Linux裸裝置管理詳解

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裸裝置概述

裸裝置：也叫裸分割槽（原始分割槽），是一種沒有經過格式化，不被Unix/Linux通過檔案系統來讀取的特殊字元裝置。裸裝置可以繫結一個分割槽，也可以繫結一個磁碟。
字元裝置：對字元裝置的讀寫不需要通過OS的buffer。它不可被檔案系統mount。
塊裝置：對塊裝置的讀寫需要通過OS的buffer，它可以被mount到檔案系統中。

這個與linux的版本相關，在舊版本中，最多隻可以有256個裸裝置，Linux 4下做多可以繫結81Array2個裸裝置。但是在linux下，最多隻能有255個分割槽，所以，如果用裸裝置繫結分割槽，最多隻能繫結255個裸裝置。如果是用lvm，則沒有這個限制。

Linux下單個磁碟最多可以有15個分割槽。3個主分割槽 + 1個擴充套件分割槽 + 11個邏輯分割槽。
建議的分割槽方法是：先分3個主分割槽，第四個分割槽為擴充套件分割槽，然後在擴充套件分割槽中再分成11個邏輯分割槽。
注意，裸裝置不要繫結在擴充套件分割槽上。 
linux下如果需要使用裸裝置，則需要手工進行繫結，unix下則不用。
因為Unix中每一個塊裝置都會有一個對應的字元裝置用於非快取(unbuffered)I/O,這就是他對應的裸裝置了。而Linux中rawio的則 實現了一套非繫結(unbound)的裸裝置/dev/rawN或者/dev/raw/rawN和一個控制裝置/dev/rawct用來把他們繫結到塊設 備上。所以當需要使用一個裸裝置的時候，就需要把他和一個真實存在的塊裝置對應起來，這一個步驟實際上就是完成了Unix裡的自動對應一個非快取字元裝置。

major和minor device number

在unix/linux系統中，一切都是檔案。所有硬碟、軟盤、鍵盤等裝置都用檔案來代表，對應 著/dev下面的檔案。對於應用程式來說，可以像對待普通檔案一樣開啟，關閉、讀寫這些裝置檔案。但是這種檔名，比如/dev/sda、/dev /raw/raw1都是使用者空間名稱，OS Kernel根本不知道這個名稱指的是什麼。在核心空間是通過major、minor device number 來區分裝置的。
major device number可以看作是裝置驅動程式，被同一裝置驅動程式管理的裝置有相同的major device number.這個數字實際是Kernel中device driver table 的索引，這個表儲存著不同裝置驅動程式。 而minor device number用來代表被訪問的具體裝置。也就是說Kernel根據major device number 找到裝置驅動程式，然後再從minor device number 獲得裝置位置等屬性。所有這些major device number 是已經預先分配好的。詳細資訊可以從http://www.lanana.org/docs/device-list/devices-2.6+.txt 檢視。比如裸裝置是162，scsi塊裝置是8
/etc/udev/rules.d/60-raw.rules 

Redhat平臺對raw裝置的配置在redhat 5之後有了變化。在redhat 5之前，直接配置/etc/sysconfig/rawdevices件，通過/etc/init.d/rawdevices來管理raw裝置的啟動和關 閉。在Redhat 5之後，原來的raw裝置介面已經取消了，redhat 5中通過udev規則進行配置。 要配置，需要編輯/etc/udev/rules.d/60-raw.rules這個檔案。

cat /etc/udev/rules.d/60-raw.rules 
# Enter raw device bindings here.
#
# An example would be:
#   ACTION=="add", KERNEL=="sda", RUN+="/bin/raw /dev/raw/raw1 %N"
# to bind /dev/raw/raw1 to /dev/sda, or
#   ACTION=="add", ENV{MAJOR}=="8", ENV{MINOR}=="1", RUN+="/bin/raw /dev/raw/raw2 %M %m"
# to bind /dev/raw/raw2 to the device with major 8, minor 1.

其中
ACTION=="add", KERNEL="<device name>", RUN+="raw /dev/raw/rawX %N"

配置裝置名稱，用你需要繫結的裝置名稱替換 <device name>（如：/dev/sda1），X為裸裝置號
主/次號碼：
ACTION=="add", ENV{MAJOR}="A", ENV{MINOR}="B", RUN+="raw /dev/raw/rawX %M %m" 
"A" 和 "B" 是裝置的主/次號碼，X是系統使用的raw裝置號碼。

個人對redhat管理raw的過程理解為： 在redhat 5中，是通過udev來管理raw裝置的，而udev是通過 MAJOR和MINOR來識別raw裝置 。 故需要將裝置號和裸裝置號進行繫結，而主裝置號和次裝置號可以自行指定或者由系統自動分配。 根據red hat的官方文件中關於raw.rule的示例中說KERNEL==..或ENV{MAJOR}...只需要任意配置一個就可以，但有些網友經過試驗，驗證必須二者同時配置才可以。

