CentOS挂载块存储与SAN存储：从基础到实践

引言

在数据中心和企业级应用中，存储管理是系统运维的核心环节。随着数据量的爆发式增长，如何高效、可靠地扩展存储容量成为关键问题。块存储（Block Storage）和SAN（Storage Area Network）存储因其高性能、低延迟和可扩展性，成为企业级存储的首选方案。本文将详细介绍在CentOS系统中如何挂载块存储和SAN存储，帮助运维人员和开发者掌握这一关键技能。

一、块存储与SAN存储概述

1.1 块存储的核心特性

块存储将存储设备划分为固定大小的块（通常为512字节或4KB），每个块具有独立的地址。这种设计使得块存储能够提供高性能的随机读写能力，适用于需要低延迟和高IOPS的场景，如数据库、虚拟化环境等。块存储的典型代表包括iSCSI、FC（Fibre Channel）和本地磁盘阵列。

1.2 SAN存储的优势与应用场景

SAN存储通过专用网络（如光纤通道或iSCSI）将存储设备连接到服务器，实现了存储资源的集中管理和共享。相比传统的直接附加存储（DAS），SAN存储具有以下优势：

• 高性能：通过专用网络传输数据，避免了以太网拥塞。
• 可扩展性：支持动态扩展存储容量，无需中断业务。
• 灵活性：多个服务器可以共享同一存储资源，提高利用率。
• 数据保护：支持快照、复制等高级功能，增强数据安全性。

SAN存储广泛应用于金融、电信、医疗等行业，支撑着核心业务系统的高效运行。

二、CentOS挂载块存储的完整流程

2.1 环境准备与设备发现

在挂载块存储前，需确保CentOS系统已安装必要的工具包。对于iSCSI块存储，需安装iscsi-initiator-utils：

yum install -y iscsi-initiator-utils

启动iSCSI服务并设置开机自启：

systemctl enable --now iscsid

使用iscsiadm命令发现目标存储设备：

iscsiadm -m discovery -t st -p <SAN_IP>

其中<SAN_IP>为SAN存储的IP地址。执行后，系统将返回可用的目标设备列表。

2.2 登录目标设备与设备识别

通过以下命令登录目标设备：

iscsiadm -m node -T <TargetName> -p <SAN_IP> -l

登录成功后，使用lsblk命令查看新识别的存储设备：

lsblk

输出示例：

NAME    MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda       8:0    0  100G  0 disk
└─sda1    8:1    0  100G  0 part /
sdb       8:16   0  500G  0 disk

其中sdb为新识别的块存储设备。

2.3 分区与格式化

使用fdisk或parted工具对设备进行分区。以fdisk为例：

fdisk /dev/sdb

在交互界面中，依次执行以下操作：

1. 输入n创建新分区。
2. 选择分区类型（主分区或扩展分区）。
3. 指定分区大小（默认使用全部空间）。
4. 输入w保存并退出。

分区完成后，使用mkfs命令格式化分区。例如，格式化为XFS文件系统：

mkfs.xfs /dev/sdb1

2.4 创建挂载点与挂载设备

创建挂载目录：

mkdir /mnt/block_storage

将设备挂载到目录：

mount /dev/sdb1 /mnt/block_storage

验证挂载是否成功：

df -hT

输出应包含/dev/sdb1的挂载信息。

2.5 配置自动化挂载

编辑/etc/fstab文件，添加以下行：

/dev/sdb1 /mnt/block_storage xfs defaults 0 0

使用mount -a命令测试配置是否正确。若无报错，则重启后设备将自动挂载。

三、CentOS挂载SAN存储的进阶实践

3.1 多路径配置（Multipath）

为提高存储可靠性，建议配置多路径软件（如device-mapper-multipath）。安装并配置多路径：

yum install -y device-mapper-multipath
mpathconf --enable
systemctl enable --now multipathd

配置完成后，使用multipath -ll命令查看多路径设备。

3.2 LVM逻辑卷管理

对于需要动态扩展的场景，可结合LVM管理SAN存储。创建物理卷、卷组和逻辑卷：

pvcreate /dev/sdb1
vgcreate vg_san /dev/sdb1
lvcreate -L 400G -n lv_san vg_san

格式化并挂载逻辑卷：

mkfs.xfs /dev/vg_san/lv_san
mkdir /mnt/san_storage
mount /dev/vg_san/lv_san /mnt/san_storage

3.3 性能调优与监控

• I/O调度器：根据存储类型选择合适的调度器（如deadline或noop）。

  echo noop > /sys/block/sdb/queue/scheduler

• 监控工具：使用iostat、vmstat等工具监控存储性能。

  iostat -x 1

四、常见问题与解决方案

4.1 设备无法识别

• 原因：iSCSI服务未启动或目标未正确登录。
• 解决：检查服务状态并重新登录目标。

4.2 挂载失败（文件系统错误）

• 原因：设备未格式化或文件系统损坏。
• 解决：使用fsck修复文件系统或重新格式化。

4.3 多路径配置冲突

• 原因：多路径设备与单路径设备同时存在。
• 解决：在/etc/multipath.conf中排除单路径设备。

五、总结与最佳实践

5.1 关键步骤总结

1. 环境准备：安装必要工具并启动服务。
2. 设备发现：使用iscsiadm或lsblk识别设备。
3. 分区与格式化：根据需求划分分区并格式化。
4. 挂载与自动化：创建挂载点并配置/etc/fstab。
5. 进阶配置：结合多路径和LVM提升可靠性和灵活性。

5.2 最佳实践建议

• 定期备份：使用dd或rsync备份重要数据。
• 性能基准测试：使用fio工具测试存储性能。

  fio --name=randwrite --ioengine=libaio --rw=randwrite --bs=4k --numjobs=1 --size=1G --runtime=60 --time_based --end_fsync=1 --filename=/mnt/block_storage/testfile

• 文档记录：详细记录存储配置和变更历史。

结语

掌握CentOS下块存储和SAN存储的挂载技术，是运维人员和开发者必备的核心技能。通过本文的详细指导，读者可以系统化地完成存储设备的识别、配置和优化，为业务系统提供稳定、高效的存储支持。在实际操作中，建议结合具体场景进行测试和调优，以实现最佳实践效果。