Oracle文件系统的历史

Oracle文件系统发展历程：

• 操作系统—数据文件

• 裸设备（不通过操作系统，直接通过磁盘设备的驱动访问磁盘）很少使用
  例如：

  create tablespace lkhr
  datafile '/dev/rac_hr' size 60G;  -- 直接访问/dev中的设备，文件路径变成了设备名，而不是dbf文件路径

优点：读取速度比数据文件要快
缺点：一个表空间就需要一个设备，造成资源浪费，且没有数据文件方便管理。

• ASM：Oracle自己的文件系统，既不用操作系统的文件系统，也不用直接的裸设备

• OCFS（Oracle Cluster File System）：oracle的集群文件系统，是集群共享的

OCFS、ASM都是可以共享访问的，但是OCFS更像操作系统的文件系统，但是ASM只能通过ASM的工具进行访问。

实际中，ASM的稳定性、性能等要比OCFS更好，所以即使是Rac，也一般会使用ASM。

ASM概述

ASM的优点：

• 提供高效率的存储管理（比基于操作系统的数据文件的效率要高）
• 提供完整的集群文件系统和卷管理能力

一个ASM可以为多个实例（单服务器上安装多实例、RAC多实例等都可以）提供服务。

CRS也有这个功能，一个Rac架构中，多个实例之间可以通过CRS实现共享。

listenter监听器也可以为多个实例提供服务。

ASM实例

ASM也是实例，包括内存架构和后台进程。

内存分为：

• Fixed Area
• Variable Area
• ASM Cache

单服务器架构下的后台进程分为：

• DBW0
• LGWR
• CKPT
• SMON
• PMON
• VKTM
• PSP0
• MMAN
• RBAL
• GMON
• X000
• DIAG
• DIA0

RAC架构下，ASM会多出几个后台进程：LMON、LMS0、LMD0、LCK0、DIAG、MARK、KATE等

ASM实例由自己的初始化参数，位于：$ORACLE_HOME/dbs/spfile+ASM.ora。

ASM不需要控制文件。

ASM实例的正常状态为started，没有mount、open状态。

ASM的部分初始化参数：

*.asm_diskgroups='DG_LOG','DG_DATA'
*.asm_diskstring='/dev/rdsk/c*'
*.instance_type='asm'
*.large_pool_size=12M
*.remote_login_passwordfile='SHARED'
*.user_dump_dest='/oracle/product/admin/+ASM/udump'
*.background_dump_dest='/oracle/product/admin/+ASM/bdump'
*.core_dump_dest='/oracle/product/admin/+ASM/cdump'

ASM磁盘组

有些大型企业会将Oracle实例和磁盘存储分开，例如某公司购买了7块磁盘存储，使用ASM进行管理，则ASM可以先对磁盘进行分组：

第1组：用来存放索引等数据量少一些的数据，分配2块磁盘

第2组：用来存放业务数据，数据量较大，分配4块磁盘

第3组：用来存放redo日志、归档日志、控制文件等小文件，分配1块磁盘。

磁盘组中创建的文件，可以跨越磁盘组内部的磁盘，但是不能跨越磁盘组。

例如在第1组中创建的表空间数据文件，可以同时使用磁盘2和磁盘2，但是不能跨越到第2个磁盘组中。

添加和删除设备

磁盘组操作：

-- 创建一个磁盘组
-- 服务器上新插入了多块硬盘，先将这些硬盘做成1个逻辑卷，然后将这个逻辑卷创建一个磁盘组
create DiskGroup diskGroup1
external redundancy
disk '/dev/oracleasm/disks/VOL1'; -- 逻辑卷

-- 删除一个磁盘组
drop DiskGroup diskGroup1
including contents;

ASM数据的再分布Rebalancing：ASM中添加或删除设备时，是不需要关闭数据库的，而且设备数量变更后，ASM可以自动对数据做一个平衡，将数据均匀分布在这些磁盘上。

存储的增加和删除时进行rebalance：

 -- 添加一个磁盘存储
alter DiskGroup diskGroup1
add disk '/dev/oracleasm/disks/VOL2'
rebalance power 0;

-- 移除一个磁盘存储
alter DiskGroup diskGroup1
drop disk 'DISKGROUP1_0002'
rebalance power 0;

-- 对磁盘组进行rebalance
alter DiskGroup diskGroup1
rebalance power 1;

Rebalance特点：

• rebalance操作不会影响数据库的正常使用（但是会影响I/O效率）
• 能通过数据的重新分布，使系统的I/O得到最大的提升
• 从Oracle10R2之后，如果关闭数据库实例，Rebalance操作会更快

ASM数据冗余 Redundancy

ASM支持三种冗余方式：

• 外部冗余：（大多数企业使用的方式）表示Oracle不会帮你管理镜像，功能由外部存储系统实现，比如通过RAID技术；有效磁盘空间是所有磁盘设备空间的大小之和
• 常规冗余：（默认方式）表示Oracle提供2路镜像来保护数据，会损失一部分磁盘空间用于数据冗余
• 高冗余：表示Oracle提供3路镜像来保护数据，会损失更多磁盘空间用于数据冗余

常规冗余的两路镜像互为冗余。并不是将一块磁盘完整备份到另一个磁盘上，而是向其中一个磁盘写入数据时，将这个数据也在另一个磁盘上写入，是数据层面的冗余，不是整个磁盘的冗余。

ASM日常管理操作

使用sqlplus连接上ASM：

# 将实例切换成ASM实例
export ORACLE_SID=+ASM

# 使用sqlplus进行链接
sqlplus /nolog

sqlplus中启动ASM：

-- 启动asm
-- asm只是一个实例，状态不需要mount、open，只需要started
startup nomount;
-- 使用不加参数的startup命令也可以启动，oracle会在ASM启动到started状态后就自动停止，不再继续mount、open

-- 查看实例名称
select instance_name,status from v$instance;

查看相关进程：

# 查看oracle后台进程
ps -ef | grep ora_

# 查看ASM后台进程
ps -ef | grep asm

常用视图：

-- 查看asm的磁盘组的大小、可用大小等信息
select * from v$asm_diskgroup;

-- 查看asm每一个disk的大小、剩余空间等信息
select * from v$asm_disk;

-- 查看有哪些视图的名称（该sql查的是system表空间，所以需要在oracle实例查，在asm实例上查不了）
select table_name from dict where table_name like '%ASM%';

asm管理的磁盘内容在操作系统下是不可见的（特别是裸设备），使用oracle自带的asm命令行管理工具可以查看：

# 进入asm命令行管理界面（需要先设置ORACLE_SID实例）
asmcmd

# 退出asmcmd
exit

asmcmd提供了一些和操作系统很像的命令：cd（进入路径）、du（查看文件夹大小）、find（ 查找）、help（查看帮助）、ls（显示文件）、lsct（显示连接到asm的实例）、lsdg（查看diskgroup相关信息）、mkalias（建别名）、mkdir（建路径）、pwd（查看路径）、rm（删除路径）、rmalias（删除别名）

查看给ASM的磁盘：

# 查看分配给ASM的磁盘
fdisk -l

# 操作系统命令查看不到这些磁盘
df -h

ASM的启停：

启动时，应该先启动ASM实例，再启动数据库实例；

停止时，应该先停止数据库实例，再停止ASM实例。

ASM的关闭：

使用sqlplus连接到ASM的实例后，进行关闭

-- asm不存在数据一致性。检查点等问题，可以直接使用abort参数关闭
shutdown abort;

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