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主机多路径软件不但可以解决IO路径单点故障问题，结合存储阵列配置还可以实现多路径负载均衡功能。PowerPath是EMC公司在业界最早推出的多路径软件。本文为大家对比介绍PowerPath与业界主流操作系统自带多路进软件，大家可以根据实际情况选择合适的多路径软件。

PowerPath架构

大部分情况主机都是以C（controller）:T(target):D(device)格式命名存储分配的lun，不同路径的同一个lun会在主机对应不同的磁盘设备。PowerPath是一个内核模块，位于物理硬件之上文件系统之下，可以合并管理多条路径，并生成一个自定义名称的磁盘提供给主机使用。同一lun不同路径（所有当前可用路径）组成一个Path Set，I/O可以在同一个Path Set里面负载均衡和故障切换。

主机多路径软件负载均衡策略介绍

PowerPath

PowerPath软件默支持1个HBA卡，每个HBA卡连接两个存储端口。PowerPath安装license后，每个lun可以支持多个HBA卡，最多支持32条路径。与传统Round-Robin轮询方式不同，PowerPath内建自动优化机制，负载均衡策略指定结合不同路径IO统计信息。系统启动后，PowerPath读取设备配置文件，并自动在lun基础上设定最佳负载均衡策略。PowerPath支持EMC和部分non-EMC阵列（比如：HDS）。

PowerPath有多种策略机制，最常用有Symmetrix Optimized、 CLARiiON Optimized。其他可用策略有Adaptive、Least Block、Least I/O、Request、Round Robin、StreamIO、Basic Failover。

Symmetrix Optimized用于symmetrix阵列，CLARiiOn Optimized用于CLARiiON或VNX阵列。PowerPath使用这两种机制计算连接主机和Symmetrix/CLARiiON/VNX阵列之间路径的权重，PowerPath选择一个最小权重的路径用于传输I/O。路径权重计算主要包含以下4个因子：

待处理I/O – 指当前路径I/O队列里面待处理I/O数量。

I/O大小 – 根据I/O大小区别对待，尽量避免大量小I/O排队在大I/O后面

I/O类型 – 读和写权重不一样

最近使用路径 – 如果所有路径权重相同，PowerPath使用最近使用的I/O路径。

Windows DSM（device specific modules）

Microsoft在Windows 2003引入MPIO框架，多路径软件以DSM插件方式工作，在此基础之上，Windows 2008引入自带多路径软件。可用策略如下：

Failover – 仅用于故障切换。该策略只有一条路径是活动路径，其他可用路径都作为备用路径。活动路径传输所有I/O，备用路径用于在活动路径故障后切换使用。

Round Robin – 顾名思义就是轮询。

Round Robin（基于部分路径）- 和轮询类似。但是负载均衡只是基于部分路径，另外一部分路径用于待命。该策略通常用于支持ALUA阵列，比如EMC的VNX和CLARiiON。

Least Queue Depth – 最小队列深度，和PowerPath least I/O类似。

Weighted Paths – 基于权重。不同路径分配不同权重。

Least Block – 最少数据块，新的I/O被分配到具有最少待处理I/O数量的路径。

RHEL DM-MPIO(Device Mapper Multipathing)

DM-MPIO默认自带的多路径软件，支持绝大部分存储阵列。配置文件/etc/multipath.conf默认已经包含大量存储阵列自动配置，用户可以根据自己需求修改配置。

RHEL5和RHEL6默认策略就是Round Robin，需要注意的是该轮询策略不是基于每个I/O，默认是基于1000个I/O，用户可以调整该参数。另外RHEL6提供另外两种策略，分别是Queue-length和Service-time。Queue-length基于路径待处理I/O数量，选择最少数量的路径用于传输I/O；Service-time基于待处理I/O数量和路径带宽计算预计服务时间。

DM-MPIO和PowerPath一样提供路径检测功能，通过multipathd定期检查路径是否正常，检测有多种模式可用，默认是Direct IO。默认每5秒钟检测一次，该参数用户同样可以调整。另外DM-MPIO还支持ALUA，默认配置不包含该功能，需要用户自行配置。

VMware vSphere NMP(Native Multipathing Plugin)

NMP是ESX/ESXi默认自带的主机多路径软禁啊。NMP兼容的存储阵列可以查询VMware storage HCL列表。NMP有两个主要模块组成：SATP和PSP。

SATP –SATP与阵列关联。SATP主要三种类型，分别针对Active/Active、Active/Passive、DAS。SATP主要功能包含：物理链路监控、物理链路变更报告和执行与故障切换相关的阵列操作。

PSP – PSP与主机路径关联。主要功能就是为I/O选择合适的路径。NMP支持的路由策略主要有三种：

Most Recently Used(MRU) – 使用最近使用的路径。如果路径故障，则切换到其他可用路径。

Fixed – 固定使用配置的路径。如果没有配置，默认使用系统启动最先发现的路径。如果配置路径不可用，随即选择一条可用路径代替；配置路径恢复后，自动切回使用配置路径。

Roudn Robin – 轮询。和RHEL一样，默认基于每1000个I/O。

HP-UX

HP-UX 11.31之前使用StorageWorks Secure Path作为负载均衡和故障切换方案。HP-UX 11.31及以后操作系统自带多路径功能，默认负载均衡策略是Round Robin，其他可用策略如下：

Least command load – 和PowerPath的 Least I/O类似。优先选择最少待处理I/O的路径。

Cell aware Round Robin – 用于支持硬件分区技术的服务器，减少非本地内存访问延迟。

Closest path – 跟Cell aware Round Robin类似，优先使用和当前I/O处理CPU最亲近的路径，这样可以减少延迟。

Preferred path， Preferred target port –个人觉得和ALUA类似。

Weighted Round-Robin – 加权轮询。

IBM-AIX PCM(path control module)

PCM是AIX一个内核扩展，PCM默认提供两种负载均衡策略：Failover和Round Robin。Failover和其他操作系统一样，Round Robin带有一个优先级参数可供管理员配置。AIX的Round Robin和HP-UX加权轮询类型。

Oracle MPxIO

MPxIO是Oracle Solaris自带多路径方案。Solaris 10可以通过/kernel/drv/fp.conf配置，Solaris 8和9可以通过/kernel/drv/scsi_vhci.conf配置。MPxIO自带Failover和Round Robin两种策略，可配置参数很少。

·         EMC Powerpath load balancing and failover

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