ASM 11R2基本知識點有哪些

ASM 11R2基本知識點有哪些，針對這個問題，這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

1 基本概念

ASM實例一直處于started或mounted狀態，11R2其在監聽器中注冊狀態為ready，即支持遠程訪問；
啟動時將連接字符串注冊到CSS，數據庫實例啟動時由ASMB讀取以此建立同ASM的聯系，ASM使用前臺進程UFG同數據庫實例聯系；

磁盤以AU為分配單位，在創建磁盤組時指定，范圍為1-64M；

ASM文件以extent為單位，一個extent可對應若干AU，為避免管理大文件占用過量SGA，oracle采用可變大小的Extent
0-20000區間， extent = AU
20000-40000區間，extent = 4* AU
>40000，extent=16* AU

通常建議ASM extent 等于或是 DB extent的整數倍；
同一磁盤在不同RAC節點的路徑可以不一致，依靠其磁盤頭判斷是否同一磁盤；

2 鏡像與條帶

鏡像
ASM采用extent鏡像而非磁盤鏡像，若某個磁盤失敗，則區間指針可借助磁盤伙伴被重定向到區間鏡像；
在normal和high冗余策略下，ASM將主區間和區間鏡像保存于不同的故障組；
ASM的磁盤伙伴維護extent鏡像拷貝，其存于PST伙伴狀態表中；ASM基于故障組定義自動選擇磁盤伙伴，而故障組在創建磁盤組時指定；
磁盤最多可有10個active伙伴關系，drop disk會引發重置形成新的伙伴關系，PST跟蹤此操作直至rebalance完成；
過多的磁盤組嵌套可能會耗盡空間，引發ORA-15074 diskgroup requires rebalance completion；
在normal和high磁盤組中，可以為文件單獨指定冗余級別；

條帶化
將AU存于同一故障組的不同磁盤上，分為粗粒度和細粒度；
粗粒度：條帶=AU，當區間>20000時，一個extent的AU可位于不同磁盤上，提高IO吞吐量；
細粒度：條帶=128K，減少IO延遲，適用于online logfile(可單獨建立細粒度磁盤組)；
文件模板決定了條帶化類型，如果創建文件時不顯示指定則選擇默認模板；

3 數據結構
分為物理元數據和虛擬元數據，

3.1 物理元數據
存于磁盤前2個AU，用于必要的ASM引導；

3.1.1 磁盤頭第1個AU的首塊，大小為4K；
磁盤名/磁盤號
磁盤組/故障組名
磁盤/AU大小
創建/加載時間
ASM/DBMS兼容性
文件目錄指針

3.1.2  AT分配表
記錄磁盤的AU使用情況，每個AU對應一個分配條目ATE(entry)，多個ATE組成一個ATB(block)；
當AU被某文件使用時，其ATE記錄下file no + extent no；
為分配的AU標示為free，而free extent保存于1個鏈表中以便分配，
其與虛擬元數據file directory互補，可通過alter diskgroup … check驗證其一致性；

3.1.3 FST 空閑空間表
每個ATB包含一個FST條目，描述其下free extent；
請求空間分配時，ASM通過FST跳過full ATB；

3.1.4 PST伙伴關系表
占用第2個AU，跟蹤磁盤組成員和磁盤伙伴，ASM通過其判斷磁盤組是否有足夠磁盤在線；
針對每個磁盤，PST記錄 磁盤狀態 + 伙伴個數 + 伙伴列表；
任意時間一個磁盤組只能有一個active PST，默認一個故障組包含1個PST；
PST副本： PST shadow為active  PST的副本(兩者位于不同磁盤)，其副本隨著active PST更新，完畢后兩者角色互換；
PST最后1個塊用于磁盤心跳，1避免磁盤組在不同集群中同時加載，類似控制文件 

3.2 虛擬元數據
位于ASM文件中，分為directories和registers，前者為ASM獨立訪問的元數據文件，文件號從1開始；后者文件號從255倒計數，為保留的ASM文件；

3.2.1 File directory
包含所有ASM文件的metadata，與物理元數據的AT對應；文件號為1 ；
Incarnation number + file size + file type + redundancy level + strip level + created/modified time + file layout
ASM文件被刪除后文件號可重用，incarnation number卻不可能相同，由此保證文件的唯一性；
File layout：由區間指針組成，包括區間對應的磁盤號和 AU號，1個file directory包含60個直接區間指針 和最多300個間接區間

3.2.2 Disk directory
包含磁盤組所有信息，與PST對應但比之更詳盡，文件號為2；

3.2.3 ACD
類似redo日志，文件號3；
每個ASM實例擁有1個42M的ACD chunk，第一個塊包含打開/關閉狀態和檢查點(3秒更新1次)，其余循環利用；

3.2.4 COD
類似undo，跟蹤耗時較長操作如rebalance/文件創建，文件號4；
若當前實例執行rebalance失敗，集群其他節點可重啟該操作；

其余還有template directory, alias directory以及attribute directory；

3.2.5 Staleness registry
當compatible.rdbms>=11.1且冗余類似為normal或high時才可用，文件號254；
當磁盤offline時在SR中獲取1個slot，為該磁盤每個AU分配1個bit，若offline期間發生寫操作則設置AU的bit位；
當磁盤再次online時，ASM根據slot中被更新的bit位從鏡像區間同步數據，以此完成11R2的fast mirror resync；

4 與數據庫交互

創建文件
RDBMS向ASM發送創建文件請求，ASM分配空間并將extent map返回給RDBMS，文件名格式為+<磁盤組>/<數據庫名>/<文件類型>/<file tag.file #.incarnation#>；
RDBMS初始化文件，由COD跟蹤尚未完成的文件創建；
RDBMS提交完成請求，則ASM的LGWR清除ACD，DBWR更新AT以及file directory和alias directory；若RDBMS撤銷創建請求，則ASM使用COD回滾；
刪除文件也由COD全程跟蹤并在失敗時回滾；

打開文件
RDBMS發送請求給ASM，后者將文件的extent map返回給RDBMS；11G會先發送60個直接區間，根據RDBMS請求再傳送間接區間；

讀錯誤
讀主區間遭遇錯誤時自動選擇鏡像區間，11g還可自動對主區間的壞塊進行修復；
若ASM實例不能讀取虛擬元數據則強制卸載磁盤組，若不能讀取磁盤的物理元數據則將其offline；

寫錯誤
若ASM實例收到寫錯誤則嘗試該磁盤offline，并通過PST查看伙伴磁盤狀態，若很多伙伴磁盤也offline則強制卸載磁盤組；
將消息傳給其他ASM實例，由其更新RDBMS實例；
Compatible.rdbms >=11.1時disk_repair_time指定磁盤可offline最長時間；

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