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第9章 永続的な命名属性の概要

システム管理者は、永続的な命名属性を使用してストレージボリュームを参照し、再起動を何度も行っても信頼できるストレージ設定を構築する必要があります。

9.1. 非永続的な命名属性のデメリット

Red Hat Enterprise Linux では、ストレージデバイスを識別する方法が複数あります。特にドライブへのインストール時やドライブの再フォーマット時に誤ったデバイスにアクセスしないようにするため、適切なオプションを使用して各デバイスを識別することが重要になります。

従来、/dev/sd(メジャー番号)(マイナー番号) の形式の非永続的な名前は、ストレージデバイスを参照するために Linux 上で使用されます。メジャー番号とマイナー番号の範囲、および関連する sd 名は、検出されると各デバイスに割り当てられます。つまり、デバイスの検出順序が変わると、メジャー番号とマイナー番号の範囲、および関連する sd 名の関連付けが変わる可能性があります。

このような順序の変更は、以下の状況で発生する可能性があります。

  • システム起動プロセスの並列化により、システム起動ごとに異なる順序でストレージデバイスが検出された場合。
  • ディスクが起動しなかったり、SCSI コントローラーに応答しなかった場合。この場合は、通常のデバイスプローブにより検出されません。ディスクはシステムにアクセスできなくなり、後続のデバイスは関連する次の sd 名が含まれる、メジャー番号およびマイナー番号の範囲があります。たとえば、通常 sdb と呼ばれるディスクが検出されないと、sdc と呼ばれるディスクが sdb として代わりに表示されます。
  • SCSI コントローラー (ホストバスアダプターまたは HBA) が初期化に失敗し、その HBA に接続されているすべてのディスクが検出されなかった場合。後続のプローブされた HBA に接続しているディスクは、別のメジャー番号およびマイナー番号の範囲、および関連する別の sd 名が割り当てられます。
  • システムに異なるタイプの HBA が存在する場合は、ドライバー初期化の順序が変更する可能性があります。これにより、HBA に接続されているディスクが異なる順序で検出される可能性があります。また、HBA がシステムの他の PCI スロットに移動した場合でも発生する可能性があります。
  • ストレージアレイや干渉するスイッチの電源が切れた場合など、ストレージデバイスがプローブされたときに、ファイバーチャネル、iSCSI、または FCoE アダプターを持つシステムに接続されたディスクがアクセスできなくなる可能性があります。システムが起動するまでの時間よりもストレージアレイがオンラインになるまでの時間の方が長い場合に、電源の障害後にシステムが再起動すると、この問題が発生する可能性があります。一部のファイバーチャネルドライバーは WWPN マッピングへの永続 SCSI ターゲット ID を指定するメカニズムをサポートしますが、メジャー番号およびマイナー番号の範囲や関連する sd 名は予約されず、一貫性のある SCSI ターゲット ID 番号のみが提供されます。

そのため、/etc/fstab ファイルなどにあるデバイスを参照するときにメジャー番号およびマイナー番号の範囲や関連する sd 名を使用することは望ましくありません。誤ったデバイスがマウントされ、データが破損する可能性があります。

しかし、場合によっては他のメカニズムが使用される場合でも sd 名の参照が必要になる場合もあります (デバイスによりエラーが報告される場合など)。これは、Linux カーネルはデバイスに関するカーネルメッセージで sd 名 (および SCSI ホスト、チャネル、ターゲット、LUN タプル) を使用するためです。

9.2. ファイルシステムおよびデバイスの識別子

このセクションでは、ファイルシステムおよびブロックデバイスを識別する永続的な属性の相違点を説明します。

ファイルシステムの識別子

ファイルシステムの識別子は、ブロックデバイス上に作成された特定のファイルシステムに関連付けられます。識別子はファイルシステムの一部としても格納されます。ファイルシステムを別のデバイスにコピーしても、ファイルシステム識別子は同じです。一方、mkfs ユーティリティーでフォーマットするなどしてデバイスを書き換えると、デバイスはその属性を失います。

ファイルシステムの識別子に含まれるものは、次のとおりです。

  • 一意の ID (UUID)
  • ラベル

デバイスの識別子

デバイス識別子は、ブロックデバイス (ディスクやパーティションなど) に関連付けられます。mkfs ユーティリティーでフォーマットするなどしてデバイスを書き換えた場合、デバイスはファイルシステムに格納されていないため、属性を保持します。

