【Oracle数据库指南】第43篇：Oracle ASM磁盘组使用与维护

上一篇【第42篇】Oracle ASM实例与磁盘组管理详解下一篇【第44篇】Oracle性能监控——关键指标与工具摘要ASMAutomatic Storage Management自动存储管理是Oracle提供的专用文件系统和卷管理器专为Oracle数据库设计。本文在前文ASM实例与磁盘组管理的基础上深入讲解ASM磁盘组的日常使用如何在ASM存储上创建数据库文件、ASM文件别名的配置与管理、ASM模板的定制、磁盘组重新平衡操作以及ASM日常维护的核心命令与最佳实践。掌握这些内容DBA才能真正用好ASM这一强大的存储利器。一、ASM文件的创建与管理1.1 ASM文件命名规则ASM使用完全限定文件名Fully Qualified File Name, FFFN来标识文件格式如下磁盘组名/数据库唯一名/文件类型/文件名.文件号.版本示例DATA/ORCL/DATAFILE/system.256.987654321 DATA/ORCL/ONLINELOG/group_1.257.987654322 FRA/ORCL/ARCHIVELOG/2024_01_15/thread_1_seq_100.258.987654323各字段说明字段说明示例磁盘组名前缀号标识ASM路径DATA数据库唯一名DB_UNIQUE_NAME参数值ORCL文件类型Oracle预定义类型目录DATAFILE文件名系统生成的唯一名称system.256.987654321ASM预定义文件类型目录类型标识对应文件类型DATAFILE数据文件TEMPFILE临时文件ONLINELOG在线重做日志ARCHIVELOG归档日志CONTROLFILE控制文件BACKUPSETRMAN备份集AUTOBACKUP自动备份文件SPFILE服务器参数文件1.2 在ASM上创建数据库文件创建表空间时指定ASM路径-- 方式一指定磁盘组名ASM自动命名文件CREATETABLESPACEusers_ts DATAFILEDATASIZE500M AUTOEXTENDONNEXT100M MAXSIZE10G;-- 方式二指定完整ASM路径CREATETABLESPACEusers_ts DATAFILEDATA/ORCL/DATAFILE/users_ts.dbfSIZE500M;添加数据文件到现有表空间ALTERTABLESPACEusers_tsADDDATAFILEDATASIZE1G AUTOEXTENDONNEXT200M MAXSIZE UNLIMITED;在ASM上创建重做日志组-- 添加日志组多个成员分布在不同磁盘组ALTERDATABASEADDLOGFILEGROUP4(DATA/ORCL/ONLINELOG/redo04a.log,FRA/ORCL/ONLINELOG/redo04b.log)SIZE200M;迁移现有数据库文件到ASM-- 迁移数据文件到ASM文件处于联机状态ALTERDATABASEMOVE DATAFILE/u01/oradata/ORCL/users01.dbfTODATA;-- 迁移后验证SELECTfile#, name FROM v$datafile WHERE file# 4;1.3 SPFILE和控制文件在ASM上的存储将SPFILE迁移到ASM# 1. 以PFILE方式启动数据库sqlplus / as sysdba STARTUPPFILE/tmp/init.ora;# 2. 创建ASM上的SPFILECREATESPFILEDATAFROMPFILE/tmp/init.ora;# 3. 关闭数据库修改PFILE指向新的SPFILESHUTDOWN IMMEDIATE;将控制文件迁移到ASM在PFILE中修改# 在init.ora或SPFILE中设置 CONTROL_FILESDATA/ORCL/CONTROLFILE/current.ctl,FRA/ORCL/CONTROLFILE/current.ctl二、ASM文件别名管理2.1 别名的概念与作用ASM自动生成的文件名如system.256.987654321难以记忆和管理。ASM提供**文件别名Alias**机制允许DBA为文件设置有意义的名称类似于文件系统中的符号链接。别名格式磁盘组名/自定义路径/自定义文件名2.2 创建和管理文件别名使用ASMCMD创建别名# 登录ASMCMDasmcmd# 创建别名目录ASMCMDmkdirDATA/ORCL/ALIAS# 为已有文件创建别名ASMCMDmkalias DATA/ORCL/DATAFILE/system.256.987654321 DATA/ORCL/ALIAS/system01.dbf# 查看别名ASMCMDls-lDATA/ORCL/ALIAS/使用SQL创建别名-- 创建文件别名ALTERDISKGROUPdataADDALIASDATA/ORCL/ALIAS/users01.dbfFORDATA/ORCL/DATAFILE/users.258.987654325;-- 删除别名不删除实际文件ALTERDISKGROUPdataDELETEALIASDATA/ORCL/ALIAS/users01.dbf;-- 重命名别名ALTERDISKGROUPdataRENAMEALIASDATA/ORCL/ALIAS/users01.dbfTODATA/ORCL/ALIAS/users_ts01.dbf;查询别名信息-- 查询所有别名SELECTalias_index,name,file_number,alias_directoryFROMv$asm_aliasWHEREgroup_number(SELECTgroup_numberFROMv$asm_diskgroupWHEREnameDATA);2.3 使用别名创建数据库文件-- 使用别名路径创建表空间CREATETABLESPACEapp_data DATAFILEDATA/ORCL/ALIAS/app_data01.dbfSIZE1G;三、ASM模板管理3.1 ASM模板的作用ASM模板Template定义了磁盘组中不同类型文件的冗余级别和条带化策略。