Cluster基础(一)：配置iSCSI服务、编写udev规则、配置并访问NFS共享、部署Multipath多路径环境

一、配置iSCSI服务

目标：

本案例要求先搭建好一台iSCSI服务器，并将整个磁盘共享给客户端：

• 虚拟机添加新的磁盘
• 将新添加的磁盘分区并创建两个逻辑卷
• 逻辑卷名称分别为：/dev/myvg/iscsi1和/dev/myvg/iscsi2
• 服务器通过配置文件与命令两种方式共享逻辑卷

然后客户机挂载iSCSI服务器共享的磁盘：

• 客户端使用命令探测服务器共享的iSCSI磁盘
• 客户端挂载iSCSI磁盘
• 分区并格式化

方案：

使用2台RHEL6虚拟机，其中一台作为iSCSI服务器（192.168.4.5）、另外一台作为测试用的Linux客户机（192.168.4.205），如下图所示。

在RHEL6系统中，默认通过scsi-target-utils软件包提供iSCSI服务，因此需要在服务端安装scsi-target-utils包并配置对应的服务，iSCSI服务主要配置选项如下表所示。

客户端挂载iSCSI服务器：

• 客户端需要安装iscsi-initiator-utils软件包
• 客户端使用命令挂载后需要分区、格式化并进行挂载测试

步骤：

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：安装iSCSI服务器软件

1）使用yum安装scsi-target-utils软件包

[root@svr5 ~]# yum  -y  install  scsi-target-utils
.. ..
[root@svr5 ~]# rpm  -q  scsi-target-utils
scsi-target-utils-1.0.24-10.el6.x86_64

2）启用target服务，并设为开机自动运行

[root@svr5 ~]# service  tgtd  start  ;  chkconfig  tgtd  on
Starting SCSI target daemon:                               [  OK  ]

tgtd服务默认通过TCP 3260端口监听客户端请求：

[root@svr5 ~]# netstat  -anptu  |  grep tgtd
tcp        0      0 0.0.0.0:3260	0.0.0.0:*	LISTEN      2737/tgtd

步骤二：创建逻辑卷

1）为新建磁盘/dev/sdb创建分区

[root@svr5 ~]# parted /dev/sdb mklabel gpt
[root@svr5 ~]# parted /dev/sdb mkpart primary 1 1000
[root@svr5 ~]# parted /dev/sdb mkpart primary 1000 2000

2）创建逻辑卷

[root@svr5 ~]# pvcreate /dev/sdb{1,2}
[root@svr5 ~]# vgcreate myvg /dev/sdb{1,2}
[root@svr5 ~]# lvcreate -n iscsi1 –L 800M myvg
[root@svr5 ~]# lvcreate -n iscsi2 –L 800M myvg
[root@svr5 ~]# lvscan

步骤三：通过命令行配置iSCSI服务

1）创建target

[root@svr5 ~]# tgtadm --lld iscsi --op new --mode \
> target --tid 1 -T iqn.2015-04.com.tarena.www:iscsi1

2）为target导入本地磁盘

[root@svr5 ~]# tgtadm --lld iscsi --op new --mode \
>logicalunit  --tid 1 --lun 1 -b /dev/myvg/iscsi1

3)配置ACL

[root@svr5 ~]# tgtadm --lld iscsi --op bind --mode \
> target --tid 1 -I 192.168.4.0/24

4)将以上三条命令加入开机启动文件

[root@svr5 ~]# vim /etc/rc.local
	.. ..
tgtadm --lld iscsi --op new --mode target --tid 1 -T iqn.2015-04.com.tarena.www:iscsi1
tgtadm --lld iscsi --op new --mode logicalunit  --tid 1 --lun 1 -b /dev/myvg/iscsi1
tgtadm --lld iscsi --op bind --mode target --tid 1 -I 192.168.4.0/24

步骤四：通过配置文件实现iSCSI服务

1）修改配置文件

[root@svr5 ~]# vim /etc/tgt/targets.conf
<target  iqn.2015-04.com.tarena.www:iscsi2 >
     # List of files to export as LUNs
     backing-store /dev/myvg/iscsi2			//定义存储设备
     initiator-address 192.168.4.0/24		//定义ACL
</target>

