【轉載】Oracle ASM

時間 2019-12-09

標籤轉載 oracle asm 欄目 Oracle 简体版

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1.說說你我的理解的存儲解決方案的發展趨勢。css

Oracle 7&8 ：這個時期的數據庫備份方案已經可使用RMAN 命令，它起源於Oracle 版本8，7的時候還不具有這個功能。能夠把數據存儲在操做系統的文件系統上和裸設備上。一提到裸設備可能剛進入DBA行當的朋友們不是很熟悉，下面隨便簡單介紹一下吧。sql

裸設備：咱們把這三個字分開說吧，設備就是指的物理磁盤，像老一點的IDE磁盤，如今經常使用的SCSI磁盤SAS磁盤等。裸指的是這個磁盤上沒有文件系統，通常磁盤在插入到主板上後必須爲其建立文件系統（windows ext2&3&4）並格式化才能使用，但oracle能夠不經過文件系統直接訪問一塊裸設備（要先建立爲物理卷）這種直接訪問設備的方式給咱們提供了必定的便捷（不須要操做系統層處理可直接與設備進行數據交換，提升了交換速度），但同時帶來的弊端也是顯而易見的，例如很差管理，必須每一個文件單首創建一個裸設備，很是麻煩，複製和備份也不方便。其實裸設備仍是沒有真正的繞過操做系統，由於它須要經過由操做系統驅動的設備接口而訪問設備。Linux中有一種dd命令能夠分配和管理裸設備，仍是沒有文件系統方便。數據庫

Oracle 9i&10g：Oracle9i開始開發出一套本身的文件系統叫ASM，中文叫「自動存儲管理系統」，能夠經過ASMCMD工具來管理，它能夠不受操做系統層參數的影響直接處理磁盤上的數據，效率要比操做系統層處理一遍的高。層次越多開銷越大層次越少開銷越小，流行於Oracle 10gwindows

ASM是由AU（allocationunit）和條帶來決定數據分佈單元的，如何存儲分配。併發

AU：磁盤分配單元，數據存儲的一個基本單位，默認1M，建議大一點oracle

例如AU=2M 單次I/O=1M，須要2次連續I/O才能讀出一個AUapp

AU=1M 單次I/O=2M，1次分散IO讀出兩個AU，可是連續的比分散的I/O效率高tcp

條帶寬度：默認8 ，建議條帶寬帶與磁盤數相匹配最好工具

條帶大小：能夠自由指定 1M 512k 256k性能

條帶總大小=條帶寬度*條帶大小

小AU小條帶場景：適合在大併發插入中表現較好，可有助於分散熱點塊，缺點連續性不夠

大AU大條帶場景：適合在非大併發插入的狀況下均可以使用，適合絕大多數場景

Oracle 11g：出現了ASM和OCFS（Oracle Cluster File System）並存的局面，OCFS叫作「Oracle 集羣文件系統」用的最多就是RAC模式下，11g中RAC模式下要不使用ASM管理存儲要不使用OCFS管理存儲，已經不可使用裸設備當共享存儲了，切記切記。

注意：可能有的同窗會說用Ext3&4也能夠實現2臺機器共享一個存儲設備啊（NFS就能夠），嗯是的你很聰明問到了這個問題，但這是操做系統層面的貢獻，不是存儲層面的貢獻，並且也沒法提供Oracle要求的共享訪問模式

