Oracle 11g的ASM技術(shù)探討

摘 要：本文首先介紹了什么是ASM，然后分析了ASM的優(yōu)點(diǎn)，最后重點(diǎn)闡述了Oracle11g中ASM的新特性。這可以為使用Oracle11g或即將升級(jí)到Oracle11g的數(shù)據(jù)庫(kù)管理員在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理工作方面提供參考。

關(guān)鍵詞：Oracle 11g；ASM；實(shí)例

中圖分類號(hào)：TM925.12

1 什么是ASM

ASM是Automatic Storage Management的簡(jiǎn)寫，即自動(dòng)存儲(chǔ)管理，是Oracle 主推的一種面向Oracle的存儲(chǔ)解決方案。Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)從10g版本開始推出此項(xiàng)功能，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理磁盤組，并提供數(shù)據(jù)冗余和自動(dòng)實(shí)現(xiàn)I/O優(yōu)化及負(fù)載均衡。用于替代操作系統(tǒng)所提供的邏輯卷管理（LVM），它既支持單實(shí)例環(huán)境，也支持RAC集群環(huán)境。

2 ASM對(duì)于管理員的好處

隨著企業(yè)數(shù)據(jù)量的增速越來越快，數(shù)據(jù)規(guī)模越來越大，對(duì)于大型數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（DBA）來說，不得不面對(duì)數(shù)以百計(jì)的數(shù)據(jù)文件的管理問題，這對(duì)于傳統(tǒng)的存儲(chǔ)管理方式則要求數(shù)據(jù)庫(kù)管理員在掌握Linux操作系統(tǒng)LVM方面的相關(guān)知識(shí)，做好磁盤規(guī)劃的基礎(chǔ)上，必須進(jìn)行邏輯卷?xiàng)l帶化等方面的相關(guān)操作，而使用ASM可以免除DBA在非ASM存儲(chǔ)環(huán)境中許多必不可少的任務(wù)，其中包括：（1）ASM采用條帶化和鏡像所有內(nèi)容的策略，通過自動(dòng)重新平衡操作，使得DBA不再需要為平衡磁盤使用以及消除磁盤熱點(diǎn)而進(jìn)行I/O性能優(yōu)化；（2）不再需要更改數(shù)據(jù)文件的位置來滿足性能要求和空間約束條件；（3）對(duì)于文件名管理，不再需要定義和強(qiáng)制執(zhí)行文件命名策略；（4）不再需要管理邏輯卷、文件系統(tǒng)、集群文件系統(tǒng)和裸設(shè)備等存儲(chǔ)元素。

3 ASM的構(gòu)成

ASM和RDBMS相似，ASM由兩部分組成：ASM磁盤組（文件）和ASM實(shí)例。ASM磁盤組用于存放Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)文件，包括：控制文件、數(shù)據(jù)文件和聯(lián)機(jī)重做日志文件等。而ASM實(shí)例負(fù)責(zé)ASM磁盤組資源的管理。

3.1 ASM磁盤組

磁盤組。（DISKGROUP）是ASM管理的最大邏輯空間單元，它由一組磁盤設(shè)備組成，一個(gè)ASM磁盤被分成多個(gè)分配單元（AU）。一個(gè)文件邏輯上由多個(gè)區(qū)組成（extent），而一個(gè)extent又由一組AU構(gòu)成。注意：由于文件可以打散放在多個(gè)磁盤上，因此磁盤和文件是多對(duì)多的關(guān)系。一個(gè)AU由許多邏輯連續(xù)的數(shù)據(jù)塊組成，但一個(gè)數(shù)據(jù)塊只放在一個(gè)AU中，一個(gè)AU則由多個(gè)塊組成，AU是ASM空間分配的最小單位。在Oracle11中它的大小并不固定，extent的分配也會(huì)隨著數(shù)據(jù)文件的規(guī)模變大而變大。邏輯關(guān)系如圖1所示。

3.2 ASM實(shí)例

數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例在訪問、讀寫ASM文件通過ASM實(shí)例進(jìn)行，由ASM實(shí)例來管理訪問、讀寫ASM文件的元數(shù)據(jù)。ASM實(shí)例由SGA和后臺(tái)進(jìn)程組成。ASM的體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

4 racle11g中ASM的新特性

4.1 快速重新同步

當(dāng)磁盤路徑發(fā)生短暫故障時(shí)，ASM磁盤組的冗余性恢復(fù)是一個(gè)十分耗時(shí)的過程，尤其是當(dāng)恢復(fù)操作需要重新布局整個(gè)DISKGROUP的情況下。ASM的快速磁盤重新同步，這個(gè)新特性將使一塊壞磁盤重新同步的過程大大縮短，壞磁盤更換后，ASM能夠快速同步ASM磁盤extent的變化。

