或者FC  Fabric 也采用SCSI的逻辑访问方法来访问存储设备。图1-3举例说明了一个典型的RAID存储子系统的 体系结构。 RAID存储子系统具有两个端口,主机具有两个FC HBA,它们分别通过独立的光纤线 缆进行连接。 
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                             图1-3多路径体系结构 
主机和逻辑盘之间的路径被定义为它的SCSI地址。每条路径有一个唯一的SCSI地址,包括: 
l 端口号-主机或者HBA的端口号;  l 总线号-总线号或者路径ID;  l 目标ID-目标(Target)的ID;  l LUN-逻辑单元序列号。 
在RAID控制器配置中,操作系统在主机和逻辑盘之间辨认路径方法如下: 
l 路径1:端口号X-总线J-目标A-LUN M  l 路径2:端口号Y-总线K-目标B-LUN N 
硬盘 ID 
硬盘ID是操作系统用来识别逻辑盘而设定的数值。硬盘ID被显示在PICC上以识别逻辑盘。 
以NT为例:当NT启动时,会通过通往逻辑盘的所有可用路径找到所有的逻辑盘,然后,依 序给硬盘编号(Disk0, Disk1, ... Disk63)。NT并不知道是否在不同的路径上存在着相同的逻 辑盘。  
当您安装PATHpilot Pro时,它会查找出哪些逻辑盘是同一个逻辑盘,此后, PATHpilot或 者创建一个新的硬盘ID,或者挑选一个操作系统创建的已存在的硬盘ID使用指派给每个逻辑盘 (具体选用哪种方式,因操作系统而异)。当从磁盘管理器或者其他的相当环境中,会发现 PATHpilot  Pro 指派的硬盘ID是可访问的磁盘,而安装PATHpilot之前的硬盘ID可能是不可访问 (这也因操作系统而异)。通过PATHpilot  Pro,您可以通过不同的路径访问具有相同的硬盘ID 的同一逻辑盘。  
逻辑磁盘访问
一个RAID存储系统可以有多个端口来连接主机和逻辑盘。当多个端口连接一个逻辑盘时, 操作系统为每条路径(路径由Target ID和LUN构成)分配一个地址。每个逻辑盘有一个唯一的序 号签名,这个序号签名在逻辑盘创建时由控制器Firmware分配。PIC驱动程序通过序号签名来识
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别逻辑盘。PIC驱动还假设一个逻辑盘即使通过不同的路径访问也总是返回同一个序号签名。图 1-4显示连接到两个主机端口上的一个逻辑盘。这个逻辑盘具有一个序号但却有两个不同的地 址。 
                                图1-4  逻辑盘访问 
系统盘映射是一个明确限定通过特定控制器主机端口访问逻辑磁盘的特性。5.4版本(包括 该版本)以前的Fimware使用LUN Mapping来设置此特性。6.0版本(包括6.0版本)以后的Firmware 使用SANmapping?来设置此特性。无论使用哪种方法,设置此特性为ALL都意味着所有的系统盘 可以通过所有的控制器主机端口进行访问,可以到达所有的HBAs。 
逻辑盘分配
PATHpilot  Pro支持逻辑盘通过可用路径进行自动和手动的分配。分配完成之后(自动或者 手动),PATHpilot Pro记忆所选择的到逻辑盘的主要路径并继续使用其他的路径。PATHpilot  Pro 创建并维护包括最近路径配置的配置文件。  
在安装过程中,PATHpilot Pro把逻辑盘均分到所有的可用路径上,这是PATHpilot Pro初 始化安装默认的操作。当对硬件配置发生变化或者创建了新的逻辑盘时,PATHpilot  Pro会自动 的重新分配逻辑盘。重新启动系统使配置生效时,PATHpilot  Pro会发现新的配置,重新对逻辑 盘进行分配、并重置各个主要路径。 
PATHpilot Pro使用LUN计数的方法自动分配对逻辑盘的访问路径。分配是建立在逻辑盘数 目和路径数目的基础上的,对逻辑盘的读/写操作数的多少并不影响路径分配。图 1-5显示了逻 辑盘使用LUN计数法分配的例子。在此例中,四个逻辑盘(LD0-LD3)有两条路径(A和B )可用。 当没有使用LUN计数法分配路径之前,所有四个逻辑磁盘全部通过A路径进行访问。LUN计数分配 法使得两条路径上的LUN数目达到平均。 
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图1-5  LUN计数平衡路径分配 