ASM 三種redundancy冗餘模式

（1）外部冗餘模式

ASM不提供數據冗餘，由外部存儲系統實現，例如 RAID技術

這是當前使用最多的方式，由於有了磁盤級別冗餘，那麼可使用更多的磁盤空間來存放數據

（2）常規冗餘模式

ASM提供2份鏡像，會損失一半空間用於備份鏡像，是extent級別冗餘不是磁盤級別冗餘，主備混合存放

（3）高冗餘模式

ASM提供3份鏡像，會損失2/3空間用於備份鏡像，是extent級別冗餘不是磁盤級別冗餘，主備混合存放

小結：第一種方法使用的最多，後兩種方法使用的最少。

2.畫一張說明ASM實例同數據庫實例協同工做的原理圖，並給出語言描述。

直接使用word畫圖工具完成了一張簡單的工做流程圖，功力淺薄，望海涵

說明

（1）這張圖畫了2個Oracle實例，鏈接1個ASM實例，ASM實例掛載了3個磁盤組

（2）1個ASM實例能夠爲多個Oracle實例提供服務的，同時能夠掛載多個磁盤組，例如Disk Group A 存放數據文件，Disk Group B 存放歸檔日誌文件，Disk Group C 存放CRS文件和Voting disk文件。磁盤組相似於操做系統的邏輯卷，能夠根據用途進行劃分

（3）Oracle實例把數據先傳到ASM實例上就不用管了，ASM再把數據按用途分配到各自的磁盤組上，而且是以打散的狀態平均分散到每一個磁盤上，目的就是分散熱點塊並行讀取提升I/O效率

（4）css集羣同步服務進程就是負責ASM實例與Oracle實例相互通訊的

（5）啓動ASM實例後再啓動數據庫實例，先關閉數據庫實例後再關閉ASM實例

（6）咱們能夠方便的給ASM磁盤組添加一塊磁盤，若是磁盤組損壞咱們還能夠刪除一個磁盤組

（7）ASM數據分爲「元數據」「真正數據」，元數據描述對象的字典信息，就是物理磁盤信息例如塊大小 AU大小條帶寬度數據分佈狀況平衡狀況冗餘狀況等。而且在再平衡時「元數據」和「數據」都會移動

（8）ASM能夠自動條帶化，均衡負載，各個磁盤保持數據的均勻，能夠遊刃有餘管理不一樣大小的磁盤

3.分別用視圖方式和asmcmd方式，分別計算出你所用ASM管理的存儲大小，使用空間和剩餘空間數，寫出計算過程。

文件系統做爲存儲模式：咱們可使用dba_tablespace來查看錶空間的使用狀況

ASM做爲存儲模式：咱們可使用v$asm_diskgroup查看數據文件的使用狀況，由於文件塊在ASM上都是平衡打散狀態，你能夠設置爲數據文件自動擴展，而後只需觀察磁盤組的增加狀況便可

經過v$asm_diskgroup動態性能視圖咱們能夠查詢ASM磁盤組的狀態

SQL> selectgroup_number,name,state,block_size,allocation_unit_size,total_mb,free_mb fromv$asm_diskgroup;

GROUP_NUMBER NAME STATE BLOCK_SIZE ALLOCATION_UNIT_SIZE TOTAL_MB FREE_MB

-------------------------------- -------------------- ---------- ----------

1 ARCH MOUNTED 4096 1048576 10228 10174

2 CRS MOUNTED 4096 1048576 5114 5055

3 DATA1 MOUNTED 4096 1048576 10228 10174

NAME：咱們建立了三個磁盤組ARCH CRS DATA1

STATE：所有掛載

BLOCK_SIZE：ASM塊大小默認爲4k

ALLOCATION_UNIT_SIZE：磁盤分配單元默認爲1M

TOTAL_MB：可用空間10G 5G 10G

FREE_MB：空閒空間10174 5055 10174

經過ASMCMD工具管理磁盤，由於ASM管理的是裸設備，在操做系統下是看不見的

ASMCMD> ls –lrt 羅列已建立磁盤組

WARNING:option 'r'is deprecated for 'ls'

please use 'reverse'

State Type Rebal Name

MOUNTED EXTERN N DATA1/

MOUNTED EXTERN N CRS/

MOUNTED EXTERN N ARCH/

狀態已掛載，採用外部冗餘，磁盤組名

ASMCMD> pwd 顯示當前路徑

ASMCMD> cddata1 進入data1磁盤組

ASMCMD> pwd 顯示當前路徑

+data1

ASMCMD> mkdirasm_leo1 在data1下建立一個asm_leo1目錄

ASMCMD> ls

asm_leo1/

ASMCMD> rmasm_leo1 刪除目錄

ASMCMD> ls

ASMCMD> help 顯示幫助信息

asmcmd [-vV] [-a <sysasm|sysdba>][-p] [command]

