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学习目标
描述使用ASM的好处
管理ASM实例
创建和删除ASM磁盘组
扩展ASM磁盘组
通过使用各种实用程序检索ASM元数据
ASM对于管理员的好处
使用ASM可以免除：
-I/O性能优化：ASM采用条带化和镜像所有数据的策略，且执行自动重新平衡操作。
-数据文件移动和重新组织：不再需要更改数据文件的位置来满足性能要求和空间约束条件。
-文件名管理：不再需要定义和强制执行文件命名策略
-逻辑卷/文件系统/集群文件系统/裸设备管理：不再需要这些存储元素
使用ASM可以减少下列工作：
-逻辑单元号(LUN)管理工作减少，ASM通常需要的逻辑单元较少且大小较大
-数据库原理员与系统管理员之间的依赖性大大减少，如迁移磁盘组不再需要系统管理员干预。
-减少手动执行维护任务时发生的错误。如新增数据文件文件命名不规范，导致数据库的其余部分不支持。
ASM实例
每次启动ASM或数据库时，都会分配名为系统全局区（SGA）的共享内存区域并启动Oracle ASM和数据库后台进程，。后台进程和SGA的组称为Oracle ASM实例或Oracle DB实例。
ASM实例中的SGA分为四个主要区域：
-共享池：用于元数据
-大型池：用于并行
-ASM高速缓存：用于在重平衡操作期间读取和写入块
-空闲内存：可用的未分配内存
ASM的建议最低内存为256M。ASM实例默认启用自动内存管理，该功能将动态优化各个SGA内存组件的大小。ASM实例所需的内存量将取决于ASM管理的磁盘空间量。ASM实例的第二部分是后台进程。ASM实例可以具有多个后台进程，并不是所有进程始终都会出现。
ASM组件
-ARCn：归档进程
-SMON：系统监控进程
-PMON：程式监控进程
-DBWn：数据库写入进程
-LGWR：日志写入进程
-CKPT：检查点进程
-DIGA：诊断进程
-Jnnn：作业队列进程
-QMNn：队列监控进程
-PSP0：进程衍生进程
-RECO：恢复器进程
-VKTM：虚拟计时器进程
-MMAN：内存管理器进程
ASM在RAC集群中的进程
-LMON：全局入队服务监控进程
-LMDn：全局入队服务守护程序
-LMSn：全局高速缓存服务进程
-LCKn：锁定进程
ASM实例-主要进程
-RBAL：协调重新平衡活动
-ARBn：一个或多个从属进程，用于执行重平衡活动
-GMON：负责管理磁盘级活动，如删除或脱机以及提高ASM磁盘组兼容性
-MARK：根据需要将ASM分配单元标记为过时
-Onnn：一个或多个ASM从属进程，形成与ASM实例的一组连接，用于交换消息
-PZ9n：一个或多个并行从属进程，用于从GV$视图提取有关集群ASM安装的数据
ASM实例初始化参数
-INSTANCE_TYPE：设置ASM，这是唯一一个必须定义的参数。对于数据库实例，该参数值设置为RDBMS
-ASM_POWER_LIMIT：控制重平衡操作的速度。值的范围从1到11（默认值为1）。
-ASM_DISKSTRING：是一个与操作系统相关的值，ASM使用它来限制搜索时考虑的磁盘集（默认为空，表示所有）。
-ASM_DISKGROUPS：ASM实例需要装载的磁盘组的名称列表。该参数没有默认值。
-ASM_PREFERRED_READ_FAILURE_GROUPS：指定包含首选读取磁盘的故障组。
-DIAGNOSTIC_DEST：指定自动诊断存储（ADR）主目录。跟踪文件/预警日志/核心文件和意外事件文件。该参数的默认值由ORACLE_BASE派生
-LARGE_POOL_SIZE：指定大型池分配堆的大小（以字节表示）
-REMOTE_LOGIN_PASSWORDFILE：指定Oracle软件是否检查密码文件。默认值为EXCLUSIVE
数据库实例与ASM之间的交互
1.数据库请求创建文件
2.ASM前台进程创建一个持续操作目录（COD) 条目并在磁盘组中为新的文件分配空间。
3.ASM数据库进程接收新文件的区映射
4.现在文件处于打开状态，数据库进程直接初始化该文件。
5.初始化后，数据库进程请求提交文件创建。这会导致ASM前台进程清除COD条目并将文件标记为已创建。
6.文件提交确认会隐式关闭该文件。将来发生I/O时，数据库实例需要重新打开该文件。
--数据库实例和ASM实例协同工作。数据库实例必须与ASM交互，以便将数据库文件映射到ASM区。
--数据库I/O不通过ASM实例来传输。实际上，数据库直接根据ASM文件执行I/O操作。
ASM实例：动态性能视图
-ASM实用程序使用SQL语言访问这些表来检索仅含元数据的信息
-包含许多专用的ASM相关视图
V$ASM_ALIAS V$ASM_ATTRIBURE V$ASM_CLIENT
V$ASM_DISK V$ASM_DISK_IOSTAT V$ASM_DISK_STAT
V$ASM_DISKGROUP V$ASM_DISKGROUP_STAT V$ASM_FILE
