Oracle ASM那點事兒

IT那活兒發布于2023-01-11 13:20 / 569人閱讀

Oracle ASM那點事兒

隨著X86服務器的普及,傳統的商業卷文件系統、裸設備開始逐步退出歷史舞臺，而ASM將成為新版本數據庫存儲類型的第一選擇。今天就來一起復習一下ASM的相關知識。

ASM (自動存儲管理) 是 Oracle Database 的一個特性，它為數據庫管理員提供了一個在所有服務器和存儲平臺上統一的存儲管理接口。ASM的出現是為RDBMS管理文件存儲,注意ASM不會替代RDBMS去實施IO讀寫，很多人對這一點存在誤解，認為RDBMS發送IO request給ASM，ASM負責去做真正的IO操作，這是不對的。實際RDBMS在ASM中獲取了對應數據文件extent信息后,自行完成IO調用,和使用裸設備、商業文件系統一樣,因此ASM不是IO的中間層，也就不存在因為ASM出現所謂的IO瓶頸,對于ASM而言底層 DISK可以是傳統SAN存儲裸設備也可以是新分布式存儲塊設備,這些在ASM層都可以統稱為asmdisk。

在ASM中最小存儲單位是一個"allocation unit"(AU)，通常為4MB。ASM的核心便是存儲文件,包含數據文件、控制文件等等,這些文件在ASM中被劃成多個文件片，稱之為"extent",ASM使用file extent map來維護文件extent的相關信息，這樣RDBMS便可以輕易的獲取到相關文件extent信息以便完成IO調用。同RDBMS實例一樣,ASM實例也采用instance/crash recovery機制來保證可靠性。

以上說了些ASM底層asmdisk也說了ASM內部將文件拆分為extent,那最終ASM層將以若干塊asmdisk組成的DiskGroup為接口對RDBMS呈現，比如一個DATA DG，對于RDBMS來說就是以’+DATA’表示的一個存儲點, 可以在該DG上創建表空間進行使用。

同樣可以建一個ARCH DG，對于RDBMS來說就是以’+ARCH’表示的一個存儲點,可以來存放歸檔文件。

在ASM中DiskGroup提供了EXTERNAL、NORMAL、HIGH三種冗余鏡像冗余模式：

EXTERNAL 即ASM本身不做鏡像，而依賴于底層存儲RAID；在External下任何asmdisk錯誤都會導致Disk Group被強制dismount。因此在此模式下所有的asm disk必須狀態正常，否則Disk Group將dismount，其中涉及的文件將無法訪問。
NORMAL 即ASM將為每一個extent創建一個額外的拷貝以便實現冗余；默認情況下所有的文件都會被鏡像，這樣每一個file extent都有2份拷貝。當鏡像的extent（partner）涉及的磁盤同時故障時也將導致Disk Group被dismount。否則不影響Disk Group的使用。
HIGH 即ASM為每一個extent創建額外兩個的拷貝以便實現更高的冗余。這樣每一個file extent都有3份拷貝。當這3份鏡像extent（partner）涉及的磁盤同時故障時Disk Group也將被dismount。否則不影響Disk Group的使用。

注意ASM的鏡像和RAID并不一樣,ASM的鏡像基于文件extent，extent分布在多個磁盤之間，稱為partner。

當某asmdisk故障時其狀態將會成為offline，ASM更新其extent map使之后的讀取操作指向剩余的健康partner。在這期間ASM將記錄相關extent的變更記錄，以便該磁盤重新online后補全故障期間的變更重新恢復鏡像冗余。當該故障的asm disk永久無法恢復時，需要人為在ASM中刪除該磁盤，以便ASM自動在后臺重新生成鏡像partner恢復冗余度。當新添加asm disk時，和刪除磁盤一樣,ASM也會自動在后臺開始數據重新平衡工作。重平衡的速度和力度可以通過asm_power_limit參數控制，該參數控制實施重平衡后臺進程的數量；Level 0表示不實施重新平衡,在重新平衡過程中IO性能(主要是吞吐量和響應時間)可能會受到影響，其影響程度取決于存儲本身的能力和重新平衡涉及的extent量。

以下是一個磁盤異常offline示列:

由于虛擬機主機層直接刪除了asmdisk,所以DATADG出現offline磁盤

這里可以看到當完成刪除磁盤時SQL命令時,REBAL進程任在后臺異步重平衡，并輸出工作進度，以便觀察。

重新給磁盤組加入新的asmdisk

注意這里v$asm_operation中的數值只能作為參考，實際需要核驗alert日志,比如出現SUCCESS: rebalance completed for group 1/0x97f863e8 (DATADG)類似關鍵字，確認沖平衡進度，才能確認重平衡的實際狀態，本文就到此為止。

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