ASMCMD> lsct 顯示有多少實例鏈接到ASM上

ASMCMD> lsdg 顯示當前有多少個磁盤組及空間大小

State Type Rebal Sector Block AU Total_MB Free_MB Req_mir_free_MB Usable_file_MB Offline_disks Voting_files Name

MOUNTED EXTERN N 512 4096 1048576 10228 10174 0 10174 0 N ARCH/

MOUNTED EXTERN N 512 4096 1048576 5114 5055 0 5055 0 N CRS/

MOUNTED EXTERN N 512 4096 1048576 10228 10174 0 10174 0 N DATA1/

Sector：磁盤扇區大小512

Usable_file_MB：可用文件大小10174 5055 10174

Offline_disks：離線磁盤沒有

Voting_files：表決文件

咱們從v$asm_disk這個視圖中能夠查看到ASM磁盤屬性信息

v$asm_disk_stat 查看磁盤狀態信息

v$asm_diskgroup 查看磁盤組屬性信息

v$asm_diskgroup_stat查看磁盤組狀態信息

v$asm_client 查看磁盤組管理ASM實例的DB實例的數據行

v$_asm_file 查看磁盤組中數據文件屬性信息

v$_asm_operation 查看磁盤組操做信息

v$_asm_alias 查看安裝的磁盤組別名信息

SQL> descv$asm_disk

Name Null? Type

------------------------------------------------- ----------------------------

GROUP_NUMBER NUMBER

DISK_NUMBER NUMBER

COMPOUND_INDEX NUMBER

INCARNATION NUMBER

MOUNT_STATUS VARCHAR2(7)

HEADER_STATUS VARCHAR2(12)

MODE_STATUS VARCHAR2(7)

STATE VARCHAR2(8)

小結：在Oracle實例中咱們能夠利用select table_name from dictionary wheretable_name like '%ASM%';

數據字典來檢索ASM相關的全部視圖。

4.查詢asm實例正常狀況下的運行狀態(nomount,mount或者open)，說一說爲何？ASM實例有控制文件嗎？爲何?

ASM實例和DB實例的做用是同樣的，也是由若干內存區和一組後臺進程組成的，ASM實例啓動後也是先分配內存區（asm_buffer_cache）加載後臺進程。下面咱們就來演示一下ASM實例啓動過程

[grid@leonarding1bin]$ echo $ORACLE_SID 檢查SID環境變量

+ASM

[grid@leonarding1bin]$ export ORACLE_SID=+ASM 若是沒有設置咱們能夠這樣設置一下

[grid@leonarding1bin]$ sqlplus / as sysasm

SQL*Plus: Release11.2.0.1.0 Production on Sun Apr 21 10:33:34 2013

Connected to:

Oracle Database11g Enterprise Edition Release 11.2.0.1.0 - 64bit Production

With the AutomaticStorage Management option

SQL> select *from v$version;

BANNER

--------------------------------------------------------------------------------

Oracle Database11g Enterprise Edition Release 11.2.0.1.0 - 64bit Production

PL/SQL Release11.2.0.1.0 - Production

CORE 11.2.0.1.0 Production

TNS for Linux:Version 11.2.0.1.0 - Production

NLSRTL Version11.2.0.1.0 - Production

SQL> selectinstance_name,host_name,startup_time,status,archiver,database_status,loginsfrom v$instance;