2）重启计算机，验证服务是否开机有效

[root@svr5 ~]# reboot

步骤五：客户端访问

1）客户端安装软件

[root@pc205 ~]# yum -y install iscsi-initiator-utils

2）客户端探测服务器共享

[root@pc205 ~]# iscsiadm -m discovery -t sendtargets -p 192.168.4.5:3260

3）客户端挂载iSCSI共享

[root@pc205 ~]# iscsiadm -m node -T \
>iqn.2015-04.com.tarena.www:iscsi1 \
>-p 192.168.4.5:3260 –l
[root@pc205 ~]# iscsiadm -m node -T \
>iqn.2015-04.com.tarena.www:iscsi2 \
>-p 192.168.4.5:3260 –l

4）分区、格式化、挂载

[root@pc205 ~]# fdisk –cul				//查看挂载的iSCSI共享盘
[root@pc205 ~]# parted /dev/sdb mklabel gpt
[root@pc205 ~]# parted /dev/sdb mkpart primary 1 800
[root@pc205 ~]# parted /dev/sdc mklabel gpt
[root@pc205 ~]# parted /dev/sdc mkpart primary 1 800
[root@pc205 ~]# mount /dev/sdb1  /mnt

二、编写udev规则

目标：

编写udev规则，实现以下目标：

1. 当插入一个U盘时，该U盘自动出现一个链接称为udisk
2. U盘上的第1个分区名称为udisk1，以此类推
3. 终端上出现提示”udisk plugged in”

方案：

对于Linux kernel 2.6及更新的操作系统版本udev是系统的设备管理器，udev会分析sysfs的数据，并根据自己的udev规则，实现如下功能：

• 处理设备命名
• 决定要创建哪些设备文件或链接
• 决定如何设置属性
• 决定触发哪些事件

udev默认规则存放在/etc/udev/rules.d目录下，通过修改次目录下的规则实现设备的命名、属性、链接文件等。

Udev规则文件，常见指令操作符如下表所示。

udev常用替代变量：

• %k：内核所识别出来的设备名，如sdb1
• %n：设备的内核编号，如sda3中的3
• %p：设备路径，如/sys/block/sdb/sdb1
• %%：%符号本身

步骤：

步骤一：编写udev规则

1）查看设备属性

[root@svr5 ~]# udevadm monitor –property
    [root@svr5 ~]# udevadm info --query=path –name=/dev/sdb
    [root@svr5 ~]# udevadm info --query=property --path=/block/sdb

2）编写udev规则文件

[root@svr5 ~]# vim  /etc/udev/rules.d/70-usb.rules
    SUBSYSTEM=="block",ENV{DEVTYPE}="disk",KERNEL=="sdb",ENV{ID_VENDOR}=="TOSHIBA",SYMLINK="udisk",RUN+="/usr/bin/wall udisk plugged in"
    SUBSYSTEM=="block",ACTION=="add",KERNEL=="sdb[0-9]",ENV{ID_VENDOR_ID}=="0930",ENV{DEVTYPE}=="partition",NAME="udisk%n"

步骤二：添加设备测试结果

点击VMware“虚拟机“菜单，在”可移动设备“菜单下，找到自己的U盘设备，点击”连接“与”断开“，测试自己的udev规则是否成功。

三、配置并访问NFS共享

目标：

利用NFS机制发布2个共享目录，要求如下：

• 将目录/root共享给客户机192.168.4.205，客户机的root用户有权限写入
• 将/usr/src目录共享给192.168.4.0/24网段，只开放读取权限

从客户机访问NFS共享：

• 分别查询/挂载上述NFS共享目录
• 查看挂载点目录，并测试是否有写入权限
• 为访问NFS共享目录 /usr/src 配置触发挂载，挂载点为 /misc/nfsdir

方案：

使用2台RHEL6虚拟机，其中一台作为NFS共享服务器（192.168.4.5）、另外一台作为测试用的Linux客户机（192.168.4.205），如下图所示。