配置 /etc/udev/rules.d/60-raw.rules檔案

檢視磁碟分割槽情況

# fdisk  -l /dev/sdb

Disk /dev/sdb: 4880 MB, 4880072704 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 593 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1               1          25      200781   83  Linux
/dev/sdb2              26          50      200812+  83  Linux
配置 /etc/udev/rules.d/60-raw.rules檔案 
# grep -v ^# /etc/udev/rules.d/60-raw.rules 
ACTION=="add", KERNEL=="sdb1", RUN+="/bin/raw /dev/raw/raw1 %N"
ACTION=="add", KERNEL=="sdb2", RUN+="/bin/raw /dev/raw/raw2 %N"
ACTION=="add", ENV{MAJOR}=="3", ENV{MINOR}=="2", RUN+="/bin/raw /dev/raw/raw1 %M %m"
ACTION=="add", ENV{MAJOR}=="7", ENV{MINOR}=="2", RUN+="/bin/raw /dev/raw/raw2 %M %m"

啟動raw裝置

# start_udev 
Starting udev:                                             [  OK  ]

檢視配置情況
# raw -qa
/dev/raw/raw1:  bound to major 8, minor 17
/dev/raw/raw2:  bound to major 8, minor 18

這裡筆者不清楚為什麼主裝置號和復裝置號並不和我在 /etc/udev/rules.d/60-raw.rules指定的一樣，望瞭解的讀者告知，系統核心資訊如下
# uname  -a
Linux rac1 2.6.18-164.el5 #1 SMP Tue Aug 18 15:51:54 EDT 2009 i686 i686 i386 GNU/Linux
# cat /etc/redhat-release 
Red Hat Enterprise Linux Server release 5.4 (Tikanga)

可以通過如下方式指定 主裝置號和復裝置號
# raw /dev/raw/raw1 1 1
/dev/raw/raw1:  bound to major 1, minor 1

raw /dev/raw/raw[n] /dev/xxx
其中n的範圍是0-8191。raw目錄不存在的話會被自動建立。執行這個命令，就會在/dev/raw下生成一個對應的raw[n]檔案用命令方式繫結裸裝置在系統重啟後會失效。

刪除裸裝置 
# raw /dev/raw/raw2 0 0
/dev/raw/raw2:  bound to major 0, minor 0

# raw -qa
/dev/raw/raw1:  bound to major 1, minor 1

以上設定必須同時修改 /etc/udev/rules.d/60-raw.rules才能保證重啟後生效，否則重啟後系統會重新讀取/etc/udev/rules.d/60-raw.rules

如需設定raw裝置的使用者和許可權資訊，可在/etc/udev/rules.d/60-raw.rules檔案裡新增如下資訊：
ACTION=="add", KERNEL=="raw1", OWNER="dave", GROUP="tianlesoftware", MODE="660" 
如果有多個raw裝置，可以寫成：
ACTION=="add", KERNEL=="raw[1-4]", OWNER="dave", GROUP="tianlesoftware", MODE="660" 
#chown oracle:oinstall /dev/raw/raw[1-4]
#chmod 775 /dev/raw/raw[1-4] 
注意：在核心2.6.9-89.5AXS2之前使用/etc/sysconfig/rawdevices和/etc/udev/permissions.d/50-udev.permissions進行raw裝置的配置和許可權管理。在核心 2.6.18-128.7AXS3以後則使用了本文介紹的 /etc/udev/rules.d/60-raw.rules進行raw裝置的管理 

確定裸裝置的大小 
比較笨的辦法是，找出看裸裝置對應的是那個實際的塊裝置，然後用fdisk -l /dev/[h,s]dXN看那個塊裝置的大小就好了。比較簡單的辦法是用blockdev命令來計算，如：
#blockdev --getsize /dev/raw/raw1
11718750 
11718750表示有多少OS BLIOCK。
一般一個OS BLOCK大小是512位元組，所以11718750*512/1024/1024= 5722(m) 就是裸裝置的大小。

使用裸裝置作為oracle的資料檔案的注意事項 
1、一個裸裝置只能放置一個資料檔案
2、資料檔案的大小不能超過裸裝置的大小
如果是日誌檔案，則裸裝置最大可用大小=裸裝置對應分割槽大小 - 1 * 512 （保留一個redo lock）
如果是資料檔案，則裸裝置最大可用大小=裸裝置對應分割槽大小 - 2 * db_block_size（保留兩個block）
為了簡單起見，對所有的檔案設定稱比裸裝置小1M即可。
3、資料檔案最好不要設定稱自動擴充套件，如果設定稱自動擴充套件，一定要把maxsize設定設定為比裸裝置小
4、linux下oracle不能直接把邏輯卷作為裸裝置，也要進行繫結。unix下就不需要。

參考至:《大話Oracle Rac》張曉明著
              Configuring raw devices (multipath) for Oracle Clusterware 10g Release 2 (10.2.0) on RHEL5-OEL5 [ID 564580.1]

              http://www.cnblogs.com/spring3mvc/archive/2010/11/26/2414737.html
              http://blog.csdn.net/tianlesoftware/archive/2010/11/30/6045137.aspx
              http://bianxq.iteye.com/blog/510445
              http://blog.csdn.net/tianlesoftware/article/details/5796962
              http://www.sudu.cn/info/html/edu/20080102/281296.html
              http://www.edward-han.com/175.html
              http://www.cnblogs.com/rootq/articles/1487267.html

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