Oracle ASM 翻译系列第二十二弹：ASM Internal ASM file number 8

xiaoxiao2024-02-01 138

ASM file number 8

ASM元信息8号文件是磁盘空间使用目录Used Space Directory，简称USD，它记录了每个ASM磁盘组中每个磁盘的每个zone上被使用的AU数。一个磁盘的zone包含hot zone-热区(磁盘外圈，译者注)和cold zone-冷区(磁盘内圈，译者注)。USD目录为每个磁盘提供了一个条目，条目信息记录了2个zone（COLD和HOT）的AU使用数。

USD结构是在11.2版本中引入的，并且与智能数据存放特性有关。USD元数据文件在ASM兼容性参数设置为11.2以上时会存在。

Locating the used space directory

我们通过下面的查询获取每个磁盘组中USD目录所在的AU。

SQL> break on Group#

SQL> SELECT d.group_number "Group#",

x.disk_kffxp "Disk#",

x.xnum_kffxp "Extent",

x.au_kffxp "AU",

d.name "Disk name"

FROM x$kffxp x, v$asm_disk_stat d

WHERE x.group_kffxp=d.group_number

and x.disk_kffxp=d.disk_number

and x.number_kffxp=8

ORDER BY 1, 2;

Group# Disk# Extent AU Disk name

------- ------ ------- ------ ------------

1 0 0 51 ASMDISK5

1 0 51 ASMDISK6

2 0 0 41 ASMDISK1

2 0 39 ASMDISK3

3 0 38 ASMDISK4

检查所有磁盘组中每个磁盘已经使用空间的分配情况。

SQL> SELECT group_number "Group#",

name "Disk name",

hot_used_mb "Hot (MB)",

cold_used_mb "Cold (MB)"

FROM v$asm_disk_stat

ORDER BY 1;

Group# Disk name Hot (MB) Cold (MB)

------- ------------ ---------- ----------

1 ASMDISK5 0 4187

ASMDISK6 0 4187

2 ASMDISK4 0 1138

ASMDISK2 0 1135

ASMDISK1 0 1139

ASMDISK3 0 1144

以上结果显示每个磁盘的所有空间都被分配在了冷区中。下面使用kfed工具进一步查看。

$ kfed read /dev/oracleasm/disks/ASMDISK5 aun=51 | more

kfbh.endian: 1 ; 0x000: 0x01

kfbh.hard: 130 ; 0x001: 0x82

kfbh.type: 26 ; 0x002: KFBTYP_USEDSPC

...

kfdusde[0].used[0].spare: 0 ; 0x000: 0x00000000

kfdusde[0].used[0].hi: 0 ; 0x004: 0x00000000

kfdusde[0].used[0].lo: 4134 ; 0x008: 0x00001026

kfdusde[0].used[1].spare: 0 ; 0x00c: 0x00000000

kfdusde[0].used[1].hi: 0 ; 0x010: 0x00000000

kfdusde[0].used[1].lo: 0 ; 0x014: 0x00000000

kfdusde[1].used[0].spare: 0 ; 0x018: 0x00000000

kfdusde[1].used[0].hi: 0 ; 0x01c: 0x00000000

kfdusde[1].used[0].lo: 4134 ; 0x020: 0x00001026

kfdusde[1].used[1].spare: 0 ; 0x024: 0x00000000

kfdusde[1].used[1].hi: 0 ; 0x028: 0x00000000

kfdusde[1].used[1].lo: 0 ; 0x02c: 0x00000000

kfdusde[2].used[0].spare: 0 ; 0x030: 0x00000000

kfdusde[2].used[0].hi: 0 ; 0x034: 0x00000000

kfdusde[2].used[0].lo: 0 ; 0x038: 0x00000000

kfdusde[2].used[1].spare: 0 ; 0x03c: 0x00000000

kfdusde[2].used[1].hi: 0 ; 0x040: 0x00000000

kfdusde[2].used[1].lo: 0 ; 0x044: 0x00000000

上面kfed工具的输出显示了ASM磁盘组一中有两块磁盘，因此只有kfdusde结构的前两个条目被占用（kfdusde[0]，kfdusde[1]），而且两个条目都显示所有的已分配空间都在到了冷区中。

查看磁盘组2的空间使用记录

$ kfed read /dev/oracleasm/disks/ASMDISK1 aun=41 | more

kfbh.endian: 1 ; 0x000: 0x01

kfbh.hard: 130 ; 0x001: 0x82

kfbh.type: 26 ; 0x002: KFBTYP_USEDSPC

...