NFS共享的配置文件：/etc/exports 。

配置记录格式：文件夹路径 客户地址1(控制参数.. ..) 客户地址2(.. ..) 。

步骤：

步骤一：配置NFS服务器，发布指定的共享

1）确认服务端程序、准备共享目录

软件包nfs-utils用来提供NFS共享服务及相关工具，而软件包rpcbind用来提供RPC协议的支持，这两个包在RHEL6系统中一般都是默认安装的：

[root@svr5 ~]# rpm  -q  nfs-utils  rpcbind
    nfs-utils-1.2.3-39.el6.x86_64
    rpcbind-0.2.0-11.el6.x86_64

根据本例的要求，需要作为NFS共享发布的有/root、/usr/src这两个目录：

[root@svr5 ~]# ls  -ld  /root  /usr/src/
    dr-xr-x---. 35 root root 4096 1月  15 18:52 /root
    drwxrwxr-x+  4 root root 4096 1月  15 17:35 /usr/src/

2）修改/etc/exports文件，添加共享目录设置

默认情况下，来自NFS客户端的root用户会被降权，若要保留其root权限，注意应添加no_root_squash控制参数；另外，限制只读的参数为ro、可读可写为rw，相关配置操作如下所示：

[root@svr5 ~]# vim  /etc/exports
    /root           192.168.4.205(rw,no_root_squash)
    /usr/src        192.168.4.0/24(ro)

3）启动NFS共享相关服务，确认共享列表

依次启动rpcbiind、nfs服务：

[root@svr5 ~]# service  rpcbind  restart  ;  chkconfig  rpcbind  on
    停止 rpcbind：                                             [确定]
    正在启动 rpcbind：                                         [确定]
    [root@svr5 ~]# service  nfs  restart  ;  chkconfig  nfs  on
    .. ..
    启动 NFS 服务：                                            [确定]
    关掉 NFS 配额：                                            [确定]
    启动 NFS mountd：                                          [确定]
    启动 NFS 守护进程：                                        [确定]
    正在启动 RPC idmapd：                                      [确定]

使用showmount命令查看本机发布的NFS共享列表：

[root@svr5 ~]# showmount  -e  localhost
    Export list for localhost:
    /usr/src 192.168.4.0/24
    /root    192.168.4.205

步骤二：从客户机访问NFS共享

1）启用NFS共享支持服务

客户机访问NFS共享也需要rpcbind服务的支持，需确保此服务已开启：

[root@pc205 ~]# service  rpcbind  restart  ;  chkconfig  rpcbind  on
    停止 rpcbind：                                             [确定]
    正在启动 rpcbind：                                         [确定]

2）查看服务器提供的NFS共享列表

[root@pc205 ~]# showmount  -e  192.168.4.5
    Export list for 192.168.4.5:
    /usr/src 192.168.4.0/24
    /root    192.168.4.205

3）从客户机192.168.4.205访问两个NFS共享，并验证权限

将远程的NFS共享/root挂载到本地的/root5文件夹，并验证可读可写：

[root@pc205 ~]# mkdir  /root5                          //建立挂载点
    [root@pc205 ~]# mount  192.168.4.5:/root  /root5          //挂载NFS共享目录
    [root@pc205 ~]# df  -hT  /root5                          //确认挂载结果
    Filesystem        Type  Size  Used Avail Use% Mounted on
    192.168.4.5:/root nfs    50G   15G   33G  31% /root5
    [root@pc205 ~]# cd  /root5                              //切换到挂载点
    [root@pc205 root5]# echo "NFS Write Test" >  pc205.txt     //测试写入文件
    [root@pc205 root5]# cat pc205.txt                      //测试查看文件
    NFS Write Test

将远程的NFS共享/usr/src挂载到本地的/mnt/nfsdir，并验证只读：

[root@pc205 ~]# mkdir  /mnt/nfsdir                      //建立挂载点
    [root@pc205 ~]# mount  192.168.4.5:/usr/src  /mnt/nfsdir/      //挂载NFS共享目录
    [root@pc205 ~]# df  -hT  /mnt/nfsdir/                          //确认挂载结果
    Filesystem           Type  Size  Used Avail Use% Mounted on
    192.168.4.5:/usr/src nfs    50G   15G   33G  31% /mnt/nfsdir
    [root@pc205 ~]# cd  /mnt/nfsdir/                          //切换到挂载点
    [root@pc205 nfsdir]# ls                                  //读取目录列表
    debug  install.log  kernels  test.txt
    [root@pc205 nfsdir]# echo  "Write Test."  >  pc205.txt  //尝试写入文件失败
    -bash: pc205.txt: 只读文件系统