注意: 如果在初始化PATHpilot安装后,发现逻辑盘的分配不平均,可以利用eArray  Director察看逻辑盘的映射参数设置是否正确。
PATHpilot Pro也允许用户手动分配对逻辑盘的存取路径。手动进行路径的分配可以使用 PICC来实现。当希望根据对逻辑盘的读/写负载不同来分配存取路径时,手工分配方式非常有效。 可以通过PICC为逻辑磁盘分配最优的路径,提高数据访问效率。 
注意:  PATHpilot不支持根据对逻辑磁盘读写操作的数目不同来进行自动负载均衡。如 果要根据读写操作的数目优化路径分配,就需要通过手动方式分配路径。 
逻辑盘的分配在故障切换的情况下不能实现平衡分配。在故障回切之后,逻辑盘分配会回 到故障切换之前的设置状态。例如:图1-6中的阵列,该阵列包含32个逻辑盘, 4条路径,每条 路径有8个逻辑盘。( 在此配置中,每条路径都是它连接的逻辑盘的主要路径,同时又是其他路 径上逻辑盘的次要路径)。该例中如果A路径失败,对0-7磁盘的读/写操作通过B路径,那么 B 路径此时可以看到0-15的逻辑盘,C路径看到16-23的逻辑盘,D路径看到24-31的逻辑盘 ;如果B 路径失败, 0-23逻辑盘的读/写操作就通过C路径,24-31的读写操作依然通过D路径。在每条路 径都恢复后,每条路径上的逻辑盘的分配都恢复到初始状态。 
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图1-6  故障切换过程中的逻辑盘分配 
性能
一个RAID控制器的失效也可能导致故障切换。在这种情况下,当接管控制器可用时,与失 效控制器到接管控制器切换过程相关的某些操作可能中断数据传输。用户可能遇到下列情况: 
l I/O操作停止;  l PICC标记路径错误;  l PICC显示次要路径;  l PICC事件查看器中显示一个事件;  l I/O操作在次要路径中进行; 
发生下列情况时, PATHpilot Pro可能不会故障切换: 
l HBA设备的超时值设置为无限大;  l 不是严重错误; 
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当路径回切到主要路径时,性能并不再受影响。  
在故障切换后,性能可能会降低,因为数据传输的路径数减少了。当处理器的利用率很高 时,PICC配置的更新会降低。 
第二章 配置和故障切换 
在需要可替换路径控制的系统(比如PATHpilot  Pro)中,存储系统必须被配置成从用户应 用程序至少有两条路径(一个主要路径、一个次要路径)到达逻辑盘。一般来讲,主要路径是 对逻辑磁盘数据访问的缺省路径;次要路径是当主要路径失败时替换的备用路径。PATHpilot  Pro可以支持1到31个备用路径。系统中的冗余可能来自: 
l 多个HBA卡; 
l 多个集线器或交换机;  
l 多个控制器。 
在全冗余配置中,RAID控制器必须配置为“multiport”拓扑结构。逻辑盘到控制器主机端 口的映射属性LUN 映射必须被设置为ALL,这样才能保证可以通过所有的控制器主机端口访问逻 辑盘。主机到逻辑盘映射( SANmapping)必须被设置为“所有的主机HBA都具有访问逻辑盘的权 限”(配置工作可以通过控制器管理软件完成,例如eArray Director)。 
以下是一些配置例子,这些例子配有系统组件简要描述配置和配置的优点。为了描述路径 冗余,这些例子中到每个逻辑盘最少有两条途径。但并不是所有的路径被显示在图中。另外, 除了第一个例子,其他全部配置使用多块HBA。为了避免单点故障,不推荐采用双端口的HBA卡 配置冗余路径。  
单主机,单控制器 ,单
使用PATHpilot Pro的最简单的配置是一个单主机、一个HBA通过集线器连接到到一个控制 器。在这种配置中,从集线器到控制器端口的两条线缆产生了冗余。  
注意:这种配置有3个故障点:HBA、线缆和集线器。该配置仅是一种非常简单的冗余配置。 
HBA
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在这种配置下,PATHpilot Pro可以找到两条路径通往每个逻辑盘:  逻辑盘A路径1:HBA 0-0/ cable  A/  hub/ cable 0/ C0P0  逻辑盘A路径2:HBA 0-0/ cable A/  hub/ cable 1/ C0P1 
逻辑盘B路径1:HBA 0-0/ cable  A/  hub/ cable 0/ C0P0  逻辑盘B路径2:HBA 0-0/ cable A/  hub/ cable 1/ C0P1 
