Oracle ASM Disk Used Space Directory

2017-01-04 10:31:47来源:作者:Java & Oracle人点击

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Disk Used Space Directory

ASM的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。

通过下面的查询获取每个磁盘组中USD目录的AU分布情况

SQL> select x.group_kffxp "group#",x.disk_kffxp "disk #",d.name "disk name",d.path "disk path",x.xnum_kffxp "virtual extent",pxn_kffxp "physical extent",x.au_kffxp "au" 2 from x$kffxp x, v$asm_disk_stat d 3 where x.group_kffxp=d.group_number 4 and x.disk_kffxp=d.disk_number 5 --and x.group_kffxp=4 6 and x.number_kffxp=8 7 order by 1,2; group# disk # disk name disk path virtual extent physical extent au---------- ---------- ------------------------------ ---------------------------------------- -------------- --------------- ---------- 1 0 ARCHDG_0000 /dev/raw/raw2 0 1 51 1 1 ARCHDG_0001 /dev/raw/raw9 0 0 51 2 1 CRSDG_0001 /dev/raw/raw8 0 0 25 3 0 DATADG_0001 /dev/raw/raw11 0 0 38 3 1 DATADG_0003 /dev/raw/raw4 0 1 38 3 2 DATADG_0002 /dev/raw/raw3 0 2 40 4 0 ACFS_0000 /dev/raw/raw5 0 1 51 4 1 ACFS_0001 /dev/raw/raw6 0 0 51 5 0 USD_0000 /dev/raw/raw7 0 1 51 5 1 USD_0001 /dev/raw/raw12 0 0 5110 rows selected.

从上面的查询结果可知3号磁盘组的磁盘空间使用目录AU有三份镜像(因为虚拟区0有3个对应的物理区),它们分别为0号磁盘(/dev/raw/raw11)的38号AU,1号磁盘(/dev/raw/raw4)的38号AU,2号磁盘(/dev/raw/raw3)的40号AU。

使用kfed工具来查看磁盘组3的空间使用目录的AU分布情况

由于1号文件总是开始在0号磁盘2号AU,记住这个位置:0号盘2号AU。这是ASM中定位文件的起点,它的作用,有点相当于磁盘上的引导区,在电脑开机后负责将OS启动起来。1号文件在最少情况下,至少有两个AU。在1号文件中,每个文件占用一个元数据块,存放自身的空间分布信息。每个元数据块大小是4K,一个AU是1M,哪么,每个AU中,可以存储256个文件的空间分布信息。这其中,0号盘2号AU中,全是元文件的信息。再具体一点,0号盘2号AU,第一个元数据块被系统占用,从第二个块开始,到255为止,共255个元数据块,对应索引号1至255的文件。其实,也就是全部的元文件了。也就是说0号盘2号AU,保存了全部元文件的空间分布信息。1号文件的第二个AU,从第一个块开始,保存256号文件。第二个块对应257号文件,等等。每次从ASM中读数据时,Oracle都要先读到1号文件,从中找出要读的目标文件在磁盘上的分布位置,然后再去读取相应的文件的数据。由于空间使用目录是8号文件,所以要读取0号磁盘(/dev/raw/raw11)的2号AU的8号块