！！！！ 如果从未授权的客户机访问NFS共享，将会被拒绝。比如从NFS服务器本机尝试访问自己发布的/root共享（只允许192.168.4.205访问），结果如下所示：

[root@svr5 ~]# mkdir  /root5
    [root@svr5 ~]# mount  192.168.4.5:/root  /root5    
    mount.nfs: access denied by server while mounting 192.168.4.5:/root

4）为NFS共享/usr/src添加触发挂载

要求的触发挂载点为/misc/nfsdir，其中/misc为autofs服务默认监控的文件夹，只需修改/etc/auto.misc文件，添加nfsdir的挂载设置即可：

[root@pc205 ~]# vim  /etc/auto.misc
    .. ..
    nfsdir         -fstype=nfs,ro          192.168.4.5:/usr/src

确保重载autofs服务：

[root@pc205 ~]# service  autofs  restart  ;  chkconfig  autofs  on
    停止 automount：                                           [确定]
    正在启动 automount：                                       [确定]

然后ls检查预期的挂载点，应该显示远程NFS共享/usr/src目录的内容，表示针对此NFS共享的触发挂载设置成功：

[root@pc205 ~]# ls  /misc/nfsdir                      //查看以触发挂载操作
    debug  install.log  kernels  test.txt
    [root@pc205 ~]# df  -hT  /misc/nfsdir/              //确认触发结果
    Filesystem           Type  Size  Used Avail Use% Mounted on
    192.168.4.5:/usr/src nfs    50G   15G   33G  31% /misc/nfsdir

四、部署Multipath多路径环境

目标：

通过Multipath，实现以下目标：

• 在共享存储服务器上配置iSCSI，为应用服务器共享存储空间
• 应用服务器上配置iSCSI，发现远程共享存储
• 应用服务器上配置Multipath，将相同的共享存储映射为同一个名称

方案：

配置2台虚拟机，每台虚拟机均为三块网卡：

• eth0用作网络通信
• eth1和eth2用于iSCSI存储
• 具体配置如表-3所示

步骤：

步骤一：存储节点上添加额外的磁盘

使用VMware软件新建（或修改）虚拟机，为虚拟机额外添加一块硬盘。

步骤二：存储节点上安装并配置共享存储

1）安装target软件

打开命令行终端，执行以下命令：

[root@storage ~]# vim /etc/tgt/targets.conf
    添加以下内容：
    <target iqn.2016-05.cn.tedu.storage>
            backing-store /dev/sdb1
            initiator-address 192.168.1.10
            initiator-address 192.168.2.10
    </target>

2）启动服务并查看结果

[root@storage ~]# service tgtd start
    [root@storage ~]# chkconfig tgtd on
    [root@storage ~]# tgt-admin -s
    Target 1: iqn.2016-05.cn.tedu.storage
        System information:
            Driver: iscsi
            State: ready
        I_T nexus information:
        LUN information:
            LUN: 0
                Type: controller
                SCSI ID: IET     00010000
                SCSI SN: beaf10
                Size: 0 MB, Block size: 1
                Online: Yes
                Removable media: No
                Prevent removal: No
                Readonly: No
                Backing store type: null
                Backing store path: None
                Backing store flags:
            LUN: 1
                Type: disk
                SCSI ID: IET     00010001
                SCSI SN: beaf11
                Size: 2147 MB, Block size: 512
                Online: Yes
                Removable media: No
                Prevent removal: No
                Readonly: No
                Backing store type: rdwr
                Backing store path: /dev/sdb1
                Backing store flags:
        Account information:
        ACL information:
            192.168.1.10
            192.168.2.10