kfdusde[0].used[0].spare: 0 ; 0x000: 0x00000000

kfdusde[0].used[0].hi: 0 ; 0x004: 0x00000000

kfdusde[0].used[0].lo: 1092 ; 0x008: 0x00000444

kfdusde[0].used[1].spare: 0 ; 0x00c: 0x00000000

kfdusde[0].used[1].hi: 0 ; 0x010: 0x00000000

kfdusde[0].used[1].lo: 0 ; 0x014: 0x00000000

kfdusde[1].used[0].spare: 0 ; 0x018: 0x00000000

kfdusde[1].used[0].hi: 0 ; 0x01c: 0x00000000

kfdusde[1].used[0].lo: 1093 ; 0x020: 0x00000445

kfdusde[1].used[1].spare: 0 ; 0x024: 0x00000000

kfdusde[1].used[1].hi: 0 ; 0x028: 0x00000000

kfdusde[1].used[1].lo: 0 ; 0x02c: 0x00000000

kfdusde[2].used[0].spare: 0 ; 0x030: 0x00000000

kfdusde[2].used[0].hi: 0 ; 0x034: 0x00000000

kfdusde[2].used[0].lo: 1098 ; 0x038: 0x0000044a

kfdusde[2].used[1].spare: 0 ; 0x03c: 0x00000000

kfdusde[2].used[1].hi: 0 ; 0x040: 0x00000000

kfdusde[2].used[1].lo: 0 ; 0x044: 0x00000000

kfdusde[3].used[0].spare: 0 ; 0x048: 0x00000000

kfdusde[3].used[0].hi: 0 ; 0x04c: 0x00000000

kfdusde[3].used[0].lo: 1094 ; 0x050: 0x00000446

kfdusde[3].used[1].spare: 0 ; 0x054: 0x00000000

kfdusde[3].used[1].hi: 0 ; 0x058: 0x00000000

kfdusde[3].used[1].lo: 0 ; 0x05c: 0x00000000

kfdusde[4].used[0].spare: 0 ; 0x060: 0x00000000

kfdusde[4].used[0].hi: 0 ; 0x064: 0x00000000

kfdusde[4].used[0].lo: 0 ; 0x068: 0x00000000

kfdusde[4].used[1].spare: 0 ; 0x06c: 0x00000000

kfdusde[4].used[1].hi: 0 ; 0x070: 0x00000000

kfdusde[4].used[1].lo: 0 ; 0x074: 0x00000000

...

磁盘组二有四个磁盘，有四个条目被占用，并且每个磁盘的已分配的所有空间确实都被分配在了冷区。

Hot files

我们来创建一个磁盘组模板，模板中指定基于此模板创建的文件都要位于磁盘的热区。

SQL> alter diskgroup DATA add template HOTFILE attributes (HOT);

Diskgroup altered.

这个特性需要磁盘组compatible.rdbms属性设置为11.2或以上。

现在创建一个datafile，并放置于热区。

SQL> create tablespace T1_HOT datafile '+DATA(HOTFILE)' size 50M;

Tablespace created.

再次运行上面的查询，检查空间使用。

SQL> SELECT group_number "Group#",

name "Disk name",

hot_used_mb "Hot (MB)",

cold_used_mb "Cold (MB)"

FROM v$asm_disk_stat

ORDER BY 1;

Group# Disk name Hot (MB) Cold (MB)

---------- ------------------------------ ---------- ----------

1 ASMDISK5 0 4187

ASMDISK6 0 4187

2 ASMDISK4 13 1152

ASMDISK2 12 1153

ASMDISK1 13 1152

ASMDISK3 13 1153

以上结果显示，51MB的空间(文件本身占用50MB，1MB用于文件头)被分配在热区，并且分布在磁盘组的所有磁盘中。

Warm up a file

我们还可以将一个已经存在的数据文件移到热区，我们来通过asmcmd里的find命令找到磁盘组DATA里的所有数据文件：

$ asmcmd find --type datafile +DATA "*"

+DATA/BR/DATAFILE/EXAMPLE.269.769030517

+DATA/BR/DATAFILE/NOT_IMPORTANT.273.771795255

+DATA/BR/DATAFILE/SYSAUX.257.769030245

+DATA/BR/DATAFILE/SYSTEM.256.769030243

+DATA/BR/DATAFILE/T1_HOT.274.772054033

+DATA/BR/DATAFILE/TRIPLE_C.272.771794469

+DATA/BR/DATAFILE/TRIPLE_M.271.771793293

+DATA/BR/DATAFILE/UNDOTBS1.258.769030245

+DATA/BR/DATAFILE/USERS.259.769030245

现在我们把undo表空间的数据文件移入热区。

SQL> alter diskgroup DATA modify file '+DATA/BR/DATAFILE/UNDOTBS1.258.769030245' attributes (HOT);

Diskgroup altered.

这个命令会触发一次磁盘组DATA的rebalance，因为文件的extent都需要移动到磁盘的热区。当rebalance结束时，查询发现热区的数据增多了。

译者注：虽然说是磁盘组的rebalance，但是速度上会比较快，只取决于undo文件的大小，因为其他文件本身已经是rebalance状态，只需要做一次快速的检查即可，并没有真正的大量的extent需要做移动。

SQL> SELECT group_number "Group#",

name "Disk name",

hot_used_mb "Hot (MB)",

cold_used_mb "Cold (MB)"

FROM v$asm_disk_stat

ORDER BY 1;

Group# Disk name Hot (MB) Cold (MB)

---------- ------------------------------ ---------- ----------

1 ASMDISK5 0 4187

ASMDISK6 0 4187

2 ASMDISK4 40 1125

ASMDISK2 39 1126

ASMDISK1 39 1126

ASMDISK3 39 1127

Conclusion

ASM元信息8号文件即磁盘空间使用目录，记录了每个ASM磁盘组上每块盘每一个zone的AU使用数。它为11.2版本中智能数据存放特性提供支持。这个特性的一个可行的用途在于我们可以控制数据在冷区、热区的存放。

译者注：对于做了RAID或是通过存储输出来的虚拟盘，磁盘的热区和冷区将会失去作用，同样，对于SSD盘，也是这样。

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