ASM快速重新同步認(rèn)為任何使磁盤組不可用都是暫時(shí)的，可以恢復(fù)的。當(dāng)磁盤路徑失效時(shí)，缺省的情況下，ASM會(huì)立刻移出該脫機(jī)磁盤。導(dǎo)致磁盤路徑失效的原因有很多，如磁盤電源問題、主機(jī)適配器問題、磁盤控制器問題、接口線問題。在脫機(jī)期間，ASM會(huì)記錄脫機(jī)磁盤發(fā)生的所有的變化，當(dāng)磁盤被修復(fù)后再次聯(lián)機(jī)時(shí)，脫機(jī)期間有更改的extent能夠被快速的重新同步到剛才失效的磁盤中。通過DISK_REPAIR_TIME屬性可以指定失效磁盤在重新聯(lián)機(jī)前不發(fā)生重新整理磁盤組操作的時(shí)間長(zhǎng)度。如果沒有設(shè)定DISK_REPAIR_TIME屬性，其缺省值為3.6，缺省單位為小時(shí)。注意，這個(gè)缺省值適用于設(shè)定磁盤為脫機(jī)模式時(shí)使用不帶DROP AFTER子句的操作語(yǔ)句的情況。在大部分情況，DISK_REPAIR_TIME 3.6小時(shí)的缺省值對(duì)于完成磁盤修復(fù)重新聯(lián)機(jī)操作都應(yīng)該是足夠的。

4.2 ASM滾動(dòng)升級(jí)

在ORACLE11g及之后的版本，ASM的集群可以置為\"滾動(dòng)升級(jí)\"模式。處于“滾動(dòng)升級(jí)”模式的集群中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)能夠獨(dú)立的升級(jí)或打補(bǔ)丁，而不會(huì)影響到數(shù)據(jù)庫(kù)的使用，這能使數(shù)據(jù)庫(kù)的正常運(yùn)行時(shí)間大大提升。需要注意的是只有ORACLE11g及以后的版本才有這個(gè)功能，不能企圖用這種功能把ORACLE10g的數(shù)據(jù)庫(kù)升級(jí)到11g。把ASM集群置為滾動(dòng)升級(jí)模式的語(yǔ)句如下：

ALTER SYSTEM START ROLLING MIGRATION TO 11.2.0.0.0；

注意，在進(jìn)行滾動(dòng)升級(jí)前，環(huán)境要做一定的準(zhǔn)備。例如，若使用了Clusterware，做滾動(dòng)升級(jí)前，Clusterware也一定要完整的升級(jí)到一個(gè)滿足要求的版本。而且Clusterware做升級(jí)時(shí)也同樣應(yīng)該使用滾動(dòng)的方式。

4.3 磁盤組兼容性方面新的屬性

為使用ASM的一些新功能，需要設(shè)置兩個(gè)磁盤組兼容性的屬性：COMPATIBLE.RDBMS和COMPATIBLE.ASM。這兩個(gè)屬性分別用于指定據(jù)庫(kù)和ASM各自使用磁盤組所需的最低版本。這兩個(gè)屬性的默認(rèn)值都是10.1，如果要利用11g的新特性就必須推進(jìn)它們。

這兩個(gè)兼容性屬性的設(shè)置決定了系統(tǒng)可使用的最低的ASM和Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)軟件版本。例如，如果COMPATIBLE.ASM的值是11.1，COMPATIBLE.RDBMS值是10.1，那么ASM軟件版本必須至少是11.1，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)客戶軟件版本必須是至少10.1。

可以使用CREATE DISKGROUP語(yǔ)句在創(chuàng)建磁盤組時(shí)設(shè)置磁盤組的兼容屬性。也可以使用ALTER DISKGROUP SQL語(yǔ)句改變現(xiàn)有磁盤組的兼容性設(shè)置。用CREATE DISKGROUP SQL語(yǔ)句創(chuàng)造磁盤組時(shí)，也可以不指定磁盤組兼容性，那么磁盤組的缺省兼容性將由ASM的軟件版本決定。需要注意的是磁盤組兼容性只能設(shè)置更高版本，而不能回到一個(gè)更低的兼容性設(shè)置。

參考文獻(xiàn)：

[1]Oracle公司.Oracle Database 11g：數(shù)據(jù)庫(kù)管理學(xué)生指南（第1冊(cè)）[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2010（08）：203-222.

作者簡(jiǎn)介；郭艾華（1979-），男，安徽亳州人，講師，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)工程師，教師，碩士，長(zhǎng)期從事軟件技術(shù)專業(yè)的教學(xué)與研究，對(duì)編程技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)理論及工程技術(shù)有較深的了解。

作者單位：淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇淮安 223003