學習ASM技術（八）--ASM操作原理

yezhibin發表於2010-03-17
ASM
一、資料庫針對ASM檔案操作原理

1、ASM檔案建立步驟：

a）10g版本，資料庫啟動前臺程式連線ASM例項中的NFG程式，11g版本，資料庫程式池（o0nn程式）連線NFG程式，然後傳送檔案建立請求，請求中包含以下資訊：diskgroup name，檔案型別，檔案塊大小，檔案大小，檔案標籤，還可包含templates名，別名。

b）ASM傳送extent map給資料庫例項，ASM建立COD（Continuing Operation Directory）記錄來跟蹤檔案的建立。

c）資料庫例項初始化檔案，選擇適宜的I/O，初始化完成，傳送並提交建立完成資訊給ASM。

d）ASM收到資訊後，其程式LGWR將更新ACD（Active Change Directory）記錄，DBWR程式將相關的分配表，檔案目錄，別名目錄記錄非同步寫到磁碟

e）如果建立過程中異常中斷，ASM例項利用COD回滾檔案的建立，回滾中相應刪除ACD中相關記錄。

2、ASM檔案open

a）資料庫通過程式(o0nn)傳送請求開啟的檔名.

b）ASM提取檔案目錄得到該檔案的extent map資訊回覆給資料庫例項。10g版本，ASM回覆整個資料檔案中的extent map，11g，初始化僅傳送60個direct extents，其餘的extents，存放在indirect extents，根據資料庫例項具體請求而傳送相應的extents。

c）開啟spfile檔案，是採用不同的開啟方式，在資料庫啟動過程中，通過ASMB程式來處理。

d）ASM跟蹤所有資料庫例項開啟的檔案，阻止開啟檔案的刪除，協同extent的分配

3、檔案I/O

資料庫例項通過檔案開啟過程中獲取的extent map，直接對ASM disk進行讀寫操作

4、檔案關閉

a）資料庫例項傳送資訊給ASM例項

b）ASM清除檔案內部狀態，關閉檔案不需要反饋資訊給ASM例項

5、檔案刪除

a）傳送請求給ASM例項。

b）ASM例項建立COD記錄檔案刪除過程

c）將分配表記錄標記為空閒，釋放檔案目錄記錄，刪除相關別名目錄資訊。如果刪除過程中失敗，COD負責回滾刪除動作。

二、ASM檔案分配

1、extents大小分配原則

a）如果diskgroup中的compatible.rdbms版本在11.1以下，所有的extents分配1AU。
b）如果是11.1版本及以上，檔案中頭20000 extents分配1AU，下一個20000 extents是8AU，40000以上的extents分配8AU。

2、ASM條帶化（略）

3、ASM Redundancy

a）ASM是以extent進行映象
b）將不同的電源、HBA或控制卡組成不同的failure group，保證磁碟的丟失，至少還有一個extent 備份。

4、disk partners

a）extents備份存放在disk partners，disk partnership是相同diskgroup，不同failure groups的兩個磁碟

b）parnership資訊存放在PST(Parnership Status Table)中，使用者不能指定使用哪個partner，而是ASM基於failure group定義自動選擇

c）diskgroup配置的改變，disk partnership也可能發生改變,PST跟蹤先前的parnership直至rebanlance 完成。

d）因為PST空間限制，為更有效對diskgroup重配置，最好是批量進行，以避免頻繁diskgroup 重配置導致PST空間不足，導致ORA-15074 錯誤。

5、ASM映象檔案I/O讀寫
ASM並行寫所有映象的extents，從primary extent讀。

a）讀錯誤：
  • 如果不能獲取任何extent，則dismount磁碟組，如果不能從某個磁碟獲取extents，則將該磁碟offline；
  • 在10g版本中，對整個盤讀錯誤和某個扇區讀錯誤，認為是一樣的，將disk offline；而11g中如果是扇區錯誤，將觸發資料庫或ASM例項重新對映該扇區，ASM讀取好的extent映象資料，恢復讀錯誤的extent，如果成功認為正常，如果不成功，將把extent寫到報讀錯誤盤上的其他位置，如果寫成功，則將讀錯誤extent標記為不可用，如果還是寫失敗，則將整個disk offline，該過程會體現在alert.log中。
b）寫錯誤：

  • 資料庫碰到寫錯誤，將傳送disk offline資訊給ASM例項，如果資料庫能夠寫入其中一個extent並從ASM例項接受到disk offline，則認為寫成功，如果所有對extent的寫都失敗，則將採取適當行動，如表空間offline；
  • ASM接受到資訊後，檢視PST看是否其他disk partner也offline，如果太多disk partner offline，則將diskgroup強制dismount，或者把相應的disk offline。
  •  Disk offline是影響全域性操作，ASM例項將傳送訊息給叢集中其他ASM例項以及資料庫例項，在10g版本中(或compatible.rdbms <11.1)，ASM立即強制刪除磁碟，但在11g（或compatible.rdbms >=11.1），磁碟不會立刻強制刪除，要等到管理員執行online命令或者DISK_REPAIR_TIME計時器過期。
c）映象過程中錯誤處理：

  •  在並行寫過程中，如果發生程式中斷或者節點當機，有可能一個extent寫完成，另一個沒有寫完成，mirror resilvering能夠確保其資料一致；
  • 確保手段是先檢查資料塊是否損壞，如果映象的資料塊其中一個損壞，則檢查並找出有效資料塊版本，使用該資料塊進行修復操作。資料塊版本可以用SCN來進行判斷。
6、Rebanlance （略）


   


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