ASM 11R2基本知识点有哪些

ASM 11R2基本知识点有哪些，针对这个问题，这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答，希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。

1 基本概念

ASM实例一直处于started或mounted状态，11R2其在监听器中注册状态为ready，即支持远程访问；
启动时将连接字符串注册到CSS，数据库实例启动时由ASMB读取以此建立同ASM的联系，ASM使用前台进程UFG同数据库实例联系；

磁盘以AU为分配单位，在创建磁盘组时指定，范围为1-64M；

ASM文件以extent为单位，一个extent可对应若干AU，为避免管理大文件占用过量SGA，oracle采用可变大小的Extent
0-20000区间， extent = AU
20000-40000区间，extent = 4* AU
>40000，extent=16* AU

通常建议ASM extent 等于或是 DB extent的整数倍；
同一磁盘在不同RAC节点的路径可以不一致，依靠其磁盘头判断是否同一磁盘；

2 镜像与条带

镜像
ASM采用extent镜像而非磁盘镜像，若某个磁盘失败，则区间指针可借助磁盘伙伴被重定向到区间镜像；
在normal和high冗余策略下，ASM将主区间和区间镜像保存于不同的故障组；
ASM的磁盘伙伴维护extent镜像拷贝，其存于PST伙伴状态表中；ASM基于故障组定义自动选择磁盘伙伴，而故障组在创建磁盘组时指定；
磁盘最多可有10个active伙伴关系，drop disk会引发重置形成新的伙伴关系，PST跟踪此操作直至rebalance完成；
过多的磁盘组嵌套可能会耗尽空间，引发ORA-15074 diskgroup requires rebalance completion；
在normal和high磁盘组中，可以为文件单独指定冗余级别；

条带化
将AU存于同一故障组的不同磁盘上，分为粗粒度和细粒度；
粗粒度：条带=AU，当区间>20000时，一个extent的AU可位于不同磁盘上，提高IO吞吐量；
细粒度：条带=128K，减少IO延迟，适用于online logfile(可单独建立细粒度磁盘组)；
文件模板决定了条带化类型，如果创建文件时不显示指定则选择默认模板；

3 数据结构
分为物理元数据和虚拟元数据，

3.1 物理元数据
存于磁盘前2个AU，用于必要的ASM引导；

3.1.1 磁盘头第1个AU的首块，大小为4K；
磁盘名/磁盘号
磁盘组/故障组名
磁盘/AU大小
创建/加载时间
ASM/DBMS兼容性
文件目录指针

3.1.2  AT分配表
记录磁盘的AU使用情况，每个AU对应一个分配条目ATE(entry)，多个ATE组成一个ATB(block)；
当AU被某文件使用时，其ATE记录下file no + extent no；
为分配的AU标示为free，而free extent保存于1个链表中以便分配，
其与虚拟元数据file directory互补，可通过alter diskgroup … check验证其一致性；

3.1.3 FST 空闲空间表
每个ATB包含一个FST条目，描述其下free extent；
请求空间分配时，ASM通过FST跳过full ATB；

3.1.4 PST伙伴关系表
占用第2个AU，跟踪磁盘组成员和磁盘伙伴，ASM通过其判断磁盘组是否有足够磁盘在线；
针对每个磁盘，PST记录 磁盘状态 + 伙伴个数 + 伙伴列表；
任意时间一个磁盘组只能有一个active PST，默认一个故障组包含1个PST；
PST副本： PST shadow为active  PST的副本(两者位于不同磁盘)，其副本随着active PST更新，完毕后两者角色互换；
PST最后1个块用于磁盘心跳，1避免磁盘组在不同集群中同时加载，类似控制文件 

3.2 虚拟元数据
位于ASM文件中，分为directories和registers，前者为ASM独立访问的元数据文件，文件号从1开始；后者文件号从255倒计数，为保留的ASM文件；

3.2.1 File directory
包含所有ASM文件的metadata，与物理元数据的AT对应；文件号为1 ；
Incarnation number + file size + file type + redundancy level + strip level + created/modified time + file layout
ASM文件被删除后文件号可重用，incarnation number却不可能相同，由此保证文件的唯一性；
File layout：由区间指针组成，包括区间对应的磁盘号和 AU号，1个file directory包含60个直接区间指针 和最多300个间接区间

3.2.2 Disk directory
包含磁盘组所有信息，与PST对应但比之更详尽，文件号为2；

3.2.3 ACD
类似redo日志，文件号3；
每个ASM实例拥有1个42M的ACD chunk，第一个块包含打开/关闭状态和检查点(3秒更新1次)，其余循环利用；

3.2.4 COD
类似undo，跟踪耗时较长操作如rebalance/文件创建，文件号4；
若当前实例执行rebalance失败，集群其他节点可重启该操作；

其余还有template directory, alias directory以及attribute directory；

3.2.5 Staleness registry
当compatible.rdbms>=11.1且冗余类似为normal或high时才可用，文件号254；
当磁盘offline时在SR中获取1个slot，为该磁盘每个AU分配1个bit，若offline期间发生写操作则设置AU的bit位；
当磁盘再次online时，ASM根据slot中被更新的bit位从镜像区间同步数据，以此完成11R2的fast mirror resync；

4 与数据库交互

创建文件
RDBMS向ASM发送创建文件请求，ASM分配空间并将extent map返回给RDBMS，文件名格式为+<磁盘组>/<数据库名>/<文件类型>/<file tag.file #.incarnation#>；
RDBMS初始化文件，由COD跟踪尚未完成的文件创建；
RDBMS提交完成请求，则ASM的LGWR清除ACD，DBWR更新AT以及file directory和alias directory；若RDBMS撤销创建请求，则ASM使用COD回滚；
删除文件也由COD全程跟踪并在失败时回滚；

打开文件
RDBMS发送请求给ASM，后者将文件的extent map返回给RDBMS；11G会先发送60个直接区间，根据RDBMS请求再传送间接区间；

读错误
读主区间遭遇错误时自动选择镜像区间，11g还可自动对主区间的坏块进行修复；
若ASM实例不能读取虚拟元数据则强制卸载磁盘组，若不能读取磁盘的物理元数据则将其offline；

写错误
若ASM实例收到写错误则尝试该磁盘offline，并通过PST查看伙伴磁盘状态，若很多伙伴磁盘也offline则强制卸载磁盘组；
将消息传给其他ASM实例，由其更新RDBMS实例；
Compatible.rdbms >=11.1时disk_repair_time指定磁盘可offline最长时间；

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