注意以上的输出，正确的结果必须有LUN1，它记录的是共享磁盘信息。下面的ACL指的是该共享存储允许哪些应用服务器使用。

步骤三：在应用服务器上安装并配置iSCSI客户端

1）安装客户端软件

[root@srv0 yum.repos.d]# yum list | grep iscsi
    iscsi-initiator-utils.x86_64           6.2.0.873-14.el6                   Server
    [root@srv0 yum.repos.d]# yum install -y iscsi-initiator-utils

2）发现存储服务器的共享磁盘

因为有两条链路都可以连接到共享存储，所以需要在两条链路上都发现它。

[root@srv0 桌面]# iscsiadm --mode discoverydb --type sendtargets --portal 192.168.1.20 --discover
    正在启动 iscsid：                                          [确定]
    192.168.1.20:3260,1 iqn.2016-05.cn.tedu.storage
    [root@srv0 桌面]# iscsiadm --mode discoverydb --type sendtargets --portal 192.168.2.20 --discover
    192.168.2.20:3260,1 iqn.2016-05.cn.tedu.storage
    [root@srv0 桌面]#

3）登陆共享存储

只需要将iscsi服务重启就可以自动登陆。在login之前，只能看到本地的存储，登陆之后，将会多出两块新的硬盘。

[root@srv0 ~]# lsblk
    NAME                        MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
    sda                           8:0    0   200G  0 disk
    ├─sda1                        8:1    0   500M  0 part /boot
    └─sda2                        8:2    0 199.5G  0 part
      ├─VolGroup-lv_root (dm-0) 253:0    0    50G  0 lvm  /
      ├─VolGroup-lv_swap (dm-1) 253:1    0   3.9G  0 lvm  [SWAP]
      └─VolGroup-lv_home (dm-2) 253:2    0 145.6G  0 lvm  /home
    sr0                          11:0    1   3.6G  0 rom  /media/cdrom
    [root@srv0 ~]# service iscsi restart
    停止 iscsi：                                               [确定]
    正在启动 iscsi：                                           [确定]
    [root@srv0 ~]# lsblk
    NAME                        MAJ:MIN RM   SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
    sda                           8:0    0   200G  0 disk
    ├─sda1                        8:1    0   500M  0 part /boot
    └─sda2                        8:2    0 199.5G  0 part
      ├─VolGroup-lv_root (dm-0) 253:0    0    50G  0 lvm  /
      ├─VolGroup-lv_swap (dm-1) 253:1    0   3.9G  0 lvm  [SWAP]
      └─VolGroup-lv_home (dm-2) 253:2    0 145.6G  0 lvm  /home
    sr0                          11:0    1   3.6G  0 rom  /media/cdrom
    sdb                           8:16   0     2G  0 disk
    sdc                           8:32   0     2G  0 disk
    [root@srv0 ~]#

4）设置开机自启动

iscsi用于自动login远程存储，iscsid是守护进程。

[root@srv0 ~]# chkconfig iscsid on
    [root@srv0 ~]# chkconfig iscsi on

步骤四：配置Multipath多路径

1）安装多路径软件包

[root@srv0 ~]# yum list | grep multipath
    device-mapper-multipath.x86_64         0.4.9-87.el6                       Server
    device-mapper-multipath-libs.i686      0.4.9-87.el6                       Server
    device-mapper-multipath-libs.x86_64    0.4.9-87.el6                       Server
    [root@srv0 ~]# yum install -y device-mapper-multipath

2）生成配置文件

[root@srv0 ~]# mpathconf --user_friendly_names n

此处的选项是不使用系统默认的命名方法，共享存储在生产环境下很有可能是多台应用服务器共同使用。如果使用系统默认命名方法，每台应用服务器为共享存储起的名字不一定相同，这将给管理员带来很大的使用上的不便。关闭系统默认命名方法，共享存储的名字由管理员手工指定。

3）获取wwid

登陆共享存储后，系统多了两块硬盘，这两块硬盘实际上是同一个存储设备。应用服务器使用哪个都可以，但是如果使用sdb时，sdb对应的链路出现故障，它不会自动切换到sdc。

