ASM 知識詳解

ASM 知識詳解

做了幾次RAC,最近複習了一下ASM相關知識，總結了一下。

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一、ASM概述

ASM 的實現要建立一個普通的ORACLE例項,其中引數INSTANCE_TYPE=ASM被設定為資料庫駐留的節點上某個ASM的值。該例項並沒有相關的資料庫，而只是用來管理被資料庫訪問的磁碟。

ASM可以建立一個或多個磁碟（通常是RAW格式，標準的NFS儲存也可以）組成的ASM磁碟組。在組裡可以存放所有的ORACLE檔案，如spfile,controlfile,redolog,datafile。

並且在1MB的大小區間中存放檔案，儘管有很多磁碟是可用的。區間的大小是1M，這對於除控制檔案和日誌檔案之外的檔案都是一樣的，重做日誌，控制元件檔案和日誌檔案預設使用的是細粒度分割帶，其區間大小是128K。這是將大I/O分割成較小的塊，並由更多的磁碟進行處理，從而提高這些型別檔案的效能。

在磁碟組生成時需設定冗餘級別。假設使用一般的冗餘（雙重映象），而我們磁碟組裡有五個盤。如果在該組上建立一個10MB的檔案，那麼第一個1MB的區間可能被映象在磁碟3和磁碟5上，下一個1MB的區間可能被映象在磁碟2和磁碟4上，再下一個區間可能被映象在磁碟1和磁碟3上，如此下去。映象完成後，每個區間都被映象了，但卻沒有兩個磁碟包括相同的映象。ASM外部冗餘與此不同，它是在硬體級別上完成的。假設TEMP表空間是4G，如果由10個磁碟組成磁碟組，我們無需關心表空間是如何佈局的，ASM會自動跨磁碟擴充套件區間，尋找I/O平衡避免產生磁碟過熱點。

映象實際上是針對被稱為“夥伴”磁碟來實現的，在一個ASM磁碟組內，一個磁碟只能有最多8個“夥伴”磁碟。限制“夥伴”數量有利於減少因為雙磁碟故障而導致資料丟失的可能性。ASM理論上最多支援10000個磁碟，可跨越63個磁碟組，ASM在一個磁碟組內可支援一百多萬個檔案，在10g r1中，一個節點只能有一個ASM例項。

ASM磁碟組的檔案大小限制跟冗餘級別有關：

外部冗餘：300GB，一般冗餘：150GB，高冗餘：100GB。

從ASM磁碟組中新增或刪除磁碟不會影響資料庫可用效能力，ASM會自動重新平衡操作。引數ASM_POWER_LIMIT用來控制重新平衡操作，預設值為1，即啟用一個單獨的從屬程式。最大值為11，建立11個從屬程式。可以推遲重新平衡操作（如在夜裡）。透過：

Alter system set asm_power_limit=0;

Alter system set asm_power_limit=11;

ASM引入兩個程式，RBAL和ARBn，RBAL程式用來確定何時需要執行重新平衡操作及估計該操作花費的時間，然後RBAL呼叫ARBn來實際操作，從ARB0到ARB11。

實際上，常規的資料庫都有一個RBAL程式和一個ASMB程式，但在資料庫例項中RBAL用來進行全域性呼叫，以開啟某個磁碟組內的磁碟。ASMB程式與該節點的CSS守護程式進行通訊，並接收來自ASM例項的檔案區間對映資訊。ASMB還負責為ASM例項提供I/O統計資料。

二、ASM的實現

ASM有初使化引數檔案，與ORACLE例項不同的是，它沒有控制檔案、資料檔案、重做日誌。並有以下幾個引數：

INSTANCE_TYPE=ASM（ASM例項強制的引數）

ASM_DISKSTRING=/dev/raw/raw*(查詢候選磁碟路徑)

ASM_DISKGROUPS=ASM_DISK(定義啟動時需要安裝的磁碟組)

ASM要求有一個約100M的SGA，因此一個ASM例項總的空間大約是130MB.

如果要建立閃回恢復區，ORACLE建議安裝一個單獨的ASM磁碟組作為閃回恢復區。

ASM要求即便是單例項要要執行ocssd後臺程式（叢集同步服務,在WINDOWS下，ocssd本身是一種服務，稱為OracleCSService）。為此，即便是在單例項環境下，ORACLE也會在首次安裝過程中自動安裝或建立ocssd 後臺程式。

當一個磁碟成為ASM磁碟組成部分時，每個磁碟的頭被修改以反映相關資訊，如磁碟組名稱、組中所有磁碟容量，分配單元的大小等。磁碟頭還包含與該磁碟相關的特殊資訊，如容量、故障組、磁碟名等。此外，後設資料儲存在磁碟本身的ASM檔案中，使用低於256的檔案號。為此，當在一個ASM磁碟組上建立一個新資料庫時，系統資料檔案的檔案號通常是256，而資料庫其他檔案從256開始向上編號。即使是選擇外部冗餘，ASM後設資料也通常會在三個磁碟上進行映象。