逻辑盘C路径1:HBA 0-0/ cable  A/  hub/ cable 0/ C0P0  逻辑盘C路径2:HBA 0-0/ cable  A/  hub/ cable 1/ C0P1 
单主机,单控制器 ,双 HBA
在单主机、单控制器、双HBA卡配置中,主机必须通过两条线缆连接到服务器,实现冗余路 径故障切换。在这个例子中,主机通过主要路径连接到一个逻辑盘,主要路径描述为:HBA  0 -0 
/ cable  0  /  port  C0P0。次要路径为:HBA0-1 / cable 1 / port C0P1。如果主要路径中的任 何一个组件出现故障, PATHpilot Pro通过次要路径把数据发送到逻辑盘。 
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在这个配置中, PATHpilot  Pro可以找到两条路径到每个逻辑盘:  逻辑盘A 路径1: HBA 0-0/ cable 0/ C0P0  逻辑盘A 路径2: HBA 0-1/ cable 1/ C0P1 
逻辑盘B 路径1: HBA 0-0/ cable 0/ C0P0  逻辑盘B 路径2: HBA 0-1/ cable 1/ C0P1 
逻辑盘C 路径1: HBA 0-0/ cable 0/ C0P0  逻辑盘C 路径2: HBA 0-1/ cable 1/ C0P1 
单主机,双控制器,四 HBA
在一台主机,一个控制器和4个HBA卡的配置中,主机通过4条线缆连接到控制器。这种配置 可以取得高性能的读/写操作。 
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按照图示进行LUN的配置,在这个图示的配置中, PATHpilot Pro可以为每个逻辑盘找到两 条路径: 
逻辑盘A 路径1: HBA 0-0/ cable 0/ C0P0  逻辑盘A 路径2: HBA 0-2/ cable 2/ C1P0 
逻辑盘B 路径1: HBA 0-1/ cable 1/ C0P1  逻辑盘B 路径2: HBA 0-2/ cable 2/ C1P0 
逻辑盘C 路径1: HBA 0-1/ cable 1/ C0P1  逻辑盘C 路径2: HBA 0-3/ cable 3/ C1P1 
如果从主机到逻辑盘的路径中有任何组件发生故障,PATHpilot  Pro通过次要路径来把数据 发送到逻辑盘。单个组件的故障不会影响到控制器通道。 
单主机,双控制器 ,例一
最简单的单主机双控制器配置在主机中使用两个HBA,每个HBA连接到一个单独的控制器, 而且每个HBA通过单独的一条线缆连接到一个交换机。每个交换机使用两根线缆连接到一个控制 器。不同的路径通过不同的交换机,因此单个硬件故障不会影响到所有的通往LUN的路径。 
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在这个配置中, PATHpilot  Pro可以找到两条通往每个逻辑盘的路径:  逻辑盘A 路径1: HBA 0-0/ cable A/ switch A/ cable 0/ C0P0  逻辑盘A 路径2: HBA 0-1/ cable B/ switch B/ cable 2/ C1P0 
逻辑盘B 路径1: HBA 0-0/ cable A/ switch A/ cable 1/  C0P1  逻辑盘B 路径2: HBA 0-1/ cable B/ switch B/ cable 2/ C1P0 
逻辑盘C 路径1: HBA 0-0/ cable A/ switch A/ cable 1/  C0P1  逻辑盘C 路径2: HBA 0-1/ cable B/ switch B/ cable 3/ C1P1 
如果从主机到一个逻辑盘中的任何一个组件出现故障,PATHpilot  Pro会通过次要路径发送数据 到逻辑盘。HBA或者交换机的故障会导致一个控制器不能访问(下一个例子就能够避免一个控制
器的不能访问)。如果逻辑盘A上需要预留资源并断开通过控制器C0访问逻辑盘A的通路,控制 器C1就可以接管到逻辑盘A上的数据操作,当然这过程是通过使用SCSI命令集中的Target  Reset、LU Reset或者供应商的其他特定命令来完成。这些操作都是由PATHpilot Pro自动完成 的。 
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