为了能够实现系统自动选择使用哪条链路，需要将这两块磁盘绑定为一个名称。通过磁盘的wwid来判定哪些磁盘是相同的。

取得一块磁盘wwid的方法如下：

[root@srv0 ~]# scsi_id --whitelisted --device=/dev/sdb
    1IET     00010001
    [root@srv0 ~]#

4）修改配置文件

首先声明获取wwid的方法：

[root@srv0 ~]# vim /etc/multipath.conf
    defaults {
            user_friendly_names no
            getuid_callout          "/lib/udev/scsi_id --whitelisted --device=/dev/%n"
    }

然后在文件的最后加入多路径声明，如果哪个存储设备的wwid和第（3）步获取的wwid一样，那么，为其取一个别名，叫mpatha。

multipaths {
        multipath {
            wwid    "1IET     00010001"
            alias   mpatha
        }
    }

步骤五：启用Multipath多路径，并测试

1）启动Multipath，并设置为开机启动

[root@srv0 ~]# service multipathd start
    正在启动守护进程multipathd：                               [确定]
    [root@srv0 ~]# chkconfig multipathd on

2）检查多路径设备文件

如果多路长设置成功，那么将在/dev/mapper下面生成名为mpatha的设备文件：

[root@srv0 ~]# ls /dev/mapper/
    control  mpatha  VolGroup-lv_home  VolGroup-lv_root  VolGroup-lv_swap

3）对多路径设备文件执行分区、格式化、挂载操作

[root@srv0 ~]# fdisk -cu /dev/mapper/mpatha
    Device contains neither a valid DOS partition table, nor Sun, SGI or OSF disklabel
    Building a new DOS disklabel with disk identifier 0x205c887e.
    Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
    After that, of course, the previous content won't be recoverable.
    Warning: invalid flag 0x0000 of partition table 4 will be corrected by w(rite)
    Command (m for help): n      ＃创建分区
    Command action
       e   extended
       p   primary partition (1-4)
    p                      ＃分区类型为主分区
    Partition number (1-4): 1      ＃分区编号为1
    First sector (2048-4194303, default 2048):   ＃起始扇区回车
    Using default value 2048
    Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-4194303, default 4194303):  ＃回车
    Using default value 4194303
    Command (m for help): w       ＃保存并退出
    The partition table has been altered!
    Calling ioctl() to re-read partition table.

新的分区名称应该是/dev/mapper/mpathap1，如果该文件不存在，则执行以下命令进行配置的重新载入：

[root@srv0 ~]# partprobe ; multipath -rr
    Warning: WARNING: the kernel failed to re-read the partition table on /dev/sda (设备或资源忙).  As a result, it may not reflect all of your changes until after reboot.
    Warning: 无法以读写方式打开 /dev/sr0 (只读文件系统)。/dev/sr0 已按照只读方式打开。
    Warning: 无法以读写方式打开 /dev/sr0 (只读文件系统)。/dev/sr0 已按照只读方式打开。
    Warning: 无法以读写方式打开 /dev/sr0 (只读文件系统)。/dev/sr0 已按照只读方式打开。
    Warning: WARNING: the kernel failed to re-read the partition table on /dev/sr0 (无效的参数).  As a result, it may not reflect all of your changes until after reboot.
    reload: mpatha (1IET     00010001) undef IET,VIRTUAL-DISK
    size=2.0G features='0' hwhandler='0' wp=undef
    |-+- policy='round-robin 0' prio=1 status=undef
    | `- 34:0:0:1 sdb 8:16 active ready running
    `-+- policy='round-robin 0' prio=1 status=undef
      `- 33:0:0:1 sdc 8:32 active ready running
    [root@srv0 ~]# ls /dev/mapper/    ＃再次查看，将会看到新的分区
    control  mpatha  mpathap1  VolGroup-lv_home  VolGroup-lv_root  VolGroup-lv_swap
    [root@srv0 ~]#

创建目录并挂载：

[root@srv0 ~]# mkfs.ext4 /dev/mapper/mpathap1
    [root@srv0 ~]# mkdir /data
    [root@srv0 ~]# mount /dev/mapper/mpathap1 /data/
    [root@srv0 ~]# df -h /data/
    Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
    /dev/mapper/mpathap1  2.0G  3.0M  1.9G   1% /data