デバイスの識別子に含まれるものは、次のとおりです。

  • World Wide Identifier (WWID)
  • パーティション UUID
  • シリアル番号

推奨事項

  • 論理ボリュームなどの一部のファイルシステムは、複数のデバイスにまたがっています。Red Hat は、デバイスの識別子ではなくファイルシステムの識別子を使用してこのファイルシステムにアクセスすることをお勧めします。

9.3. /dev/disk/ にある udev メカニズムにより管理されるデバイス名

このセクションでは、udev サービスが /dev/disk/ ディレクトリーで提供する、さまざまな種類の永続的な命名属性を説明します。

udev メカニズムは、ストレージデバイスだけでなく、Linux のすべてのタイプのデバイスに使用されます。ストレージデバイスの場合、Red Hat Enterprise Linux には /dev/disk/ ディレクトリーにシンボリックリンクを作成する udev ルールが含まれています。これにより、次の方法でストレージデバイスを参照できます。

  • ストレージデバイスのコンテンツ
  • 一意の ID
  • シリアル番号

udev の命名属性は永続的なものですが、システムを再起動しても自動的には変更されないため、設定可能なものもあります。

9.3.1. ファイルシステムの識別子

/dev/disk/by-uuid/ の UUID 属性

このディレクトリーのエントリーは、デバイスに格納されているコンテンツ (つまりデータ) 内の 一意の ID (UUID) によりストレージデバイスを参照するシンボリック名を提供します。以下に例を示します。

/dev/disk/by-uuid/3e6be9de-8139-11d1-9106-a43f08d823a6

次の構文を使用することで、UUID を使用して /etc/fstab ファイルのデバイスを参照できます。

UUID=3e6be9de-8139-11d1-9106-a43f08d823a6

ファイルシステムを作成する際に UUID 属性を設定できます。後で変更することもできます。

/dev/disk/by-label/ のラベル属性

このディレクトリーのエントリーは、デバイスに格納されているコンテンツ (つまりデータ) 内の ラベル により、ストレージデバイスを参照するシンボリック名を提供します。

以下に例を示します。

/dev/disk/by-label/Boot

次の構文を使用することで、ラベルを使用して /etc/fstab ファイルのデバイスを参照できます。

LABEL=Boot

ファイルシステムを作成するときにラベル属性を設定できます。また、後で変更することもできます。

9.3.2. デバイスの識別子

/dev/disk/by-id/ の WWID 属性

World Wide Identifier (WWID) は永続的で、SCSI 規格によりすべての SCSI デバイスが必要とする システムに依存しない識別子 です。各ストレージデバイスの WWID 識別子は一意となることが保証され、デバイスのアクセスに使用されるパスに依存しません。この識別子はデバイスのプロパティですが、デバイスのコンテンツ (つまりデータ) には格納されません。

この識別子は、SCSI Inquiry を発行して Device Identification Vital Product Data (0x83 ページ) または Unit Serial Number (0x80 ページ) を取得することにより獲得できます。

Red Hat Enterprise Linux では、WWID ベースのデバイス名から、そのシステムの現在の /dev/sd 名への正しいマッピングを自動的に維持します。デバイスへのパスが変更したり、別のシステムからそのデバイスへのアクセスがあった場合にも、アプリケーションはディスク上のデータ参照に /dev/disk/by-id/ を使用できます。

