orcale11g中文版數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)和ASM

1、數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)和 ASM 課程目標(biāo) 學(xué)完本課后，應(yīng)能完成以下工作： 描述 Oracle DB 體系結(jié)構(gòu) 描述 Automatic Storage Management (ASM) 為 ASM 和數(shù)據(jù)庫實(shí)例設(shè)置初始化參數(shù)文件 啟動和關(guān)閉 ASM 實(shí)例 管理 ASM 磁盤組 Oracle DB Oracle 關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) (RDBMS) 是一種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它提供一種開放、全面、集成的信息管理方式。 Oracle DB 體系結(jié)構(gòu)：概覽 數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)文件 聯(lián)機(jī)重做日志文件 控制文件 數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)高速緩存 共享池 數(shù)據(jù)字典高速緩存 庫 高速緩存 PMON SMON 其它 服務(wù)器進(jìn)程 PGA 歸

2、檔 日志文件 用戶進(jìn)程實(shí)例 SGA DBWn重做日志緩沖區(qū) LGWRCKPTARCn連接到數(shù)據(jù)庫 連接：用戶進(jìn)程和實(shí)例之間的通信 會話：用戶通過用戶進(jìn)程與實(shí)例之間建立的特定連接 SQL Select 會話 連接 用戶 用戶 Oracle DB 服務(wù)器結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫 PMON SMON 其它 數(shù)據(jù)文件 聯(lián)機(jī)重做日志文件控制文件 實(shí)例 ARCn DBWn LGWR CKPT 存儲結(jié)構(gòu) 用戶進(jìn)程服務(wù)器進(jìn)程內(nèi)存結(jié)構(gòu) 進(jìn)程 數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)高速緩存 共享池 數(shù)據(jù)字典高速緩存 庫 高速緩存 SGA 重做日志緩沖區(qū) Oracle 內(nèi)存體系結(jié)構(gòu) SGA 數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)高速緩存 重做日志緩沖區(qū) Java 池 流池 共享

3、池 大型池 PGA PGA PGA 后臺進(jìn)程服務(wù)器進(jìn)程 1服務(wù)器進(jìn)程 2共享 SQL 區(qū)域 庫高速緩存 數(shù)據(jù)字典高速緩存其它 I/O 緩沖區(qū) 響應(yīng)隊列 請求隊列 空閑內(nèi)存 進(jìn)程體系結(jié)構(gòu) 用戶進(jìn)程 在數(shù)據(jù)庫用戶或批處理進(jìn)程連接到 Oracle DB 時啟動 數(shù)據(jù)庫進(jìn)程 服務(wù)器進(jìn)程：連接到 Oracle 實(shí)例，在用戶建立會話時啟動 后臺進(jìn)程：在 Oracle 實(shí)例啟動時啟動。 PMON SMON 其它 實(shí)例 ARCn DBWn LGWR CKPT PGA 用戶進(jìn)程服務(wù)器進(jìn)程后臺進(jìn)程 數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)高速緩存 數(shù)據(jù)字典高速緩存庫高速緩存SGA 重做日志緩沖區(qū) 共享池進(jìn)程結(jié)構(gòu) 服務(wù)器 n進(jìn)程 SGA Or

4、acle 后臺進(jìn)程 PMON SMON 其它 RECO ARCn DBWn LGWR CKPT 服務(wù)器 服務(wù)器服務(wù)器服務(wù)器 服務(wù)器 數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)高速緩存 共享池 數(shù)據(jù)字典高速緩存 庫 高速緩存 SGA 重做日志緩沖區(qū) 數(shù)據(jù)庫存儲體系結(jié)構(gòu) 聯(lián)機(jī)重做日志文件 口令文件 參數(shù)文件 歸檔重做日志文件 控制文件 數(shù)據(jù)文件 預(yù)警日志和跟蹤文件 備份文件 邏輯和物理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫 邏輯 物理 表空間 數(shù)據(jù)文件 OS 塊 段 區(qū) Oracle 數(shù)據(jù)塊方案 表空間和數(shù)據(jù)文件 表空間由一個或多個數(shù)據(jù)文件組成。 數(shù)據(jù)文件僅屬于一個表空間。 USERS 表空間 數(shù)據(jù)文件 1 數(shù)據(jù)文件 2 SYSTEM 和 SYS

5、AUX 表空間 SYSTEM 和 SYSAUX 表空間是必須存在的表空間。 這些表空間是在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫時創(chuàng)建的。 SYSTEM 表空間用于核心功能（如數(shù)據(jù)字典表）。 輔助的 SYSAUX 表空間用于附加的數(shù)據(jù)庫組件（如 Oracle Enterprise Manager Repository）。 段、區(qū)和塊 段存在于表空間中。 段由區(qū)的集合構(gòu)成。 區(qū)是數(shù)據(jù)塊的集合。 數(shù)據(jù)塊會映射到磁盤塊。 段 區(qū) 數(shù)據(jù)塊 磁盤塊 數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)組件小結(jié) 內(nèi)存結(jié)構(gòu)： 系統(tǒng)全局區(qū) (SGA)：數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)高速緩存、重做緩沖區(qū)以及各種池 程序全局區(qū) (PGA) 進(jìn)程結(jié)構(gòu)： 用戶進(jìn)程和服務(wù)器進(jìn)程 后臺進(jìn)程：SMO

