一、技术背景与需求分析

在混合云存储环境中，运维人员常面临以下挑战：物理磁盘与虚拟磁盘混杂管理困难、LUN信息采集效率低下、存储设备变更时映射关系更新不及时。传统人工检查方式存在三大痛点：依赖人工经验易出错、无法实时获取完整映射链、难以处理大规模存储集群。

本文提出的自动化方案通过脚本实现三个核心功能：1）自动识别物理磁盘与虚拟磁盘；2）采集LUN标识信息；3）建立设备-挂载点-LUN的三级映射关系。该方案特别适用于需要快速定位存储故障的场景，如存储阵列扩容后的设备验证、存储路径异常排查等。

二、脚本实现原理与核心逻辑

1. 磁盘设备识别机制

脚本采用lsblk命令结合管道处理实现设备筛选：

lsblk | grep disk | grep ^s | awk '{print $1}'

该命令组合通过三重过滤：

grep disk：筛选出磁盘类型设备
grep ^s：匹配以s开头的设备名（SCSI/SATA设备）
awk '{print $1}'：提取设备名称列

2. 挂载点采集方法

对每个识别到的磁盘设备，进一步采集其挂载点信息：

lsblk /dev/$lunmap | grep lvm | awk '{print $NF}'

这里的关键处理逻辑：

通过/dev/$lunmap指定设备路径
grep lvm筛选出LVM逻辑卷
awk '{print $NF}'获取最后一列的挂载点路径

3. LUN信息提取技术

使用smartctl工具获取设备标识信息：

smartctl -a /dev/$lunmap | grep "Logical Unit id" | awk -F":" '{print $2}'

该命令链实现：

-a参数获取完整设备信息
grep "Logical Unit id"定位LUN标识字段
awk -F":"以冒号为分隔符提取值

三、完整脚本实现与优化

1. 基础脚本结构

#!/bin/bash
for lunmap in $(lsblk | grep disk | grep ^s | awk '{print $1}')
do
    for mpoint in $(lsblk /dev/$lunmap | grep lvm | awk '{print $NF}')
    do
        echo "$lunmap --> $mpoint --> $(smartctl -a /dev/$lunmap | grep "Logical Unit id" | awk -F":" '{print $2}')"
    done
done

2. 增强型脚本优化

针对实际应用场景，建议进行以下优化：

错误处理机制：添加命令执行状态检查

if ! smartctl -a /dev/$lunmap > /dev/null 2>&1; then
 echo "Warning: Failed to query $lunmap"
 continue
fi

输出格式标准化：使用制表符分隔字段

printf "%-10s --> %-20s --> %s\n" "$lunmap" "$mpoint" "$lun_id"

性能优化：缓存设备列表减少重复查询

devices=$(lsblk | grep disk | grep ^s | awk '{print $1}')
for lunmap in $devices; do
 # 后续处理逻辑
done

四、脚本部署与使用指南

1. 权限配置要求

脚本执行需要以下权限：

smartctl命令执行权限（通常需要root）

设备文件读取权限
建议配置方式：

sudo chmod +x block_device_mapping.sh
sudo chown root:root block_device_mapping.sh

2. 执行方式选择

根据使用场景选择执行方式：

常规执行：
```
sudo ./block_device_mapping.sh
```

单行命令模式（适合临时调试）：

for lunmap in $(lsblk | grep disk | grep ^s | awk '{print $1}'); do 
 for mpoint in $(lsblk /dev/$lunmap | grep lvm | awk '{print $NF}'); do 
     lun_id=$(smartctl -a /dev/$lunmap | grep "Logical Unit id" | awk -F":" '{print $2}')
     printf "%-10s --> %-20s --> %s\n" "$lunmap" "$mpoint" "$lun_id"
 done
done

3. 结果解析示例

典型输出格式：

sdb        --> /data               --> 0x3600d0230000000000e1140463955737c
sdc        --> /app                --> 0x3600d0230000000000e114046395577cd

输出解读要点：

虚拟磁盘（如VMware虚拟设备）不会显示LUN信息
物理存储设备会显示16进制格式的LUN标识
挂载点可能包含多个条目（如存在多个LVM卷）

五、高级应用场景扩展

1. 存储变更检测

通过定时执行脚本并对比输出，可实现存储设备变更检测：

# 首次执行保存基准
./block_device_mapping.sh > baseline.txt
# 后续执行对比差异
./block_device_mapping.sh > current.txt
diff baseline.txt current.txt

2. 与监控系统集成

可将脚本输出接入日志收集系统，实现存储设备的实时监控：

./block_device_mapping.sh | while read line; do
    echo "$(date) - $line" >> /var/log/storage_map.log
done

3. 自动化故障排查

结合LUN信息可开发自动化故障诊断流程：

识别异常挂载点
获取对应LUN标识
查询存储阵列管理界面定位具体设备
执行针对性维护操作

六、最佳实践与注意事项

1. 执行环境要求

需安装smartmontools包（提供smartctl工具）
建议在物理服务器或经过存储直通的虚拟机中执行
避免在容器环境中直接使用（需挂载设备文件系统）

2. 常见问题处理

smartctl命令不可用：
- 安装smartmontools：yum install smartmontools 或 apt-get install smartmontools
设备识别异常：
- 检查lsblk版本是否过旧
- 确认设备命名规则是否符合预期（某些系统可能使用nvme*命名）
权限不足问题：
- 使用sudo执行或配置sudoers免密码
- 考虑使用setuid位（需谨慎评估安全风险）

3. 性能优化建议

对大规模存储环境（>100块磁盘），建议分批处理
可将设备列表输出到文件后并行处理
考虑使用更高效的语言实现（如Python的psutil库）

本方案通过自动化脚本实现了存储设备信息的透明化管理，特别适用于需要频繁操作存储设备的运维场景。实际部署时建议结合具体环境进行调整，并建立完善的输出日志机制以便问题追溯。

Linux下磁盘LUN信息自动化采集与映射实践指南