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Oracle ASM那點事兒

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Oracle ASM那點事兒

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，而ASM將成為新版本數(shù)據(jù)庫存儲類型的第一選擇。今天就來一起復(fù)習(xí)一下ASM的相關(guān)知識。

ASM (自動存儲管理) 是 Oracle Database 的一個特性，它為數(shù)據(jù)庫管理員提供了一個在所有服務(wù)器和存儲平臺上統(tǒng)一的存儲管理接口。ASM的出現(xiàn)是為RDBMS管理文件存儲,注意ASM不會替代RDBMS去實施IO讀寫，很多人對這一點存在誤解，認為RDBMS發(fā)送IO request給ASM，ASM負責(zé)去做真正的IO操作，這是不對的。實際RDBMS在ASM中獲取了對應(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，也就不存在因為ASM出現(xiàn)所謂的IO瓶頸,對于ASM而言底層 DISK可以是傳統(tǒng)SAN存儲裸設(shè)備也可以是新分布式存儲塊設(shè)備,這些在ASM層都可以統(tǒng)稱為asmdisk。

在ASM中最小存儲單位是一個"allocation unit"(AU)，通常為4MB。ASM的核心便是存儲文件,包含數(shù)據(jù)文件、控制文件等等,這些文件在ASM中被劃成多個文件片，稱之為"extent",ASM使用file extent map來維護文件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實例一樣,ASM實例也采用instance/crash recovery機制來保證可靠性。

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RDBMS呈現(xiàn)，比如一個DATA DG，對于RDBMS來說就是以’+DATA’表示的一個存儲點, 可以在該DG上創(chuàng)建表空間進行使用。

同樣可以建一個ARCH DG，對于RDBMS來說就是以’+ARCH’表示的一個存儲點,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RAID；在External下任何asmdisk錯誤都會導(dǎo)致Disk Group被強制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extent創(chuàng)建一個額外的拷貝以便實現(xiàn)冗余；默認情況下所有的文件都會被鏡像，這樣每一個file extent都有2份拷貝。當(dāng)鏡像的extent（partner）涉及的磁盤同時故障時也將導(dǎo)致Disk Group被dismount。否則不影響Disk Group的使用。
  • HIGH 即ASM為每一個extent創(chuàng)建額外兩個的拷貝以便實現(xiàn)更高的冗余。這樣每一個file extent都有3份拷貝。當(dāng)這3份鏡像extent（partner）涉及的磁盤同時故障時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分布在多個磁盤之間，稱為partner。
當(dāng)某asmdisk故障時其狀態(tài)將會成為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，需要人為在ASM中刪除該磁盤，以便ASM自動在后臺重新生成鏡像partner恢復(fù)冗余度。當(dāng)新添加asm disk時，和刪除磁盤一樣,ASM也會自動在后臺開始數(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)控制實施重平衡后臺進程的數(shù)量；Level 0表示不實施重新平衡,在重新平衡過程中IO性能(主要是吞吐量和響應(yīng)時間)可能會受到影響，其影響程度取決于存儲本身的能力和重新平衡涉及的extent量。

以下是一個磁盤異常offline示列:

由于虛擬機主機層直接刪除了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SQL命令時,REBAL進程任在后臺異步重平衡，并輸出工作進度，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，實際需要核驗alert日志,比如出現(xiàn)SUCCESS: rebalance completed for group 1/0x97f863e8 (DATADG)類似關(guān)鍵字，確認沖平衡進度，才能確認重平衡的實際狀態(tài)，本文就到此為止。

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