INSTANCE_NAME HOST_NAME STARTUP_TIME STATUS ARCHIVER DATABASE_STATUS

LOGINS

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

+ASM leonarding1.oracle.com 19-APR-13 STARTED STOPPED ACTIVE

ALLOWED

實例名：ASM 這裏能夠判斷咱們鏈接的是Oracle實例仍是ASM實例

主機名：leonarding1.oracle.com

ASM啓動時間：4月19日13點啓動

狀態：nomount，分配內存區和加載後臺進程

歸檔狀態：沒有開

數據庫狀態：激活

關閉ASM實例順序：先關閉Oracle實例->再關閉ASM實例->先啓動ASM實例->再啓動Oracle實例

SQL> shutdownimmediate

ASM diskgroupsdismounted 卸載磁盤組

ASM instanceshutdown 關閉實例

[grid@leonarding1bin]$ ps -ef | grep asm | grep -v grep 後臺進程已經沒有了

[grid@leonarding1bin]$

[grid@leonarding1bin]$ sqlplus / as sysasm

SQL*Plus: Release11.2.0.1.0 Production on Sun Apr 21 11:11:31 2013

Connectedto an idle instance. 一個空實例，咱們來啓動它

SQL>

SQL> startup

ASM instancestarted 實例啓動，分配內存，磁盤掛載

Total SystemGlobal Area 283930624 bytes

Fixed Size 2212656 bytes

Variable Size 256552144 bytes

ASM Cache 25165824 bytes

ASM diskgroupsmounted

若是是Oracle實例那麼後續確定會有訪問控制文件，打開數據文件的動做，而ASM實例啓動沒有這些動做，由於ASM只是管理磁盤組分配與平衡，不關注數據的一致性和數據庫結構（也不存在實例一致性和檢查點問題），邏輯上只作數據查詢和抽取工做。因此ASM不須要控制文件和數據文件，只需分配內存區和啓動後臺進程ASM就能夠工做了。

ASM須要參數文件

參數文件目錄：/u02/app/11.2.0/grid/dbs

[grid@leonarding1bin]$ ps -ef | grep asm | grep -v grep

grid 14920 1 0 11:12 ? 00:00:00 asm_pmon_+ASM

grid 14924 1 0 11:12 ? 00:00:03 asm_vktm_+ASM

grid 14930 1 0 11:12 ? 00:00:00 asm_gen0_+ASM

grid 14934 1 0 11:12 ? 00:00:00 asm_diag_+ASM

grid 14938 1 0 11:12 ? 00:00:00 asm_psp0_+ASM

grid 14942 1 0 11:12 ? 00:00:00 asm_dia0_+ASM

grid 14946 1 0 11:12 ? 00:00:00 asm_mman_+ASM

grid 14950 1 0 11:12 ? 00:00:00 asm_dbw0_+ASM

grid 14954 1 0 11:12 ? 00:00:00 asm_lgwr_+ASM

grid 14958 1 0 11:12 ? 00:00:00 asm_ckpt_+ASM

grid 14962 1 0 11:12 ? 00:00:00 asm_smon_+ASM

grid 14966 1 0 11:12 ? 00:00:00 asm_rbal_+ASM

grid 14970 1 0 11:12 ? 00:00:00 asm_gmon_+ASM

grid 14974 1 0 11:12 ? 00:00:00 asm_mmon_+ASM

grid 14978 1 0 11:12 ? 00:00:00 asm_mmnl_+ASM

5.比較ASM實例和數據庫實例在監聽器中註冊的狀態，並說明緣由。

ASM監聽

[grid@leonarding1dbs]$ lsnrctl status

LSNRCTL for Linux:Version 11.2.0.1.0 - Production on 21-APR-2013 11:40:01

Connecting to(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=IPC)(KEY=EXTPROC1522)))

STATUS of theLISTENER

------------------------

Alias LISTENER

Version TNSLSNR for Linux: Version11.2.0.1.0 - Production

Start Date 19-APR-2013 07:25:17

Uptime 2 days 4 hr. 14 min. 43 sec

Trace Level off

Security ON: Local OS Authentication

SNMP OFF

Listener ParameterFile /u02/app/11.2.0/grid/network/admin/listener.ora

Listener LogFile /u02/app/grid/diag/tnslsnr/leonarding1/listener/alert/log.xml

ListeningEndpoints Summary...

(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=ipc)(KEY=EXTPROC1522)))

(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST=leonarding1)(PORT=1522)))

ServicesSummary...

Service"+ASM" has 1 instance(s).

Instance "+ASM", status READY, has1 handler(s) for this service...