V$ASM_OPERATION V$ASM_TEMPLATE
ASM系统权限
-ASM实例没有数据字典
SYSASM--OSASM（asmadmin）---全部管理权限
SYSDBA--OSDBA(asmdba)---可访问ASM中存储的数据，在当前版本中还具有SYSASM权限
SYSOPER--OSOPER(asmoper)---受限权限，可使用一组非破坏ALTER DISKGROUP命令以及启动和停止ASM实例
启动和停止ASM实例使用SQL*Plus
$sqlplys / as sysasm
SQL>startup
ALTER DISKGROUP ... MOUNT;
SQL>shutwon abort
【OPEN】
-FORCE：在重新启动ASM实例之前向它发出SHUTDOWN ABORT
-MOUNT或OPEN：装载ASM_DISKGROUPS初始化参数中指定的磁盘组
-NOMOUNT：启动ASM实例而不装载任何磁盘组
-RESTRICT：在受限模式下启动实例。RESTRICT可以与MOUNT/NOMOUNT/OPEN组合使用（受限模式下数据库实例不能对磁盘进行操作）
【SHUTDOWN】
-NORMAL（默认关闭模式）：ASM在卸载所有磁盘组并关闭ASM实例之间，等待正在进行的SQL操作完成，等待当前连接的用户从该实例断开。不会接受新的连接
-IMMEDIATE或TRANSACTIONAL：ASM在卸载所有磁盘组并关闭实例之前，等待正在进行的SQL操作完成，不会等待当前连接的用户断开连接。
-ABORT：ASM实例立即关闭，而不是按顺序卸载磁盘组。这将导致下次启动ASM时进行恢复操作。如果有任何数据库实例与ASM实例连接，则该数据库实例也将终止。
启动和停止ASM实例使用srvctl
$srvctl start asm -o mount
$srvctl stop asm -f
$srvctl status asm
启动ASM实例
srvctl start asm [-o <start_option>]
<start_option>启动选项 (FORCE/MOUNT/OPEN/NOMOUNT或RESTRICT)
停止ASM实例
srvctl stop asm [-o <stop_option> ] -f
<stop_option>关闭选项 NORMAL/IMMEDIATE/TRANSACTIONAL或ABORT
-f是强制
ASM实例的状态
srvctl status asm
启动和停止ASM实例使用asmcmd
ASMCMD>startup
ASMCMD>shutdown --abort
启动选项
--nomount 不装载磁盘组的情况下启动ASM实例
--restrict 启动ASM实例并限制数据库使用
-pfile <pfile.ora> 使用定制pfile启动ASM实例
关闭选项
--immediate 立即执行关闭
--abort 中止所有现有操作
磁盘组
磁盘组是一个或多个磁盘的逻辑分组，ASM将其作为一个集合来管理。每个磁盘组都包含与自身相关联的元数据。在概念上，ASM磁盘组类似于典型存储区域网络中的逻辑卷。
一个磁盘组可以包含属于多个数据库的文件，而一个数据库可以使用来自多个磁盘组的不同文件。
磁盘组的冗余设置：
-外部冗余，其中ASM不提供任何镜像，磁盘都是假设为高度可靠。
-正常冗余，其中ASM默认支持双向镜像，从而保证在较不可靠的存储上实现数据完整性。
-高冗余，其中ASM默认支持三向镜像，从而更改地保证数据完整性。
ASM最多支持创建63个磁盘组。
ASM磁盘
-是为ASM磁盘组预配的存储设备
-通过正常O/S接口来访问
-必须可由ASM所有者读取和写入
-必须可由集群中的所有节点访问
-在不同的节点上可以有不同的O/S名称或路径
-可以是：
-整个物理磁盘或物理磁盘的分区
-存储阵列中的磁盘或分区
-逻辑卷（LV)或逻辑单元（LUN)
-网络连接文件（NFS)
ASM分配单元
ASM磁盘划分为分配单元（AU)
-在创建磁盘组时可以配置AU大小
-AU默认大小为1MB
-足够小，能够被数据库缓存；但又足够大，能够提供高效的后续访问
-允许的AU大小
-1，2，4，8，16，32或64MB
-在超大型数据库（VLDB)中或使用专门的存储硬件，较大的AU可能非常有用。
ASM文件
-是由AU组成的ASM区的集合
-可变大小的区支持大型文件
-对数据库内核显示为普通文件
-文件名称以“+”开头
-例如，+DATA/orcl/datafile/system.256.68912343
-可以与可选的文件名别名相关联
-例如，+DATA/datafile/mydb/system01.dbf
-在磁盘组中的磁盘中平均分布
-根据磁盘组中定义的策略进行镜像
ASM区映射
ASM文件-->区映射-->磁盘组
ASM通过称为区映射的元数据跟踪文件的分布。区映射是一个表，将文件中的数据区映射到磁盘上的分配单元。
文件区与分配单元之间的关系：