6、N、PMON、DBWn、CKPT、LGWR、ARCn 等 存儲結(jié)構(gòu)： 邏輯：數(shù)據(jù)庫、方案、表空間、段、區(qū)和 Oracle 塊 物理：數(shù)據(jù)文件、控制文件和重做日志文件 Automatic Storage Management：綜述 可移植的高性能集群文件系統(tǒng) 管理 Oracle DB 文件 數(shù)據(jù)分布到各個磁盤中以平衡負(fù)載 跨磁盤的集成鏡像 解決了許多存儲管理問題 ASM 文件系統(tǒng) 卷管理器 操作系統(tǒng) 應(yīng)用程序 數(shù)據(jù)庫 ASM：常規(guī)體系結(jié)構(gòu) ASM 實(shí)例 SID=+ASM ASM 磁盤 ASM 磁盤 ASM 磁盤組 1 DB 實(shí)例 SID=SALES ASMB RBALARB0ARBAASM 磁盤

7、 ASM 磁盤 ASM 磁盤 ASM 磁盤組 2 ASM 磁盤 DBW0RBALFG GMON創(chuàng)建 ASM 實(shí)例 ASM 實(shí)例初始化參數(shù) 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 啟動 ASM 實(shí)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 實(shí)例可以避免 DBA 與存儲管理員的工作出現(xiàn)重疊。 對于 ASM 實(shí)例，SYSDBA 將來會被廢棄： Orac

9、le Database 11g 版本 1 與 10g 相似 在將來的版本中，SYSDBA 權(quán)限在 ASM 中會受到限制。 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; 訪問 ASM 實(shí)例 磁盤組 磁盤組 存儲系統(tǒng) As SYSASM or SYSDB

10、A As SYSOPER ASM 實(shí)例 所有操作 有限操作 使用 Oracle Enterprise Manager 管理 ASM 用戶 關(guān)閉 ASM 實(shí)例 SHUTDOWN NORMAL ASM 實(shí)例 數(shù)據(jù)庫實(shí)例 A 數(shù)據(jù)庫實(shí)例 B 1123ASM 存儲：概念 數(shù)據(jù)庫 表空間 段 區(qū) Oracle 塊 數(shù)據(jù)文件 物理塊 ASM磁盤組 ASM 磁盤 ASM 文件 分配單元 文件系統(tǒng)文件 或裸設(shè)備 ASM 磁盤組 作為邏輯單元管理的磁盤組 將磁盤總空間劃分為統(tǒng)一大小的單元 將各個文件均勻分配到所有磁盤中 根據(jù)文件類型使用粗粒度或細(xì)粒度的條帶化 管理的是磁盤組而非文件 磁盤組 ASM 實(shí)例 故障組

11、 控制器 1 控制器 2 故障組 1 故障組 2 磁盤組 A 控制器 3 故障組 3 1713 1713 1713 1713 1713 1713 1713 1713 1713 23456磁盤組鏡像 在區(qū)級別鏡像 在每個磁盤上混合主分配單元和鏡像分配單元 外部冗余：延遲硬件鏡像 正常冗余： 雙向鏡像 至少兩個故障組 高冗余： 三向鏡像 至少三個故障組 磁盤組動態(tài)重新平衡 無論存儲配置何時發(fā)生更改都會自動聯(lián)機(jī)重新平衡 只需移動與添加的存儲量成一定比例的數(shù)據(jù)量 無需手動優(yōu)化 I/O 聯(lián)機(jī)移植到新的存儲 可在系統(tǒng)上使用 ASM_POWER_LIMIT配置負(fù)載 管理磁盤組 CREATE DISKGROU

12、P ALTER DISKGROUP DROP DISKGROUP ASM 實(shí)例 數(shù)據(jù)庫實(shí)例 創(chuàng)建和刪除磁盤組 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、將磁盤添加至磁盤組 ALTER DISKGROUP dgroupA ADD DISK /devices/A*; 磁盤格式化 磁盤組重新平衡 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 磁盤組兼容性 可以單獨(dú)控制每個磁盤組的兼容性： ASM 兼容性可以控制磁盤上 ASM 元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) RDBMS 兼容性可以控制使用者客戶機(jī)的最低級別。 這對于異構(gòu)環(huán)

14、境很有用。 對磁盤組兼容性的設(shè)置是不可逆的。 DB 實(shí)例 COMPATIBLE.RDBMS COMPATIBLE ASM 磁盤組 = = COMPATIBLE.ASM ASM 實(shí)例 = COMPATIBLE ASM 磁盤組屬性 CREATE DISKGROUP DATA NORMAL REDUNDANCY DISK /dev/raw/raw1,/dev/raw/raw2 ATTRIBUTE compatible.asm=11.1; C: CREATE A: ALTER 名稱 屬性 值 說明 au_size C1|2|4|8|16|32|64MB 磁盤組中分配單元的大小 compatible.r

15、dbms AC 有效的數(shù)據(jù)庫版本 數(shù)據(jù)庫與 ASM 之間交換的消息的格式 compatible.asm AC 有效的 ASM 實(shí)例版本 磁盤上 ASM 元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的格式 disk_repair_time AC 0 M 到 232 D 磁盤脫機(jī)之后刪除此磁盤之前的時間量 template.tname.redundancy AUNPROTECT|MIRROR|HIGH 指定模板的冗余 template.tname.stripe ACOARSE|FINE 指定模板的條帶化屬性 使用 Oracle Enterprise Manager 編輯磁盤組屬性 ASM 快速鏡像再同步概覽 磁盤訪問失敗 故障時間

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 實(shí)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 用戶創(chuàng)建的目錄模板磁盤組兼容性磁盤組名稱磁盤名稱和故障組 repair/remap ASM 可伸縮性和性能 區(qū)大小自動根據(jù)文件大小增加。 ASM 支持可變區(qū)大小，可以： 增加文件的最大可能大小 減少共享池中內(nèi)存的使用量 ASM 強(qiáng)制實(shí)施下列限制： 存儲系統(tǒng)中包含 63 個磁盤組 存儲系統(tǒng)中包含