[grid@jyrac1 ~]$ kfed read /dev/raw/raw11 aun=2 blkn=8 | morekfbh.endian: 1 ; 0x000: 0x01kfbh.hard: 130 ; 0x001: 0x82kfbh.type: 4 ; 0x002: KFBTYP_FILEDIRkfbh.datfmt: 1 ; 0x003: 0x01kfbh.block.blk: 8 ; 0x004: blk=8kfbh.block.obj: 1 ; 0x008: file=1kfbh.check: 960193247 ; 0x00c: 0x393b62dfkfbh.fcn.base: 0 ; 0x010: 0x00000000kfbh.fcn.wrap: 0 ; 0x014: 0x00000000kfbh.spare1: 0 ; 0x018: 0x00000000kfbh.spare2: 0 ; 0x01c: 0x00000000kfffdb.node.incarn: 1 ; 0x000: A=1 NUMM=0x0kfffdb.node.frlist.number: 4294967295 ; 0x004: 0xffffffffkfffdb.node.frlist.incarn: 0 ; 0x008: A=0 NUMM=0x0kfffdb.hibytes: 0 ; 0x00c: 0x00000000kfffdb.lobytes: 1048576 ; 0x010: 0x00100000kfffdb.xtntcnt: 3 ; 0x014: 0x00000003kfffdb.xtnteof: 3 ; 0x018: 0x00000003kfffdb.blkSize: 4096 ; 0x01c: 0x00001000kfffdb.flags: 1 ; 0x020: O=1 S=0 S=0 D=0 C=0 I=0 R=0 A=0kfffdb.fileType: 15 ; 0x021: 0x0fkfffdb.dXrs: 19 ; 0x022: SCHE=0x1 NUMB=0x3kfffdb.iXrs: 19 ; 0x023: SCHE=0x1 NUMB=0x3kfffdb.dXsiz[0]: 4294967295 ; 0x024: 0xffffffffkfffdb.dXsiz[1]: 0 ; 0x028: 0x00000000kfffdb.dXsiz[2]: 0 ; 0x02c: 0x00000000kfffdb.iXsiz[0]: 4294967295 ; 0x030: 0xffffffffkfffdb.iXsiz[1]: 0 ; 0x034: 0x00000000kfffdb.iXsiz[2]: 0 ; 0x038: 0x00000000kfffdb.xtntblk: 3 ; 0x03c: 0x0003kfffdb.break: 60 ; 0x03e: 0x003ckfffdb.priZn: 0 ; 0x040: KFDZN_COLDkfffdb.secZn: 0 ; 0x041: KFDZN_COLDkfffdb.ub2spare: 0 ; 0x042: 0x0000kfffdb.alias[0]: 4294967295 ; 0x044: 0xffffffffkfffdb.alias[1]: 4294967295 ; 0x048: 0xffffffffkfffdb.strpwdth: 0 ; 0x04c: 0x00kfffdb.strpsz: 0 ; 0x04d: 0x00kfffdb.usmsz: 0 ; 0x04e: 0x0000kfffdb.crets.hi: 33042831 ; 0x050: HOUR=0xf DAYS=0xc MNTH=0xc YEAR=0x7e0kfffdb.crets.lo: 2460055552 ; 0x054: USEC=0x0 MSEC=0x5e SECS=0x2a MINS=0x24kfffdb.modts.hi: 33042831 ; 0x058: HOUR=0xf DAYS=0xc MNTH=0xc YEAR=0x7e0kfffdb.modts.lo: 2460055552 ; 0x05c: USEC=0x0 MSEC=0x5e SECS=0x2a MINS=0x24kfffdb.dasz[0]: 0 ; 0x060: 0x00kfffdb.dasz[1]: 0 ; 0x061: 0x00kfffdb.dasz[2]: 0 ; 0x062: 0x00kfffdb.dasz[3]: 0 ; 0x063: 0x00kfffdb.permissn: 0 ; 0x064: 0x00kfffdb.ub1spar1: 0 ; 0x065: 0x00kfffdb.ub2spar2: 0 ; 0x066: 0x0000kfffdb.user.entnum: 0 ; 0x068: 0x0000kfffdb.user.entinc: 0 ; 0x06a: 0x0000kfffdb.group.entnum: 0 ; 0x06c: 0x0000kfffdb.group.entinc: 0 ; 0x06e: 0x0000kfffdb.spare[0]: 0 ; 0x070: 0x00000000kfffdb.spare[1]: 0 ; 0x074: 0x00000000kfffdb.spare[2]: 0 ; 0x078: 0x00000000kfffdb.spare[3]: 0 ; 0x07c: 0x00000000kfffdb.spare[4]: 0 ; 0x080: 0x00000000kfffdb.spare[5]: 0 ; 0x084: 0x00000000kfffdb.spare[6]: 0 ; 0x088: 0x00000000kfffdb.spare[7]: 0 ; 0x08c: 0x00000000kfffdb.spare[8]: 0 ; 0x090: 0x00000000kfffdb.spare[9]: 0 ; 0x094: 0x00000000kfffdb.spare[10]: 0 ; 0x098: 0x00000000kfffdb.spare[11]: 0 ; 0x09c: 0x00000000kfffdb.usm: ; 0x0a0: length=0kfffde[0].xptr.au: 38 ; 0x4a0: 0x00000026kfffde[0].xptr.disk: 0 ; 0x4a4: 0x0000kfffde[0].xptr.flags: 0 ; 0x4a6: L=0 E=0 D=0 S=0kfffde[0].xptr.chk: 12 ; 0x4a7: 0x0ckfffde[1].xptr.au: 38 ; 0x4a8: 0x00000026kfffde[1].xptr.disk: 1 ; 0x4ac: 0x0001kfffde[1].xptr.flags: 0 ; 0x4ae: L=0 E=0 D=0 S=0kfffde[1].xptr.chk: 13 ; 0x4af: 0x0dkfffde[2].xptr.au: 40 ; 0x4b0: 0x00000028kfffde[2].xptr.disk: 2 ; 0x4b4: 0x0002kfffde[2].xptr.flags: 0 ; 0x4b6: L=0 E=0 D=0 S=0kfffde[2].xptr.chk: 0 ; 0x4b7: 0x00kfffde[3].xptr.au: 4294967295 ; 0x4b8: 0xffffffffkfffde[3].xptr.disk: 65535 ; 0x4bc: 0xffffkfffde[3].xptr.flags: 0 ; 0x4be: L=0 E=0 D=0 S=0kfffde[3].xptr.chk: 42 ; 0x4bf: 0x2a