The commandcompleted successfully

這是ASM監聽，ASM實例會自動註冊到監聽器中

Oracle監聽

[oracle@leonarding1 ~]$ lsnrctl status

LSNRCTL for Linux: Version 11.2.0.1.0 - Production on 17-APR-2013 21:28:00

Connecting to (DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=IPC)(KEY=EXTPROC1521)))

STATUS of the LISTENER

------------------------

Alias LISTENER

Version TNSLSNR for Linux: Version 11.2.0.1.0 - Production

Start Date 14-APR-2013 18:38:00

Uptime 3 days 2 hr. 50 min. 0 sec

Trace Level off

Security ON: Local OS Authentication

SNMP OFF

Listener Parameter File /u01/app/oracle/product/11.2.0.1/network/admin/listener.ora

Listener Log File /u01/app/oracle/diag/tnslsnr/leonarding1/listener/alert/log.xml

Listening Endpoints Summary...

(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=ipc)(KEY=EXTPROC1521)))

(DESCRIPTION=(ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST=leonarding1)(PORT=1521)))

Services Summary...

Service "LEO1" has 1 instance(s).

Instance "LEO1", status READY, has 1 handler(s) for this service...

Service "LEO1XDB" has 1 instance(s).

Instance "LEO1", status READY, has 1 handler(s) for this service...

The command completed successfully

Oracle監聽也會自動註冊到監聽器中，它們分別使用不一樣的參數文件和日誌文件

小結：一個監聽器能夠爲多個實例服務（ASM實例和Oracle實例）

一個ASM實例也能夠爲多個數據庫實例服務

一個CRS（集羣註冊服務）能夠爲幾個數據庫實例服務

6.看一下你的ASM的後臺進程包含哪些，分別說說它們的用途。

查看ASM進程

[grid@leonarding1bin]$ ps -ef | grep asm | grep -v grep

grid 4039 1 0 19:43 ? 00:00:03 asm_pmon_+ASM

grid 4043 1 0 19:43 ? 00:01:13 asm_vktm_+ASM

grid 4049 1 0 19:43 ? 00:00:01 asm_gen0_+ASM

grid 4053 1 0 19:43 ? 00:00:01 asm_diag_+ASM

grid 4057 1 0 19:43 ? 00:00:01 asm_psp0_+ASM

grid 4061 1 0 19:43 ? 00:00:05 asm_dia0_+ASM

grid 4065 1 0 19:43 ? 00:00:01 asm_mman_+ASM

grid 4069 1 0 19:43 ? 00:00:02 asm_dbw0_+ASM

grid 4073 1 0 19:43 ? 00:00:01 asm_lgwr_+ASM

grid 4077 1 0 19:43 ? 00:00:02 asm_ckpt_+ASM

grid 4081 1 0 19:43 ? 00:00:00 asm_smon_+ASM

grid 4085 1 0 19:43 ? 00:00:03 asm_rbal_+ASM

grid 4089 1 0 19:43 ? 00:00:05 asm_gmon_+ASM

grid 4093 1 0 19:43 ? 00:00:02 asm_mmon_+ASM

grid 4097 1 0 19:43 ? 00:00:04 asm_mmnl_+ASM

解釋：

PMON:進程監控進程，用於監控ASM實例進程，對異常進程進行報警保護

PSPn: 啓動其餘ASM實例進程，一旦有問題將致使ASM實例故障

RBLA：DISKGROUP作REBALANCE的後臺進程，該進程一旦有故障，將致使ASM實例宕機

DBWn：與RDBMS的dbwriter相似，將ASM CACHE中髒數據寫回磁盤

MMAN:與自動SGA管理有關，負責自動管理SGA。

SMON：系統監控進程，監控ASM實例的狀態，一個ASM實例只有一個SMON進程

CKPT：檢查點進程，觸發ASM檢查點寫髒數據的

GMON：磁盤組監控進程，用於磁盤組狀態監控和狀態表維護。

DIAG：ASM診斷進程，用於診斷ASM告警

LGRW：寫redolog進程，凡是塊更改就會觸發進程寫redo信息

MMON：ASM緩衝區自動調整進程

VKTM：用於執行online磁盤的臨時任務進程

ASM 磁盤組 ASMCMD 存儲解決方案監視器後臺進程

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