ASM 翻譯系列第三十九彈：物理後設資料AT表
原作者：Bane Radulovic
譯者： 魏興華
稽核： 魏興華
DBGeeK聯合出品
原文連結：http://asmsupportguy.blogspot.sg/2013/08/allocation-table.html
Allocation Table
每一塊由ASM管理的磁碟都會至少包含一個Allocation Table ，簡稱AT表，它是用來描述磁碟的AU分佈情況的，AT表裡的每一個條目都代表了磁碟上的一個AU，一旦某個AU被分配出去，AT表中此條目的內容會被更新，例如此AU屬於的extent號和屬於哪一個檔案。
Finding The Allocation Table
AT表是由N個AT塊組成的（不同的AU大小,N的值會不同），它位於ASM磁碟頭所在的AU。下面例子裡kfed工具的輸出顯示，AT表開始於磁碟頭所在AU（0號AU）的第二個塊。
$ kfed read /dev/sdc1 | grep kfdhdb.altlocn
kfdhdb.altlocn: 2 ; 0x0d0: 0x00000002
我們透過kfed工具來進一步看一下AT表第一個塊的細節資訊：
$ kfed read /dev/sdc1 blkn=2 | more
kfbh.endian: 1 ; 0x000: 0x01
kfbh.hard: 130 ; 0x001: 0x82
kfbh.type: 3 ; 0x002: KFBTYP_ALLOCTBL
...
kfdatb.aunum: 0 ; 0x000: 0x00000000
kfdatb.shrink: 448 ; 0x004: 0x01c0
...
kfdatb.aunum=0意味著AU0是這個AT塊所描述的第一個AU，kfdatb.shrink=448 意味著這個AT 塊可以包含448個AU的資訊。因此不難猜測，在下一個AT塊，kfdatb.aunum的值應該為448（AU編號是從0號開始），它包含的是AU 448到AU (448+448)的資訊，我們透過kfed來證明一下：
$ kfed read /dev/sdc1 blkn=3 | grep kfdatb.aunum
kfdatb.aunum: 448 ; 0x000: 0x000001c0
同樣，第三個AT塊（AU的第四個塊）應該顯示kfdatb.aunum=896:
$ kfed read /dev/sdc1 blkn=4 | grep kfdatb.aunum
kfdatb.aunum: 896 ; 0x000: 0x00000380
以此類推。
Allocation table entries
使用kfed工具可以讀取AT表的內容，對於已經從磁碟中分配出去的AU，會在AT表相關條目上記錄相應的extent號，檔案號和au的狀態，對於已經分配出去的AU，flag V=1，否則，flag V=0，例如AU還沒有分配給具體的檔案或者已經釋放掉的AU，V的值會是0。
我們透過kfed工具來看下AT表上塊的內容：
$ kfed read /dev/sdc1 blkn=3 | more
kfbh.endian: 1 ; 0x000: 0x01
kfbh.hard: 130 ; 0x001: 0x82
kfbh.type: 3 ; 0x002: KFBTYP_ALLOCTBL
...
kfdatb.aunum: 448 ; 0x000: 0x000001c0
...