例9.1 WWID マッピング

WWID シンボリックリンク非永続的なデバイス備考

/dev/disk/by-id/scsi-3600508b400105e210000900000490000

/dev/sda

ページ 0x83 の識別子を持つデバイス

/dev/disk/by-id/scsi-SSEAGATE_ST373453LW_3HW1RHM6

/dev/sdb

ページ 0x80 の識別子を持つデバイス

/dev/disk/by-id/ata-SAMSUNG_MZNLN256HMHQ-000L7_S2WDNX0J336519-part3

/dev/sdc3

ディスクパーティション

システムにより提供される永続的な名前のほかに、udev ルールを使用して独自の永続的な名前を実装し、ストレージの WWID にマップすることもできます。

/dev/disk/by-partuuid のパーティション UUID 属性

パーティション UUID (PARTUUID) 属性は、GPT パーティションテーブルにより定義されているパーティションを識別します。

例9.2 パーティション UUID のマッピング

PARTUUID シンボリックリンク非永続的なデバイス

/dev/disk/by-partuuid/4cd1448a-01

/dev/sda1

/dev/disk/by-partuuid/4cd1448a-02

/dev/sda2

/dev/disk/by-partuuid/4cd1448a-03

/dev/sda3

/dev/disk/by-path/ のパス属性

この属性は、デバイスへのアクセスに使用される ハードウェアパス がストレージデバイスを参照するシンボル名を提供します。

ハードウェアパス (PCI ID、ターゲットポート、LUN 番号など) の一部が変更されると、パス属性に失敗します。このため、パス属性は信頼性に欠けます。ただし、パス属性は以下のいずれかのシナリオで役に立ちます。

  • 後で置き換える予定のディスクを特定する必要があります。
  • 特定の場所にあるディスクにストレージサービスをインストールする予定です。

9.4. DM Multipath を使用した World Wide Identifier

このセクションでは、Device Mapper Multipath 構成における World Wide Identifier (WWID) と非永続的なデバイス名のマッピングを説明します。

システムからデバイスへのパスが複数ある場合、DM Multipath はこれを検出するために WWID を使用します。その後、DM Multipath は /dev/mapper/wwid ディレクトリー (例: /dev/mapper/3600508b400105df70000e00000ac0000) に単一の「疑似デバイス」を表示します。

コマンド multipath -l は、非永続的な識別子へのマッピングを示します。

  • Host:Channel:Target:LUN
  • /dev/sd
  • major:minor 数値

例9.3 マルチパス構成での WWID マッピング

multipath -l コマンドの出力例

3600508b400105df70000e00000ac0000 dm-2 vendor,product
[size=20G][features=1 queue_if_no_path][hwhandler=0][rw]
\_ round-robin 0 [prio=0][active]
 \_ 5:0:1:1 sdc 8:32  [active][undef]
 \_ 6:0:1:1 sdg 8:96  [active][undef]
\_ round-robin 0 [prio=0][enabled]
 \_ 5:0:0:1 sdb 8:16  [active][undef]
 \_ 6:0:0:1 sdf 8:80  [active][undef]

DM Multipath は、各 WWID ベースのデバイス名から、システムで対応する /dev/sd 名への適切なマッピングを自動的に維持します。これらの名前は、パスが変更しても持続し、他のシステムからデバイスにアクセスする際に一貫性を保持します。

DM Multipath の user_friendly_names 機能を使用すると、WWID は /dev/mapper/mpathN 形式の名前にマップされます。デフォルトでは、このマッピングは /etc/multipath/bindings ファイルに保持されています。これらの mpathN 名は、そのファイルが維持されている限り永続的です。

重要

user_friendly_names を使用する場合は、クラスター内で一貫した名前を取得するために追加の手順が必要です。

9.5. udev デバイス命名規則の制約

udev 命名規則の制約の一部は次のとおりです。

  • udev イベントに対して udev ルールが処理されるときに、udev メカニズムはストレージデバイスをクエリーする機能に依存する可能性があるため、クエリーの実行時にデバイスにアクセスできない可能性があります。これは、ファイバーチャネル、iSCSI、または FCoE ストレージデバイスといった、デバイスがサーバーシャーシにない場合に発生する可能性が高くなります。
  • カーネルは udev イベントをいつでも送信する可能性があるため、デバイスにアクセスできない場合に /dev/disk/by-*/ リンクが削除される可能性があります。
  • udev イベントが生成されそのイベントが処理されるまでに遅延が生じる場合があります (大量のデバイスが検出され、ユーザー空間の udev サービスによる各デバイスのルールを処理するのにある程度の時間がかかる場合など)。これにより、カーネルがデバイスを検出してから、/dev/disk/by-*/ の名前が利用できるようになるまでに遅延が生じる可能性があります。
  • ルールに呼び出される blkid などの外部プログラムによってデバイスが短期間開き、他の目的でデバイスにアクセスできなくなる可能性があります。
  • /dev/disk/ の udev メカニズムで管理されるデバイス名は、メジャーリリース間で変更される可能性があるため、リンクの更新が必要になる場合があります。

