CentOS 7.4作为一个稳定可靠的Linux发行版，广泛应用于企业级服务器环境中，在存储管理方面，特别是对于需要高可用性和冗余的存储架构，multipath技术（多路径I/O）扮演着重要角色，multipath技术允许服务器通过多条物理路径连接到存储设备，从而实现路径冗余、负载均衡和故障切换，确保在单一路径故障时，数据访问仍能持续进行。
在CentOS 7.4中部署和使用multipath，首先需要理解其核心组件和工作原理，multipath的核心在于multipathd守护进程，它会监控所有可用的I/O路径，并根据配置策略管理这些路径，当检测到某条路径出现故障时，multipathd会自动将I/O请求切换到其他正常路径上，这个过程对上层应用完全透明，从而保证了业务的连续性，multipath还提供了路径选择算法、路径故障检测机制以及设备映射管理等功能，使得存储管理更加灵活和高效。
要在CentOS 7.4上启用multipath功能，首先需要确保系统已安装必要的软件包。device-mapper-multipath包提供了multipath的核心功能，而device-mapper和kpartx等依赖包也需要一并安装，可以通过yum命令进行安装：yum install device-mapper-multipath，安装完成后，需要配置/etc/multipath.conf文件，这是multipath的主要配置文件，其中定义了multipath的行为方式，包括路径选择策略、硬件特性、队列参数等，默认情况下，multipath.conf文件中包含一些通用配置，但对于特定的存储硬件，可能需要根据厂商提供的建议进行相应调整，以确保最佳性能和兼容性。
配置/etc/multipath.conf文件是multipath部署的关键步骤，该文件由多个部分组成，如defaults、blacklist、devices和multipaths等，在defaults部分，可以设置全局默认值，如默认的路径选择策略（path_grouping_policy）、故障切换模式（no_path_retry）等，常见的路径选择策略包括failover（故障切换，一次只使用一条路径）、multibus（多总线，所有路径均可用，负载均衡）等。blacklist部分用于排除不希望被multipath管理的设备，例如本地硬盘或某些不需要冗余的设备，而devices部分则用于定义特定存储设备的特性和参数，通常可以从存储厂商处获取这些配置信息。multipaths部分则用于对特定的多路径设备进行命名和属性设置，以便于管理和识别。
配置完成后,需要启动并启用multipathd服务，可以使用systemctl start multipathd命令启动服务，并通过systemctl enable multipathd命令设置服务开机自启，服务启动后，multipathd会自动扫描系统中的块设备，并根据/etc/multipath.conf的配置创建多路径设备，这些多路径设备通常以mpathX（如mpath0、mpath1）的形式出现在/dev目录下，为了验证multipath是否正常工作，可以使用multipath -v2命令查看详细的路径信息和设备映射情况，或者使用multipath -l命令列出当前系统中所有已配置的多路径设备及其状态。
对于已经存在的多路径设备,可能需要进行格式化、创建文件系统并挂载使用，在操作之前，建议先使用lsblk或multipath -l确认多路径设备的名称和大小，需要注意的是，应该直接对多路径设备（如/dev/mapper/mpath0）进行操作，而不是对其下的物理路径（如/dev/sdb、/dev/sdc）进行操作，因为物理路径可能会因为故障而不可用，格式化完成后，可以在/etc/fstab文件中添加多路径设备的挂载信息，以确保系统重启后能够自动挂载，在/etc/fstab中，建议使用设备的UUID进行挂载，这样可以避免因设备名称变化而导致挂载失败。
在multipath的日常维护和管理中,监控和故障排查是必不可少的环节，可以使用multipath -l定期检查多路径设备的状态，包括各条路径的活跃状态、故障状态以及路径组的健康情况，如果发现某条路径处于故障状态，multipathd通常会自动尝试重新检测和恢复该路径，如果需要手动干预，可以使用multipath -F命令刷新multipath设备映射，然后使用multipath -r命令重新配置，日志文件/var/log/messages中也会记录multipathd的相关信息，对于诊断问题非常有帮助，当multipath设备出现异常时，结合日志输出和命令行工具，通常可以定位并解决问题。
性能优化也是multipath部署中需要考虑的因素之一,通过调整/etc/multipath.conf中的参数，如队列调度算法（path_selector）、队列深度（queue_without_daemon）等，可以在一定程度上提升多路径设备的I/O性能，不同的应用场景可能需要不同的性能优化策略，例如对于读写密集型应用，可能需要更积极的负载均衡算法；而对于对延迟敏感的应用，则可能需要优先选择低延迟的路径，确保存储区域网络（SAN）或网络附加存储（NAS）的配置合理，网络带宽充足，也是保证multipath整体性能的重要前提。
在安全性方面,虽然multipath本身主要关注路径管理和I/O调度，但作为存储访问的重要环节，仍需注意相关安全配置，确保多路径设备的访问权限设置正确，避免未授权访问；在配置/etc/multipath.conf时，避免将敏感信息（如密码）以明文形式存储；定期检查multipath设备的日志，及时发现异常访问行为等，对于高安全性要求的场景，还可以结合Linux系统的多播（multicast）或安全通道（如IPsec）等技术，进一步保护多路径通信的安全。
当需要移除或修改multipath配置时,也需要谨慎操作，如果需要禁用multipath功能，可以停止multipathd服务并卸载相关软件包，但在此之前，务必确保所有依赖multipath的应用和数据已妥善处理，如果需要修改/etc/multipath.conf配置文件，建议在修改前备份原配置，并在修改后使用multipath -t命令测试配置文件的语法正确性，避免因配置错误导致系统无法正常启动或访问存储设备。
相关问答FAQs：
问题1：在CentOS 7.4中，如何确认multipath是否已成功配置并正常工作？
解答：可以通过以下几种方式确认：1）使用systemctl status multipathd命令检查multipathd服务是否处于运行状态；2）使用multipath -l命令列出系统中所有已配置的多路径设备，如果输出显示了设备名称、大小、路径组及各路径状态，则说明multipath已成功发现并配置了多路径设备；3）使用lsblk或fdisk -l命令查看，应该能看到/dev/mapper/目录下的多路径设备，以及对应的物理路径；4）检查/var/log/messages日志文件，确认multipathd在启动过程中没有报错信息。
问题2：当multipath设备中的某条路径出现故障时，系统会如何处理，以及如何排查路径故障问题？
解答：当multipath设备中的某条路径出现故障时，multipathd守护进程会自动检测到该路径的状态变化（如变为“failed”状态），并根据配置的no_path_retry等策略进行处理，如果配置为queue，I/O请求会被排队等待路径恢复；如果配置为fail，且存在其他可用路径，I/O会自动切换到其他正常路径上，整个过程对上层应用透明，排查路径故障时，首先使用multipath -l查看具体哪条路径故障，以及故障状态；然后检查对应的物理设备（如/dev/sdX）是否存在，使用dmesg | grep sd或lsblk /dev/sdX查看内核是否有相关错误信息；最后检查存储设备、HBA卡、线缆、交换机等物理连接是否正常，以及存储阵列端的路径配置是否正确。