kfdate[142].discriminator: 1 ; 0x498: 0x00000001
kfdate[142].allo.lo: 0 ; 0x498: XNUM=0x0
kfdate[142].allo.hi: 8388867 ; 0x49c: V=1 I=0 H=0 FNUM=0x103
kfdate[143].discriminator: 1 ; 0x4a0: 0x00000001
kfdate[143].allo.lo: 1 ; 0x4a0: XNUM=0x1
kfdate[143].allo.hi: 8388867 ; 0x4a4: V=1 I=0 H=0 FNUM=0x103
kfdate[144].discriminator: 1 ; 0x4a8: 0x00000001
kfdate[144].allo.lo: 2 ; 0x4a8: XNUM=0x2
kfdate[144].allo.hi: 8388867 ; 0x4ac: V=1 I=0 H=0 FNUM=0x103
kfdate[145].discriminator: 1 ; 0x4b0: 0x00000001
kfdate[145].allo.lo: 3 ; 0x4b0: XNUM=0x3
kfdate[145].allo.hi: 8388867 ; 0x4b4: V=1 I=0 H=0 FNUM=0x103
kfdate[146].discriminator: 1 ; 0x4b8: 0x00000001
kfdate[146].allo.lo: 4 ; 0x4b8: XNUM=0x4
kfdate[146].allo.hi: 8388867 ; 0x4bc: V=1 I=0 H=0 FNUM=0x103
kfdate[147].discriminator: 1 ; 0x4c0: 0x00000001
kfdate[147].allo.lo: 5 ; 0x4c0: XNUM=0x5
kfdate[147].allo.hi: 8388867 ; 0x4c4: V=1 I=0 H=0 FNUM=0x103
kfdate[148].discriminator: 0 ; 0x4c8: 0x00000000
kfdate[148].free.lo.next: 16 ; 0x4c8: 0x0010
kfdate[148].free.lo.prev: 16 ; 0x4ca: 0x0010
kfdate[148].free.hi: 2 ; 0x4cc: V=0 ASZM=0x2
kfdate[149].discriminator: 0 ; 0x4d0: 0x00000000
kfdate[149].free.lo.next: 0 ; 0x4d0: 0x0000
kfdate[149].free.lo.prev: 0 ; 0x4d2: 0x0000
kfdate[149].free.hi: 0 ; 0x4d4: V=0 ASZM=0x0
...
譯者注：kfdate[i].allo.lo的值代表了檔案的物理的extent號，即檢視X$KFFXP的PXN_KFFXP欄位。
上面摘錄的資訊顯示，ASM的259號檔案 (十六進位制FNUM=0x103轉換後)在AT表中佔用了一些條目，從kfdate[142] 開始到 kfdate[147]，共包含了6個AU，AU的絕對AU號計算方式為kfdate[i] + offset (kfdatb.aunum=448)，也就是說142+448=590, 143+448=591 ... 147+448=595，可以透過查詢X$KFFXP檢視得到證實：
SQL> select AU_KFFXP
from X$KFFXP
where GROUP_KFFXP=1 -- disk group 1
and NUMBER_KFFXP=259 -- file 259
;
AU_KFFXP
----------
590
591
592
593
594
595
6 rows selected.
譯者注：檢視X$KFFXP記錄的資訊，準確的說是extent的資訊而非AU，當檔案的extent數量大於20000的時候，AU_KFFXP欄位的值僅僅代表了這個extent的起始AU號。例如下面的語句檢視了496號檔案的前幾個extent和大於20000以後的4個extent,前幾個的AU_KFFXP（Allocation unit）值是連續的，大於20000的Allocation unit值是跳躍的，這是因為AU_KFFXP的值只代表了這個extent起始的AU號。SIZE_KFFXP的值代表了這個extent是由幾個AU組成的。
select XNUM_KFFXP "Virtual extent", PXN_KFFXP "Physical extent", LXN_KFFXP "Extent copy", DISK_KFFXP "Disk", AU_KFFXP "Allocation unit",SIZE_KFFXP
from X$KFFXP
where GROUP_KFFXP=1 and NUMBER_KFFXP=496 and SIZE_KFFXP=1 and DISK_KFFXP=2
and rownum<10
union all
select XNUM_KFFXP "Virtual extent", PXN_KFFXP "Physical extent", LXN_KFFXP "Extent copy", DISK_KFFXP "Disk", AU_KFFXP "Allocation unit",SIZE_KFFXP
from X$KFFXP
