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Oracle ASM那點(diǎn)事兒

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Oracle ASM那點(diǎn)事兒

隨著X86服務(wù)器的普及,傳統(tǒng)的商業(yè)卷文件系統(tǒng)、裸設(shè)備開始逐步退出歷史舞臺(tái)，而ASM將成為新版本數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)類型的第一選擇。今天就來一起復(fù)習(xí)一下ASM的相關(guān)知識(shí)。

ASM (自動(dòng)存儲(chǔ)管理) 是 Oracle Database 的一個(gè)特性，它為數(shù)據(jù)庫管理員提供了一個(gè)在所有服務(wù)器和存儲(chǔ)平臺(tái)上統(tǒng)一的存儲(chǔ)管理接口。ASM的出現(xiàn)是為RDBMS管理文件存儲(chǔ),注意ASM不會(huì)替代RDBMS去實(shí)施IO讀寫，很多人對(duì)這一點(diǎn)存在誤解，認(rèn)為RDBMS發(fā)送IO request給ASM，ASM負(fù)責(zé)去做真正的IO操作，這是不對(duì)的。實(shí)際RDBMS在ASM中獲取了對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)文件extent信息后,自行完成IO調(diào)用,和使用裸設(shè)備、商業(yè)文件系統(tǒng)一樣,因此ASM不是IO的中間層，也就不存在因?yàn)锳SM出現(xiàn)所謂的IO瓶頸,對(duì)于ASM而言底層 DISK可以是傳統(tǒng)SAN存儲(chǔ)裸設(shè)備也可以是新分布式存儲(chǔ)塊設(shè)備,這些在ASM層都可以統(tǒng)稱為asmdisk。

在ASM中最小存儲(chǔ)單位是一個(gè)"allocation unit"(AU)，通常為4MB。ASM的核心便是存儲(chǔ)文件,包含數(shù)據(jù)文件、控制文件等等,這些文件在ASM中被劃成多個(gè)文件片，稱之為"extent",ASM使用file extent map來維護(hù)文件extent的相關(guān)信息，這樣RDBMS便可以輕易的獲取到相關(guān)文件extent信息以便完成IO調(diào)用。同RDBMS實(shí)例一樣,ASM實(shí)例也采用instance/crash recovery機(jī)制來保證可靠性。

以上說了些ASM底層asmdisk也說了ASM內(nèi)部將文件拆分為extent,那最終ASM層將以若干塊asmdisk組成的DiskGroup為接口對(duì)RDBMS呈現(xiàn)，比如一個(gè)DATA DG，對(duì)于RDBMS來說就是以’+DATA’表示的一個(gè)存儲(chǔ)點(diǎn), 可以在該DG上創(chuàng)建表空間進(jìn)行使用。

同樣可以建一個(gè)ARCH DG，對(duì)于RDBMS來說就是以’+ARCH’表示的一個(gè)存儲(chǔ)點(diǎn),可以來存放歸檔文件。

在ASM中DiskGroup提供了EXTERNAL、NORMAL、HIGH三種冗余鏡像冗余模式：
  • EXTERNAL 即ASM本身不做鏡像，而依賴于底層存儲(chǔ)RAID；在External下任何asmdisk錯(cuò)誤都會(huì)導(dǎo)致Disk Group被強(qiáng)制dismount。因此在此模式下所有的asm disk必須狀態(tài)正常，否則Disk Group將dismount，其中涉及的文件將無法訪問。
  • NORMAL 即ASM將為每一個(gè)extent創(chuàng)建一個(gè)額外的拷貝以便實(shí)現(xiàn)冗余；默認(rèn)情況下所有的文件都會(huì)被鏡像，這樣每一個(gè)file extent都有2份拷貝。當(dāng)鏡像的extent（partner）涉及的磁盤同時(shí)故障時(shí)也將導(dǎo)致Disk Group被dismount。否則不影響Disk Group的使用。
  • HIGH 即ASM為每一個(gè)extent創(chuàng)建額外兩個(gè)的拷貝以便實(shí)現(xiàn)更高的冗余。這樣每一個(gè)file extent都有3份拷貝。當(dāng)這3份鏡像extent（partner）涉及的磁盤同時(shí)故障時(shí)Disk Group也將被dismount。否則不影響Disk Group的使用。

注意ASM的鏡像和RAID并不一樣,ASM的鏡像基于文件extent，extent分布在多個(gè)磁盤之間，稱為partner。
當(dāng)某asmdisk故障時(shí)其狀態(tài)將會(huì)成為offline，ASM更新其extent map使之后的讀取操作指向剩余的健康partner。在這期間ASM將記錄相關(guān)extent的變更記錄，以便該磁盤重新online后補(bǔ)全故障期間的變更重新恢復(fù)鏡像冗余。當(dāng)該故障的asm disk永久無法恢復(fù)時(shí)，需要人為在ASM中刪除該磁盤，以便ASM自動(dòng)在后臺(tái)重新生成鏡像partner恢復(fù)冗余度。當(dāng)新添加asm disk時(shí)，和刪除磁盤一樣,ASM也會(huì)自動(dòng)在后臺(tái)開始數(shù)據(jù)重新平衡工作。重平衡的速度和力度可以通過asm_power_limit參數(shù)控制，該參數(shù)控制實(shí)施重平衡后臺(tái)進(jìn)程的數(shù)量；Level 0表示不實(shí)施重新平衡,在重新平衡過程中IO性能(主要是吞吐量和響應(yīng)時(shí)間)可能會(huì)受到影響，其影響程度取決于存儲(chǔ)本身的能力和重新平衡涉及的extent量。

以下是一個(gè)磁盤異常offline示列:

由于虛擬機(jī)主機(jī)層直接刪除了asmdisk,所以DATADG出現(xiàn)offline磁盤
這里可以看到當(dāng)完成刪除磁盤時(shí)SQL命令時(shí),REBAL進(jìn)程任在后臺(tái)異步重平衡，并輸出工作進(jìn)度，以便觀察。

重新給磁盤組加入新的asmdisk

注意這里v$asm_operation中的數(shù)值只能作為參考，實(shí)際需要核驗(yàn)alert日志,比如出現(xiàn)SUCCESS: rebalance completed for group 1/0x97f863e8 (DATADG)類似關(guān)鍵字，確認(rèn)沖平衡進(jìn)度，才能確認(rèn)重平衡的實(shí)際狀態(tài)，本文就到此為止。

END


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