orcale11g中文版数据库体系结构和ASM

1、数据库体系结构和 ASM 课程目标 学完本课后，应能完成以下工作： 描述 Oracle DB 体系结构 描述 Automatic Storage Management (ASM) 为 ASM 和数据库实例设置初始化参数文件 启动和关闭 ASM 实例 管理 ASM 磁盘组 Oracle DB Oracle 关系数据库管理系统 (RDBMS) 是一种数据库管理系统，它提供一种开放、全面、集成的信息管理方式。 Oracle DB 体系结构：概览 数据库 数据文件 联机重做日志文件 控制文件 数据库缓冲区高速缓存 共享池 数据字典高速缓存 库 高速缓存 PMON SMON 其它 服务器进程 PGA 归

2、档 日志文件 用户进程实例 SGA DBWn重做日志缓冲区 LGWRCKPTARCn连接到数据库 连接：用户进程和实例之间的通信 会话：用户通过用户进程与实例之间建立的特定连接 SQL Select 会话 连接 用户 用户 Oracle DB 服务器结构 数据库 PMON SMON 其它 数据文件 联机重做日志文件控制文件 实例 ARCn DBWn LGWR CKPT 存储结构 用户进程服务器进程内存结构 进程 数据库缓冲区高速缓存 共享池 数据字典高速缓存 库 高速缓存 SGA 重做日志缓冲区 Oracle 内存体系结构 SGA 数据库缓冲区高速缓存 重做日志缓冲区 Java 池 流池 共享

3、池 大型池 PGA PGA PGA 后台进程服务器进程 1服务器进程 2共享 SQL 区域 库高速缓存 数据字典高速缓存其它 I/O 缓冲区 响应队列 请求队列 空闲内存 进程体系结构 用户进程 在数据库用户或批处理进程连接到 Oracle DB 时启动 数据库进程 服务器进程：连接到 Oracle 实例，在用户建立会话时启动 后台进程：在 Oracle 实例启动时启动。 PMON SMON 其它 实例 ARCn DBWn LGWR CKPT PGA 用户进程服务器进程后台进程 数据库缓冲区高速缓存 数据字典高速缓存库高速缓存SGA 重做日志缓冲区 共享池进程结构 服务器 n进程 SGA Or

4、acle 后台进程 PMON SMON 其它 RECO ARCn DBWn LGWR CKPT 服务器 服务器服务器服务器 服务器 数据库缓冲区高速缓存 共享池 数据字典高速缓存 库 高速缓存 SGA 重做日志缓冲区 数据库存储体系结构 联机重做日志文件 口令文件 参数文件 归档重做日志文件 控制文件 数据文件 预警日志和跟踪文件 备份文件 逻辑和物理数据库结构 数据库 逻辑 物理 表空间 数据文件 OS 块 段 区 Oracle 数据块方案 表空间和数据文件 表空间由一个或多个数据文件组成。 数据文件仅属于一个表空间。 USERS 表空间 数据文件 1 数据文件 2 SYSTEM 和 SYS

5、AUX 表空间 SYSTEM 和 SYSAUX 表空间是必须存在的表空间。 这些表空间是在创建数据库时创建的。 SYSTEM 表空间用于核心功能（如数据字典表）。 辅助的 SYSAUX 表空间用于附加的数据库组件（如 Oracle Enterprise Manager Repository）。 段、区和块 段存在于表空间中。 段由区的集合构成。 区是数据块的集合。 数据块会映射到磁盘块。 段 区 数据块 磁盘块 数据库体系结构：结构组件小结 内存结构： 系统全局区 (SGA)：数据库缓冲区高速缓存、重做缓冲区以及各种池 程序全局区 (PGA) 进程结构： 用户进程和服务器进程 后台进程：SMO

6、N、PMON、DBWn、CKPT、LGWR、ARCn 等 存储结构： 逻辑：数据库、方案、表空间、段、区和 Oracle 块 物理：数据文件、控制文件和重做日志文件 Automatic Storage Management：综述 可移植的高性能集群文件系统 管理 Oracle DB 文件 数据分布到各个磁盘中以平衡负载 跨磁盘的集成镜像 解决了许多存储管理问题 ASM 文件系统 卷管理器 操作系统 应用程序 数据库 ASM：常规体系结构 ASM 实例 SID=+ASM ASM 磁盘 ASM 磁盘 ASM 磁盘组 1 DB 实例 SID=SALES ASMB RBALARB0ARBAASM 磁盘

7、 ASM 磁盘 ASM 磁盘 ASM 磁盘组 2 ASM 磁盘 DBW0RBALFG GMON创建 ASM 实例 ASM 实例初始化参数 INSTANCE_TYPE = ASM DB_UNIQUE_NAME = +ASM ASM_POWER_LIMIT = 1 ASM_DISKSTRING = /dev/rdsk/*s2, /dev/rdsk/c1* ASM_DISKGROUPS = dgroupA, dgroupB SPFILE = $ORACLE_HOME/dbs/spfile+ASM.ora 启动 ASM 实例 $ export ORACLE_SID=+ASM $ sqlplus /no

8、log SQL CONNECT / AS sysasm Connected to an idle instance. SQL STARTUP; Total System Global Area 284565504 bytes Fixed Size 1299428 bytes Variable Size 258100252 bytes ASM Cache 25165824 bytes ASM diskgroups mounted SYSASM 角色 使用 SYSASM 角色管理 ASM 实例可以避免 DBA 与存储管理员的工作出现重叠。 对于 ASM 实例，SYSDBA 将来会被废弃： Orac