where GROUP_KFFXP=1 and NUMBER_KFFXP=496 and AU_KFFXP>384224 and DISK_KFFXP=2
;
Virtual extent Physical extent Extent copy Disk Allocation unit SIZE_KFFXP
-------------- --------------- ----------- ---------- --------------- ----------
2 5 1 2 380130 1
6 12 0 2 380131 1
16 32 0 2 380132 1
24 49 1 2 380133 1
26 52 0 2 380134 1
29 59 1 2 380135 1
36 72 0 2 380136 1
46 92 0 2 380137 1
50 101 1 2 380138 1
21150 42300 0 2 384228 4
21156 42313 1 2 384232 4
21160 42320 0 2 384236 4
21170 42340 0 2 384240 4
透過在AT表中搜尋某個虛擬extent號大於20000的extent也可以看出，它是由4個AU組成的。
for (( i=0; i<256; i++ ))
do
kfed read /dev/mmm/path-102.321.01.fioa blkn=$i | grep 45340
done
kfdate[388].allo.lo: 45340 ; 0xc48: XNUM=0xb11c
kfdate[389].allo.lo: 45340 ; 0xc50: XNUM=0xb11c
kfdate[390].allo.lo: 45340 ; 0xc58: XNUM=0xb11c
kfdate[391].allo.lo: 45340 ; 0xc60: XNUM=0xb11c
Free space
在上面kfed的輸出中，我們可以看到kfdate[148] 和 kfdate[149]是free的AU，因為標誌V=0（kfdate[148].free.hi: 2 ; 0x4cc: V=0 ASZM=0x2），後面的輸出被我人為的截斷掉了，其實這個AT塊中還有很多沒有被分配出去的free的AU。
The stride
每一個AT塊（4K）可以描述448個AU（kfed輸出的kfdatb.shrink值表明了這一點），每一個AT表有254個塊（Free Space Table塊中的 kfdfsb.max的值表明了這一點，關於Free Space Table塊的內容請參考本系列的Free Space Table章節）。這意味著一個AT表可以用來描述254*448= 113792個AU。這在ASM裡被稱為一個stride，一個stride可以描述的AU在ASM的磁碟頭的kfdhdb.mfact部分看到：
$ kfed read /dev/sdc1 | grep kfdhdb.mfact
kfdhdb.mfact: 113792 ; 0x0c0: 0x0001bc80
在我們例子中，AU的size是1M，AU0可以裝載256個後設資料塊，塊0是磁碟頭塊，塊1是Free Space Table，剩餘254個塊就是作為AT表的塊。
假如AU的size是4M（Exadata的預設值），一個stride能夠容納的AU就會是454272或者說是454272*4= 1817088M，越大的AU size，stride也可以變得更大。
How Many Allocation Tables
大的ASM磁碟stride的數量會不止一個，每一個stride都會有它自己的物理後設資料，也就是會有它自己的AT表。
例如，我們找一個大的磁碟，看下第二個stride的物理後設資料，它同樣是位於這個stride的第一個AU中，我們來看下：
$ kfed read /dev/sdc1 | grep mfact
kfdhdb.mfact: 113792 ; 0x0c0: 0x0001bc80
上面顯示了第一個stride包含了113792 AU，可以推算出第二個stride位於第113792 AU中（注意AU號是從0號開始計算的），AT表位於這個AU中的第2-255個塊。
$ kfed read /dev/sdc1 aun=113792 blkn=2 | grep type
kfbh.type: 3 ; 0x002: KFBTYP_ALLOCTBL
...
$ kfed read /dev/sdc1 aun=113792 blkn=255 | grep type
kfbh.type: 3 ; 0x002: KFBTYP_ALLOCTBL
跟我們預測的一樣，我們有第二個AT在第113792AU中，繼續，如果有第三個stride，那麼AT同樣位於stride的開始AU處。
$ kfed read /dev/sdc1 aun=227584 blkn=2 | grep type
kfbh.type: 3 ; 0x002: KFBTYP_ALLOCTBL
Conclusion
每一個ASM磁碟可能會包含不止一個AT表，AT表描述了磁碟的AU分配情況，AT表中的每一個條目代表了磁碟上的一個AU，如果磁碟比較大，可以有不止一個stride，每一個stride都會有它自己的AT表。
來自 “ ITPUB部落格 ” ，連結：http://blog.itpub.net/28218939/viewspace-2135207/，如需轉載，請註明出處，否則將追究法律責任。
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