9.6. 永続的な命名属性の一覧表示

この手順では、非永続的なストレージデバイスの永続命名属性を確認する方法を説明します。

手順

  • UUID 属性とラベル属性を一覧表示するには、lsblk ユーティリティーを使用します。

    $ lsblk --fs storage-device

    以下に例を示します。

    例9.4 ファイルシステムの UUID とラベルの表示

    $ lsblk --fs /dev/sda1
    
    NAME FSTYPE LABEL UUID                                 MOUNTPOINT
    sda1 xfs    Boot  afa5d5e3-9050-48c3-acc1-bb30095f3dc4 /boot
  • PARTUUID 属性を一覧表示するには、--output +PARTUUID オプションを指定して lsblk ユーティリティーを使用します。

    $ lsblk --output +PARTUUID

    以下に例を示します。

    例9.5 パーティションの PARTUUID 属性の表示

    $ lsblk --output +PARTUUID /dev/sda1
    
    NAME MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT PARTUUID
    sda1   8:1    0  512M  0 part /boot      4cd1448a-01
  • WWID 属性を一覧表示するには、/dev/disk/by-id/ ディレクトリーのシンボリックリンクのターゲットを調べます。以下に例を示します。

    例9.6 システムにある全ストレージデバイスの WWID の表示

    $ file /dev/disk/by-id/*
    
    /dev/disk/by-id/ata-QEMU_HARDDISK_QM00001
    symbolic link to ../../sda
    /dev/disk/by-id/ata-QEMU_HARDDISK_QM00001-part1
    symbolic link to ../../sda1
    /dev/disk/by-id/ata-QEMU_HARDDISK_QM00001-part2
    symbolic link to ../../sda2
    /dev/disk/by-id/dm-name-rhel_rhel8-root
    symbolic link to ../../dm-0
    /dev/disk/by-id/dm-name-rhel_rhel8-swap
    symbolic link to ../../dm-1
    /dev/disk/by-id/dm-uuid-LVM-QIWtEHtXGobe5bewlIUDivKOz5ofkgFhP0RMFsNyySVihqEl2cWWbR7MjXJolD6g
    symbolic link to ../../dm-1
    /dev/disk/by-id/dm-uuid-LVM-QIWtEHtXGobe5bewlIUDivKOz5ofkgFhXqH2M45hD2H9nAf2qfWSrlRLhzfMyOKd
    symbolic link to ../../dm-0
    /dev/disk/by-id/lvm-pv-uuid-atlr2Y-vuMo-ueoH-CpMG-4JuH-AhEF-wu4QQm
    symbolic link to ../../sda2

9.7. 永続的な命名属性の変更

この手順では、ファイルシステムの UUID またはラベルの永続的な命名属性を変更する方法を説明します。

注記

udev 属性の変更はバックグラウンドで行われ、時間がかかる場合があります。udevadm settle コマンドは変更が完全に登録されるまで待機します。これにより、次のコマンドが新しい属性を正しく利用できるようになります。

以下のコマンドでは、次を行います。

  • new-uuid を、設定する UUID (例: 1cdfbc07-1c90-4984-b5ec-f61943f5ea50) に置き換えます。uuidgen コマンドを使用して UUID を生成できます。
  • new-label を、ラベル (例: backup_data) に置き換えます。

前提条件

  • XFS ファイルシステムをアンマウントしている (XFS ファイルシステムの属性を変更する場合)。

手順

  • XFS ファイルシステムの UUID またはラベル属性を変更するには、xfs_admin ユーティリティーを使用します。

    # xfs_admin -U new-uuid -L new-label storage-device
    # udevadm settle
  • ext4 ファイルシステム、ext3 ファイルシステム、ext2 ファイルシステムの UUID またはラベル属性を変更するには、tune2fs ユーティリティーを使用します。

    # tune2fs -U new-uuid -L new-label storage-device
    # udevadm settle
  • スワップボリュームの UUID またはラベル属性を変更するには、swaplabel ユーティリティーを使用します。

    # swaplabel --uuid new-uuid --label new-label swap-device
    # udevadm settle

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