从上面的kfffde[0].xptr.au=38,kfffde[0].xptr.disk=0与kfffde[1].xptr.au=38,kfffde[1].xptr.disk=1以及kfffde[2].xptr.au=40,kfffde[2].xptr.disk=2可知3号磁盘组的磁盘空间使用目录有三份镜像,它们分别为0号磁盘(/dev/raw/raw11)的38号AU,1号磁盘(/dev/raw/raw4)的38号AU,2号磁盘(/dev/raw/raw3)的40号AU。

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#",disk_number "disk#",name "disk name",path,hot_used_mb "hot (mb)",cold_used_mb "cold (mb)" 2 from v$asm_disk_stat 3 order by 1,2; group# disk# disk name PATH hot (mb) cold (mb)---------- ---------- ------------------------------ ------------------------------ ---------- ---------- 1 0 ARCHDG_0000 /dev/raw/raw2 0 3447 1 1 ARCHDG_0001 /dev/raw/raw9 0 3447 2 0 CRSDG_0000 /dev/raw/raw1 0 215 2 1 CRSDG_0001 /dev/raw/raw8 0 183 3 0 DATADG_0001 /dev/raw/raw11 0 1676 3 1 DATADG_0003 /dev/raw/raw4 0 1672 3 2 DATADG_0002 /dev/raw/raw3 0 1670 3 3 DATADG_0000 /dev/raw/raw10 0 1677 4 0 ACFS_0000 /dev/raw/raw5 0 4187 4 1 ACFS_0001 /dev/raw/raw6 0 4187 5 0 USD_0000 /dev/raw/raw7 0 53 5 1 USD_0001 /dev/raw/raw12 0 5312 rows selected.

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工具来查看磁盘组3的空间使用目录。

[grid@jyrac1 ~]$ kfed read /dev/raw/raw11 aun=38 blkn=0 | morekfbh.endian: 1 ; 0x000: 0x01kfbh.hard: 130 ; 0x001: 0x82kfbh.type: 26 ; 0x002: KFBTYP_USEDSPCkfbh.datfmt: 1 ; 0x003: 0x01kfbh.block.blk: 0 ; 0x004: blk=0kfbh.block.obj: 8 ; 0x008: file=8kfbh.check: 18521018 ; 0x00c: 0x011a9bbakfbh.fcn.base: 6591 ; 0x010: 0x000019bfkfbh.fcn.wrap: 0 ; 0x014: 0x00000000kfbh.spare1: 0 ; 0x018: 0x00000000kfbh.spare2: 0 ; 0x01c: 0x00000000kfdusde[0].used[0].spare: 0 ; 0x000: 0x00000000kfdusde[0].used[0].hi: 0 ; 0x004: 0x00000000kfdusde[0].used[0].lo: 1490 ; 0x008: 0x000005d2kfdusde[0].used[1].spare: 0 ; 0x00c: 0x00000000kfdusde[0].used[1].hi: 0 ; 0x010: 0x00000000kfdusde[0].used[1].lo: 0 ; 0x014: 0x00000000kfdusde[1].used[0].spare: 0 ; 0x018: 0x00000000kfdusde[1].used[0].hi: 0 ; 0x01c: 0x00000000kfdusde[1].used[0].lo: 1481 ; 0x020: 0x000005c9kfdusde[1].used[1].spare: 0 ; 0x024: 0x00000000kfdusde[1].used[1].hi: 0 ; 0x028: 0x00000000kfdusde[1].used[1].lo: 0 ; 0x02c: 0x00000000kfdusde[2].used[0].spare: 0 ; 0x030: 0x00000000kfdusde[2].used[0].hi: 0 ; 0x034: 0x00000000kfdusde[2].used[0].lo: 1476 ; 0x038: 0x000005c4kfdusde[2].used[1].spare: 0 ; 0x03c: 0x00000000kfdusde[2].used[1].hi: 0 ; 0x040: 0x00000000kfdusde[2].used[1].lo: 0 ; 0x044: 0x00000000kfdusde[3].used[0].spare: 0 ; 0x048: 0x00000000kfdusde[3].used[0].hi: 0 ; 0x04c: 0x00000000kfdusde[3].used[0].lo: 1491 ; 0x050: 0x000005d3kfdusde[3].used[1].spare: 0 ; 0x054: 0x00000000kfdusde[3].used[1].hi: 0 ; 0x058: 0x00000000kfdusde[3].used[1].lo: 0 ; 0x05c: 0x00000000kfdusde[4].used[0].spare: 0 ; 0x060: 0x00000000kfdusde[4].used[0].hi: 0 ; 0x064: 0x00000000kfdusde[4].used[0].lo: 0 ; 0x068: 0x00000000kfdusde[4].used[1].spare: 0 ; 0x06c: 0x00000000kfdusde[4].used[1].hi: 0 ; 0x070: 0x00000000kfdusde[4].used[1].lo: 0 ; 0x074: 0x00000000

