自动存储管理

数据库管理员终于可以将自己从单调而常用的增加、移动和删除存储磁盘的任务中解脱出来了—并且无需增加额外的成本。

假设您刚得到一个新的Oracle 数据库的全新的服务器和存储子系统。除操作系统配置之外，在您能够创建数据库之前，最重要的工作是什么？很明显，就是创建存储系统布局—或更具体地说，选择一种保护级别，然后构建必需的冗余磁盘阵列(RAID) 组。

在大多数数据库安装中安装存储器要花费大量的时间。从多种可能中选择一种特定的磁盘配置需要仔细的规划和分析，并且最重要的是，需要详细了解存储技术、卷管理器和文件系统。在这个阶段的设计任务可以大致说明如下（注意这个列表只是代表性的，任务将随配置而变化）：

确认存储器在操作系统级通过了认证，并确定冗余保护的级别，该级别可能已经提供（硬件RAID）。

集中和构建逻辑卷组，并确定分段或镜像是否也是必需的。

在逻辑卷管理器创建的逻辑卷上构建文件系统。

设定所有权和权限，以便Oracle 进程可以对设备进行打开、读和写操作。

在文件系统上创建数据库，如果可能的话务必在非RAID 的位置上创建特殊文件，例如重做日志、临时表空间和重做表空间之类的特殊文件。

在大多数公司中，这些步骤大部分是由对存储系统非常了解的某些人来执行的。这里的“某些人”通常不是数据库管理员。

不过，请注意所有这些任务—分段、镜像、逻辑文件系统构建—的执行都只支持一种类型的服务器，Oracle 数据库。因此，Oracle 自己提供一些技巧来简化或改进这个过程不是很有意义吗？

Oracle Database 10g 正是这么做的。一个新的和激动人心的特性—自动存储管理(ASM) —使DBA 能够完全在Oracle 框架内执行上述的许多任务。利用ASM，您可以仅利用Oracle Database 10g 软件自带的功能（无需额外的成本）来将一组磁盘转换成一个高可伸缩的（重点是在“可伸缩”上）和高性能的文件系统/卷管理器。并且您不需要是一个磁盘、卷管理器或文件系统管理方面的专家。

在本部分中，您将了解到关于ASM 大量的基础知识，以开始在实际的应用程序中使用它。正如您的猜测，这个强大的特性无疑将引发全面的讨论，篇幅所限，我们不能在此作过多介绍，如果您想了解更多的内容，在结论部分列出了一些极好的信息来源。

ASM 是什么？

假设您要在数据库中使用10 个磁盘。利用ASM，您不需要在OS 端创建任何东西，该特性将把一组物理磁盘集合成一个逻辑实体（称为磁盘组）。磁盘组类似于一个分段（和可选镜像）文件系统，但具有重要的差异：它不是一个用于存储用户文件的通用文件系统，并且它不进行缓冲。由于后面的原因，磁盘组提供了直接作为原始设备来访问

这个空间，并仍提供文件系统的便利性和灵活性的好处。

逻辑卷管理器一般使用一个函数（如散列函数）来将块的逻辑地址映射到物理块。计算使用CPU 周期。此外，当增加一个新的磁盘（或RAID-5 磁盘组）时，这种典型的分段函数需要重新定位整个数据集中的每一位。

相比而言，ASM 使用一个特殊的Oracle 例程来解决从文件区到物理磁盘块的映射问题。这种设计除了定位文件区非常快速之外，还在增加或删除磁盘时有所帮助，因为文件区的位置不需要调整。这个特殊的ASM 例程类似于其它的文件系统，必须运行此例程，ASM 才能工作，并且用户不能进行修改。一个ASM 例程可以在同一台服务器上支持许多Oracle 数据库例程。

这个特殊的例程只是一个例程，不是用户可以在其中创建对象的数据库。所有关于磁盘的元数据都存储在磁盘组本身中，使得它们能够尽可能地自我描述。

那么概括地说，ASM 的优点是什么？

磁盘增加—增加磁盘变得非常容易。无需停机时间，并且文件区域自动重新分配。I/O 分配—I/O 自动分布在所有可用的磁盘上，无需人工干预，从而减少了热点出现的可能性。