-一个AU用于前20，000个区（0-19999）
-4个AU用于接下来的20，000个区（20000-39999）
-16个AU用于40，000以上的区
条带化粒度
ASM用于负载平衡的条带化策略与用于等待时间的条带化策略不同
条带化主要用途：
-在磁盘组的所有磁盘中执行I/O负载平衡
-改善I/O等待时间
-对于负载平衡，粗粒度条带化（AU/区单位）将多个分配单元连接起来使用
细粒度条带化
细粒度条带化在分配单元组中放置128KB条带单元
-磁盘组具有8个磁盘和外部冗余
-使用默认的AU大小：1MB
-第一个1MB区在8个AU中以128KB条带形式写入
注意：控制文件和联机重做日志文件只能使用细粒度条带化
ASM故障组
-共享需要容错的一项公用资源的一组磁盘
-镜像的区副本存储在不同的故障组中
故障组可以用于避免单个磁盘/磁盘控制器/I/O网络组件以及甚至整个存储系统的故障。
条带化镜像和故障组示例
故障演练
管理磁盘组
CREATE DISKGROUP
DROP DISKGROUP
ALTER DISKGROUP
ASM实例主要目的是管理磁盘组和保护器数据。ASM实例还将文件分布传送到数据库实例。这里，数据库实例就可以直接访问磁盘组中存储的文件。
执行这些命令都需要SYSASM或SYSDBA权限，且必须从ASM实例发出。
CREATE DISKGROUP dgroupA NORAML REDUNDANCY
FAILGROUP controller1 DISK
'/devices/A1' NAME diskA1 size 120G FORCE,
'/devices/A2'
FAILGROUP controller2 DISK
'/devices/B1',
'/devices/B2';
DROP DISKGROUP dgroupA INCLUDING CONTENTS;
ALTER DISKGROUP dgroupA ADD DISK
'/dev/sde1' NAME A5,
'/dev/sdf1' NAME A6,
'/dev/sdg1' NAME A7,
'/dev/sdh1' NAME A8;
ALTER DISKGROUP dgroupA ADD DISK '/devices/A*';
ALTER DISKGROUP dgroupA DROP DISK A5;
ALTER DISKGROUP dgroupA DROP DISK A6
ADD FAILGROUP controller3 DISK '/dev/sdi1' NAME A9;
ALTER DISKGROUP dgroupA UNDROP DISKS;
ALTER DISKGROUP dgroupA REBALANCE POWER 5;--手动开始重平衡
ALTER DISKGROUP dgroupA DISMOUNT;--卸载dgroupA磁盘组
ASM磁盘组兼容性
每个磁盘组的兼容性都可以分别控制：
-ASM兼容性控制磁盘上ASM元数据结构
-RDBMS兼容性控制最低使用者客户端级别
-ADVM兼容性确定磁盘组是否可以包含Oracle ASM卷
设置磁盘组兼容性的操作时不可逆的
DB实例 >=ASM磁盘组（RDBMS<=ASM>=ADVM）<=ASM实例
ASM磁盘组属性
-au_size，ASM允许使用在创建磁盘组时指定的不同分配单元（AU）大小。1/2/4/8/16/32或64MB
-compatible.rdbms，RDBMS数据库版本，数据库与ASM之间交换的消息的格式
-compatible.asm，ASM实例版本，磁盘上ASM元数据结构的格式
-compatible.advm，ADVM兼容性 ASM实例版本，允许在磁盘中包含Oracle ASM卷
-disk_repair_time，0M到2^32D，磁盘脱机之后删除此磁盘之间的时间量，默认值3.6H，ALTER DISKGROUP ...DISK OFFLINE;
-template.tname.redundancy，UNPROTECT|MIRROR|HIGH，指定模板的冗余
-template.tname.stripe，COARSE|FINE，指定模板的条带化属性
对于每个已定义的磁盘组，可以通过V$ASM_ATTRIBUTE固定视图查看所有已定义的属性。
检索ASM元数据
SELECT f.TYPE,
f.redundancy,
f.striped,
f.modification_date,
a.system_created,
a.name
FROM v$asm_alias a, v$asm_file f
WHERE a.file_number = f.file_number
AND a.group_number = f.group_number
AND TYPE = 'DATAFILE';
ASMCMD>ls -l +DATA/orcl/datafile
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