上面kfed工具的输出显示了ASM磁盘组一中有四块磁盘,因此只有kfdusde结构的前四个条目被占用(kfdusde[0].used[0],kfdusde[1].used[0],kfdusde[2].used[0],kfdusde[3].used[0]),而且四个条目都显示所有的已分配空间都在到了冷区中。

我们来为5号磁盘组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> select group_number "group#",disk_number "disk#",name "disk name",path,hot_used_mb "hot (mb)",cold_used_mb "cold (mb)" 2 from v$asm_disk_stat 3 order by 1,2; group# disk# disk name PATH hot (mb) cold (mb)---------- ---------- ------------------------------ ------------------------------ ---------- ---------- 1 0 ARCHDG_0000 /dev/raw/raw2 0 3447 1 1 ARCHDG_0001 /dev/raw/raw9 0 3447 2 0 CRSDG_0000 /dev/raw/raw1 0 215 2 1 CRSDG_0001 /dev/raw/raw8 0 183 3 0 DATADG_0001 /dev/raw/raw11 0 1676 3 1 DATADG_0003 /dev/raw/raw4 0 1672 3 2 DATADG_0002 /dev/raw/raw3 0 1670 3 3 DATADG_0000 /dev/raw/raw10 0 1677 4 0 ACFS_0000 /dev/raw/raw5 0 4187 4 1 ACFS_0001 /dev/raw/raw6 0 4187 5 0 USD_0000 /dev/raw/raw7 0 53 5 1 USD_0001 /dev/raw/raw12 0 5312 rows selected.

上面的结果显示5号磁盘组的的磁盘使用空间都在磁盘的冷区,两个磁盘都为53MB。

SQL> alter diskgroup usd 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 t_hot datafile '+USD(HOTFILE)' size 50M;Tablespace created.

再次查询磁盘组的空间使用情况

SQL> select group_number "group#",disk_number "disk#",name "disk name",path,hot_used_mb "hot (mb)",cold_used_mb "cold (mb)" 2 from v$asm_disk_stat 3 order by 1,2; group# disk# disk name PATH hot (mb) cold (mb)---------- ---------- ------------------------------ ------------------------------ ---------- ---------- 1 0 ARCHDG_0000 /dev/raw/raw2 0 3447 1 1 ARCHDG_0001 /dev/raw/raw9 0 3447 2 0 CRSDG_0000 /dev/raw/raw1 0 215 2 1 CRSDG_0001 /dev/raw/raw8 0 183 3 0 DATADG_0001 /dev/raw/raw11 0 1676 3 1 DATADG_0003 /dev/raw/raw4 0 1672 3 2 DATADG_0002 /dev/raw/raw3 0 1670 3 3 DATADG_0000 /dev/raw/raw10 0 1677 4 0 ACFS_0000 /dev/raw/raw5 0 4187 4 1 ACFS_0001 /dev/raw/raw6 0 4187 5 0 USD_0000 /dev/raw/raw7 26 86 5 1 USD_0001 /dev/raw/raw12 25 8712 rows selected.