带区宽度—在重做日志文件中分段可以细分（128K，以获得更快的传输速率），对于数据文件，带区则略大一些（1MB，以一次性传输大量的数据块）。

缓冲—ASM 文件系统不进行缓冲，直接进行输入/输出。

核心化的异步I/O —实现核心化的异步I/O 无需特殊的设置，并且无需使用原始或第三方的文件系统（如Veritas Quick I/O）。

镜像—如果硬件镜像不可用，则可以容易地建立软件镜像。

逐步创建一个基于ASM 的数据库

下面是如何创建一个基于ASM 的数据库的具体的示例：

1. 创建一个ASM 例程

通过指定下列初始化参数，您可以利用数据库创建助手来创建一个ASM 例程：

INSTANCE_TYPE = ASM

当服务器启动时，您应当启动该例程，而当服务器关闭时，应当最后关闭该例程。

这个参数的默认值是RDBMS，适用于常见的数据库。

2. 创建磁盘组

在启动ASM 例程后，利用可用的磁盘创建一个磁盘组。

CREATE DISKGROUP dskgrp1

EXTERNAL REDUNDANCY

DISK

'/dev/d1',

'/dev/d2',

'/dev/d3',

'/dev/d4',

... and so on for all the specific disks ...

;

在上述命令中，我们使数据库利用名称为/dev/d1、/dev/d2 等的磁盘创建了一个名称为dksgrp1 的磁盘组。您还可以在DISK 子句中用通配符指定磁盘名称，而不是分别给定磁盘。

DISK '/dev/d*'

在上述命令中，我们指定了一个子句EXTERNAL REDUNDANCY，它指示一个磁盘出现故障将使磁盘组停止工作。这通常是由硬件提供冗余（如镜像）的情况。如果没有基于硬件的冗余，则可以设置ASM 来在磁盘组中创建一组特殊的磁盘（称为failgroup），以提供这种冗余。

CREATE DISKGROUP dskgrp1

NORMAL REDUNDANCY

FAILGROUP failgrp1 DISK

'/dev/d1',

'/dev/d2',

FAILGROUP failgrp2 DISK

'/dev/d3',

'/dev/d4';

d3 和d4 不是d1 和d2 的镜像，虽然看起来似乎是那样。相反，ASM 使用所有的磁盘来创建一个容错系统。例如，可能利用在d4 上保留的一个备份来在d1 中创建磁盘组上的一个文件。另一个文件可以利用d2 上的备份在d3 上创建。一个特定的磁盘出现故障，则允许使用另一个磁盘上的备份，以使操作可以继续。例如，您可能丢失了磁盘d1 和d2 的控制器，ASM 将为全部故障磁盘组的区块的拷贝建立镜像，以保持数据完整性。

3. 创建表空间

现在利用基于ASM 的存储器中的一个数据文件来在主数据库中创建一个表空间。

CREATE TABLESPACE USER_DATA DATAFILE '+dskgrp1/user_data_01'

SIZE 1024M

就这样！创建过程完成了。

注意磁盘组是如何作为一个虚拟文件系统使用的。这种方法不仅在数据文件中有用，在其它类型的Oracle 文件中也有用。例如，您可以按以下方式创建在线重做日志文件

LOGFILE GROUP 1 (

'+dskgrp1/redo/group_1.258.3',

'+dskgrp2/redo/group_1.258.3'

) SIZE 50M,

...

更多的资源

正如之前所提到的，本文的目的不是为了提供关于AMS 特性的所有知识，使您变成一个专家，原因很简单，相关的信息量太大了。不过，别失望，在Oracle 技术网上提供了许多的帮助：

“自动存储”（作者：Lannes Morris-Murphy）是关于ASM 的一篇极好的介绍性文章。

ASMLib —为Linux 提供的一个ASM 特性的资料库—扩展了ASM 功能。本页面还链接了技术参考文献和资料库模块的源代码。

Oracle 数据库管理员指南10g Release 1 (10.1) 的第12 章完整说明了ASM 背后的概念。

甚至存档日志目标也可以设为一个磁盘组。与Oracle 数据库相关的全部内容都可以在一个基于ASM 的磁盘组中创建。例如，备份是ASM 的另一大用途。您可以设置一组廉价的磁盘来创建一个数据库的恢复区，RMAN 可以使用这个恢复区来创建备份数据库文件和存档日志文件。（在下一个关于Oracle Database 10g 中的RMAN 的部分中，您将详细了解如何使用这种功能来为您带来好处。）

请记住，无论ASM 如何支持仅由Oracle 数据库创建和读取的文件；它也不能替代一个通用的文件系统，并且不能存储二进制文件和纯文本文件。

维护

让我们看看维护磁盘组所需的一些典型任务。您可能必须经常在磁盘组dskgrp1 中增加额外的磁盘来适应不断增长的需求。可以执行下面的语句：

alter diskgroup dskgrp1 add disk '/dev/d5';

要查明哪个磁盘在哪个磁盘组中，可以执行下面的语句：

select * from v$asm_disk;

该命令显示了ASM 例程为所有客户机数据库管理的所有磁盘。在这些磁盘中，您可能决定利用以下命令来删除一个磁盘：

alter diskgroup dskgrp1 drop disk diskb23;