multipath路径切换时的数据一致性问题

Question

问题描述：在dm-multipath active-active模式中，如果一条路径出现故障，该路径故障上的io会切换到其他路径上重新发送。
疑问：那么是通过什么样的机制保证故障路径上未执行完成的io不会先发后到，从而覆盖新路径上写入的数据？

Answer 1

我来解答关于dm-multipath路径切换时的数据一致性问题。

在dm-multipath active-active模式下，数据一致性主要通过以下几个机制来保证：

1. SCSI命令序列号(Command Tag)机制

• 每个I/O请求都会被分配一个唯一的命令序列号
• 存储设备会根据这个序列号来识别和跟踪I/O请求
• 可以避免重复执行相同的I/O请求

1. 故障路径I/O处理机制

• 当检测到路径故障时，dm-multipath会立即停止使用该路径
• 未完成的I/O会被标记为失败
• 操作系统会中止在故障路径上的所有未完成I/O
• 重新调度这些I/O到可用路径时会使用新的命令序列号

1. SCSI命令超时机制

• 对于故障路径上的I/O请求会有超时设置
• 超时后存储设备会自动丢弃这些请求
• 防止延迟到达的I/O影响数据一致性

1. 存储设备端的排队机制

• 存储设备会维护内部的命令队列
• 根据命令序列号确保I/O操作的顺序执行
• 可以识别和处理重复的I/O请求

1. 原子性保证

• 写操作要么完全成功，要么完全失败
• 不会出现部分写入的情况
• 保证数据的完整性

1. 屏障机制(Barrier)

• 在关键操作时使用写屏障
• 确保之前的所有I/O操作都已完成
• 防止I/O重排序导致的问题

实际应用建议：

1. 合理配置路径切换超时时间
2. 启用队列深度控制
3. 定期监控多路径状态
4. 使用最新的多路径驱动程序
5. 正确配置存储设备的多路径参数

通过这些机制的综合作用，可以有效保证在路径切换过程中的数据一致性，防止出现数据覆盖或丢失的问题。