9、le Database 11g 版本 1 与 10g 相似 在将来的版本中，SYSDBA 权限在 ASM 中会受到限制。 SQL CONNECT / AS SYSASM SQL CREATE USER ossysasmusername IDENTIFIED by passwd; SQL GRANT SYSASM TO ossysasmusername; SQL DROP USER ossysasmusername; SQL CONNECT ossysasmusername / passwd AS SYSASM; 访问 ASM 实例 磁盘组 磁盘组 存储系统 As SYSASM or SYSDB

10、A As SYSOPER ASM 实例 所有操作 有限操作 使用 Oracle Enterprise Manager 管理 ASM 用户 关闭 ASM 实例 SHUTDOWN NORMAL ASM 实例 数据库实例 A 数据库实例 B 1123ASM 存储：概念 数据库 表空间 段 区 Oracle 块 数据文件 物理块 ASM磁盘组 ASM 磁盘 ASM 文件 分配单元 文件系统文件 或裸设备 ASM 磁盘组 作为逻辑单元管理的磁盘组 将磁盘总空间划分为统一大小的单元 将各个文件均匀分配到所有磁盘中 根据文件类型使用粗粒度或细粒度的条带化 管理的是磁盘组而非文件 磁盘组 ASM 实例 故障组

11、 控制器 1 控制器 2 故障组 1 故障组 2 磁盘组 A 控制器 3 故障组 3 1713 1713 1713 1713 1713 1713 1713 1713 1713 23456磁盘组镜像 在区级别镜像 在每个磁盘上混合主分配单元和镜像分配单元 外部冗余：延迟硬件镜像 正常冗余： 双向镜像 至少两个故障组 高冗余： 三向镜像 至少三个故障组 磁盘组动态重新平衡 无论存储配置何时发生更改都会自动联机重新平衡 只需移动与添加的存储量成一定比例的数据量 无需手动优化 I/O 联机移植到新的存储 可在系统上使用 ASM_POWER_LIMIT配置负载 管理磁盘组 CREATE DISKGROU

12、P ALTER DISKGROUP DROP DISKGROUP ASM 实例 数据库实例 创建和删除磁盘组 DROP DISKGROUP dgroupA INCLUDING CONTENTS; CREATE DISKGROUP dgroupA NORMAL REDUNDANCY FAILGROUP controller1 DISK /devices/A1 NAME diskA1 SIZE 120G FORCE, /devices/A2, /devices/A3 FAILGROUP controller2 DISK /devices/B1, /devices/B2, /devices/B3;

13、将磁盘添加至磁盘组 ALTER DISKGROUP dgroupA ADD DISK /devices/A*; 磁盘格式化 磁盘组重新平衡 ALTER DISKGROUP dgroupA ADD DISK /dev/rdsk/c0t4d0s2 NAME A5, /dev/rdsk/c0t5d0s2 NAME A6, /dev/rdsk/c0t6d0s2 NAME A7, /dev/rdsk/c0t7d0s2 NAME A8; ASM 磁盘组兼容性 可以单独控制每个磁盘组的兼容性： ASM 兼容性可以控制磁盘上 ASM 元数据结构 RDBMS 兼容性可以控制使用者客户机的最低级别。 这对于异构环

14、境很有用。 对磁盘组兼容性的设置是不可逆的。 DB 实例 COMPATIBLE.RDBMS COMPATIBLE ASM 磁盘组 = = COMPATIBLE.ASM ASM 实例 = COMPATIBLE ASM 磁盘组属性 CREATE DISKGROUP DATA NORMAL REDUNDANCY DISK /dev/raw/raw1,/dev/raw/raw2 ATTRIBUTE compatible.asm=11.1; C: CREATE A: ALTER 名称 属性 值 说明 au_size C1|2|4|8|16|32|64MB 磁盘组中分配单元的大小 compatible.r

15、dbms AC 有效的数据库版本 数据库与 ASM 之间交换的消息的格式 compatible.asm AC 有效的 ASM 实例版本 磁盘上 ASM 元数据结构的格式 disk_repair_time AC 0 M 到 232 D 磁盘脱机之后删除此磁盘之前的时间量 template.tname.redundancy AUNPROTECT|MIRROR|HIGH 指定模板的冗余 template.tname.stripe ACOARSE|FINE 指定模板的条带化属性 使用 Oracle Enterprise Manager 编辑磁盘组属性 ASM 快速镜像再同步概览 磁盘访问失败 故障时间

16、 ls -l DGROUP1/ORCL/DATAFILE Type Redund Striped Time Sys Name DATAFILE MIRROR COARSE OCT 05 21:00:00 Y HRAPPS.257.570923611 DATAFILE MIRROR COARSE OCT 05 21:00:00 Y TBSASM.256.570922917 ASMCMD SQL CREATE TABLESPACE tbsasm DATAFILE +DGROUP1 SIZE 100M; Tablespace created. SQL CREATE TABLESPACE hrapps

17、 DATAFILE +DGROUP1 SIZE 10M; Tablespace created. ASMCMD 实用程序 ASMCMD md_backup b /tmp/dgbackup070222 g admdsk1 g asmdsk2 ASMCMD md_restore t full g asmdsk1 i backup_file ASMCMD lsdsk -k DATA *_0001 $ asmcmd help md_backup md_restore lsdsk full nodg newdg 用户创建的目录模板磁盘组兼容性磁盘组名称磁盘名称和故障组 repair/remap ASM 可伸缩性和性能 区大小自动根据文件大小增加。 ASM 支持可变区大小，可以： 增加文件的最大可能大小 减少共享池中内存的使用量 ASM 强制实施下列限制： 存储系统中包含 63 个磁盘组 存储系统中包含