以上结果显示,51MB(5号磁盘组的0号磁盘的热区26M,1号磁盘的热区25M)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。

我们还可以将一个已经存在的数据文件从磁盘的冷区移到热区,创建在磁盘组USD中创建一个数据文件让其空间分配在磁盘的冷区

SQL> create tablespace t_cold datafile '+USD' size 50M; Tablespace created.

再次查询磁盘组的空间使用情况

SQL> select group_number "group#",disk_number "disk#",name "disk name",path,hot_used_mb "hot (mb)",cold_used_mb "cold (mb)" 2 from v$asm_disk_stat 3 order by 1,2; group# disk# disk name PATH hot (mb) cold (mb)---------- ---------- ------------------------------ ------------------------------ ---------- ---------- 1 0 ARCHDG_0000 /dev/raw/raw2 0 3447 1 1 ARCHDG_0001 /dev/raw/raw9 0 3447 2 0 CRSDG_0000 /dev/raw/raw1 0 215 2 1 CRSDG_0001 /dev/raw/raw8 0 183 3 0 DATADG_0001 /dev/raw/raw11 0 1676 3 1 DATADG_0003 /dev/raw/raw4 0 1672 3 2 DATADG_0002 /dev/raw/raw3 0 1670 3 3 DATADG_0000 /dev/raw/raw10 0 1677 4 0 ACFS_0000 /dev/raw/raw5 0 4187 4 1 ACFS_0001 /dev/raw/raw6 0 4187 5 0 USD_0000 /dev/raw/raw7 26 138 5 1 USD_0001 /dev/raw/raw12 25 13912 rows selected.

以上结果5号磁盘组的0号磁盘的热区仍然显示使用了26M,1号磁盘的热区显示仍然使用了25M,没有变化。而5号磁盘组的0号磁盘的准区显示使用了138M,1号磁盘的冷区显示使用了139M。

SQL> col "tablespace_name" for a30 SQL> col "file_name" for a50SQL> set long 200SQL> set linesize 200SQL> select a.name "tablespace_name",b.name "file_name" from v$tablespace a,v$datafile b where a.ts#=b.ts# and a.name='T_COLD';tablespace_name file_name------------------------------ --------------------------------------------------T_COLD +USD/jyrac/datafile/t_cold.257.931965173

现在我们把t_cold表空间的数据文件移入热区

SQL> alter diskgroup usd modify file '+USD/jyrac/datafile/t_cold.257.931965173' 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。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。

再次查询磁盘组的空间使用情况

SQL> select group_number "group#",disk_number "disk#",name "disk name",path,hot_used_mb "hot (mb)",cold_used_mb "cold (mb)" 2 from v$asm_disk_stat 3 order by 1,2; group# disk# disk name PATH hot (mb) cold (mb)---------- ---------- ------------------------------ ------------------------------ ---------- ---------- 1 0 ARCHDG_0000 /dev/raw/raw2 0 3447 1 1 ARCHDG_0001 /dev/raw/raw9 0 3447 2 0 CRSDG_0000 /dev/raw/raw1 0 215 2 1 CRSDG_0001 /dev/raw/raw8 0 183 3 0 DATADG_0001 /dev/raw/raw11 0 1676 3 1 DATADG_0003 /dev/raw/raw4 0 1672 3 2 DATADG_0002 /dev/raw/raw3 0 1670 3 3 DATADG_0000 /dev/raw/raw10 0 1677 4 0 ACFS_0000 /dev/raw/raw5 0 4187 4 1 ACFS_0001 /dev/raw/raw6 0 4187 5 0 USD_0000 /dev/raw/raw7 52 112 5 1 USD_0001 /dev/raw/raw12 50 11412 rows selected.

以上结果5号磁盘组的0号磁盘的热区使用大小从26M变成了52M,增加了26M,1号磁盘的热区使用大小从25M变成了50M,增加了25M,而增加的26+25=51M刚好为数据文件本身大小50M加上1M的文件头,而5号磁盘组的0号磁盘的准区使用大小从138M变成了112M,减小了26M,1号磁盘的冷区使用大小从139M变成了114M,减小了25M,这与热区增加的大小相符。

小结:

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。对于做了RAID或是通过存储所创建出来的虚拟盘,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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