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    管理Oracle RAC中的存储（1）

    1、什么是自动存储管理

    自动存储管理（automatic storage Management ASM）是Oracle 10g的新特性。它对文件系统和逻辑卷标管理（logical volume Manager LVM）提供了纵向的管理，专门为Oracle Database文件建立。ASM可以为single SMP提供管理，也可为cluster中的多节点提供Oracle RAC支持。

    ASM自动的将I/O分配到所有的可用资源，从而优化性能，免除了需要手工调节I/O的需要。ASM帮助DBA管理动态Database environment，可以实现在不关闭Database的情况下增大Database的size调节存储分配。

    ASM可以维护冗余的data副本，从而提高可用性，可以被建立在卖方提供的存储机器之上。data 管理是通过选择data对可靠性和性能特点的类型来进行的，而不是对每个文件进行与人的交互选择实现的。

    1）它的特点与好处

    ASM将文件分成pieces，并将其分配到不同的磁盘上。ASM通过一个索引技术来跟踪每个piece的位置。传统的striping技术使用数学函数进行stripe的划分，从而实现逻辑卷标。

    当改变存储能力时，ASM无需重新restripe所有数据，但会成比例的将一定的存储data添加或是移出，从而均匀的分配文件，维持磁盘I/O的平衡。这些是可以在Database运行期间进行的。

    可以调节平衡操作的速度，加快它的速度或是降低对I/O子系统的影响。

    ASM包括了镜像保护，不需要购买第三方的逻辑卷标管理。ASM特有的优点是其镜像是在文件的基础之上的。而不是以卷标为基础的。因此，相同的磁盘组可以通过镜像含有文件的保护或是根本不保护。

    ASM支持data files、log files、control files、archive logs、RMAN的backup set和其他Oracle Database文件类型。ASM支持RAC，从而可以取代cluster的逻辑卷标管理器或是cluster file system（CFS）。

    ASM是与Database绑定在一起的，没有单独作为用户安装的选项。它在企业版和标准版中都可获得。

    2）ASM的新概念

    ASM并没有阻碍已经存在的数据库功能。新的文件可以被创建作为ASM文件，同时已经存在的由旧的方法管理的文件可以被迁移到ASM中。

    图中描述了Oracle Database中各种存储部件的关系。图的左边和中部显示的是以前发布的版本中的存储关系，右边显示了ASM引入的新概念，并且这些新概念只是针对文件的存储。Database files可被作为ASM文件存储。

    在ASM中的存储层次上，顶层是ASM 磁盘组，，每个ASM file都只能包含在一个disk group中。然而，一个disk group可能包含的files是属于几个Databases的，并且一个Database可以使用多个disk groups存储data。如图所示，一个disk group是有多个ASM disks组成的，每个ASM disk只能属于一个disk group。一个ASM files总是被分配到同一个disk group的所有ASM disks中。ASM disks被分配成每1MB为一个分配单元（AU）。一个AU是ASM分配的最小的连续逻辑空间。ASM不允许物理 blocks 被分开存储在不同的AUs中。

    3）ASM的一般结构

    为了使用ASM，必须在打开Database Instance前先打开一个特殊的叫做ASM的Instance。ASM Instance并不加载Databases，但它对ASM 文件进行有效的元数据管理，从而使普通的Database Instance对其进行访问。ASM Instance和Database Instance需要访问的共同的disks的集合被称作disk groups。Database Instances直接访问ASM files的内容，它与ASM Instance交互只是得到关于这些files的布局信息。

    一个ASM信息包含两类新的后台进程。一类用于协调disk groups的再平衡，被称作RBAL。另一类进程用于执行AU的移动，从而获得真正的再平衡。在同一时刻，可以有多个此类进程，被称作ARB0、ARB1等。一个ASM Instance也有很多与Database Instance相同的进程，如SMON、PMON、LGWR等。

    每个使用ASM的Database Instance又增加了两类后台进程，分别是ASMB和RBAL。RBAL主要是用于全局的打开disk groups上的disks。在Database Instance startup时，ASMB作为一个前台进程，与ASM Instance连接。所有的Database和ASM Instance交互都是通过这个桥梁完成的。这包含物理文件的变更，如data file的创建、删除。并且通过此链接，定期交换更新统计信息，从而确保两Instance的可用性。

    group Services被用于注册那些Database Instance需要的用于找到ASM Instance的连接。当一个ASM Instance加载一个disk group，它会向group Services注册相应的disk group和一个连接字符串。Database Instance知道disk group的名字，即可由此查到ASM Instance正确的连接信息。

    像RAC一样，ASM Instances自身可以通过使用存在的Global cache Services（GCS）被clustered。在cluster中，每个node会有一个ASM Instance。正如现存的RAC配置，ASM需要OS使得disks在所有的ASM Instances上是全局可见的，不论节点。如果在一个节点上几个Database的不同Database Instance，则它们可以共享同一个ASM Instance。如果一个node上的ASN Instance失败了，所有与其连接的Database Instance也都将失败。与RAC一样，在其他节点上的ASM和Database Instance恢复那个失败的节点，并继续运行。