每个磁盘组创建时自带一套默认模板DBA可以根据需要修改或新建模板。3.2 查看默认模板-- 查询模板信息SELECTdg.name diskgroup,t.name template_name,t.stripe,t.redundancy,t.primary_region,t.mirror_regionFROMv$asm_template tJOINv$asm_diskgroup dgONt.group_numberdg.group_numberORDERBYdg.name,t.name;默认模板列表部分模板名称条带化冗余级别适用文件DATAFILECOARSEMIRROR数据文件ONLINELOGFINEHIGH在线日志ARCHIVELOGCOARSEMIRROR归档日志CONTROLFILEFINEHIGH控制文件TEMPFILECOARSEMIRROR临时文件BACKUPSETCOARSEMIRROR备份集SPFILEFINEHIGHSPFILE条带化策略说明FINE细粒度条带每条带128KB适合I/O小而频繁的文件如日志COARSE粗粒度条带每条带1MB适合大块顺序I/O如数据文件冗余级别说明HIGH三重镜像需要HIGH冗余磁盘组MIRROR双重镜像UNPROTECTED无镜像保护3.3 创建和修改模板-- 为磁盘组新增自定义模板ALTERDISKGROUPdataADDTEMPLATE custom_data ATTRIBUTES(FINE MIRROR);-- 修改现有模板属性改变数据文件条带化策略ALTERDISKGROUPdataMODIFYTEMPLATE datafile ATTRIBUTES(FINE);-- 删除自定义模板ALTERDISKGROUPdataDROPTEMPLATE custom_data;使用指定模板创建文件-- 创建表空间时使用自定义模板CREATETABLESPACEperf_data DATAFILEDATA(custom_data)SIZE500M;四、磁盘组重新平衡Rebalance4.1 重新平衡的触发场景当磁盘组发生以下变化时ASM会自动或手动触发重新平衡添加磁盘新磁盘加入后ASM将数据均匀分布到所有磁盘删除磁盘删除前需将数据迁移到其他磁盘磁盘故障故障磁盘上的数据需重新分配到其他磁盘手动触发DBA主动发起平衡操作4.2 控制重新平衡速度ASM_POWER_LIMIT参数控制重新平衡的速度1-11默认1-- 查看当前平衡操作状态SELECT*FROMv$asm_operation;-- 修改平衡速度提速ALTERDISKGROUPdataREBALANCE POWER8;-- 暂停平衡操作需要时可临时降低I/O压力ALTERDISKGROUPdataREBALANCE POWER0;-- 恢复平衡ALTERDISKGROUPdataREBALANCE POWER4;v$asm_operation字段说明字段说明GROUP_NUMBER磁盘组编号OPERATION操作类型REBAL/REBUILDSTATE当前状态RUN/WAIT/DONEPOWER当前平衡速度ACTUAL实际使用的I/O资源SOFAR已处理的AU数量EST_WORK预计总工作量EST_RATE预计完成速率EST_MINUTES预计剩余时间分钟4.3 手动触发重新平衡-- 手动触发磁盘组平衡最大速度ALTERDISKGROUPdataREBALANCE POWER11WAIT;-- 异步方式不等待完成ALTERDISKGROUPdataREBALANCE POWER6;-- 实时监控平衡进度SELECToperation,state,power,sofar,est_work,ROUND(sofar/est_work*100,2)pct_complete,est_minutesFROMv$asm_operationWHEREgroup_number(SELECTgroup_numberFROMv$asm_diskgroupWHEREnameDATA);4.4 添加/删除磁盘时的平衡操作-- 添加磁盘并指定平衡速度ALTERDISKGROUPdataADDDISK/dev/sdeNAME DATA_0004 REBALANCE POWER6;-- 删除磁盘自动触发数据迁移ALTERDISKGROUPdataDROPDISKDATA_0002 REBALANCE POWER8;-- 强制删除磁盘不触发重新平衡危险仅在磁盘已损坏时使用ALTERDISKGROUPdataDROPDISKDATA_0002FORCE;五、ASMCMD命令行工具ASMCMD是管理ASM的命令行工具提供类似Unix文件系统的操作体验。5.1 常用ASMCMD命令# 登录ASMCMD以grid用户asmcmd[-p]# -p显示当前路径# 目录操作ASMCMDls# 列出当前目录ASMCMDls-lDATA/ORCL/DATAFILE/# 详细列表ASMCMDcdDATA/ORCL# 切换目录ASMCMDmkdirDATA/MYDIR# 创建目录ASMCMDrmdirDATA/MYDIR# 删除空目录# 文件操作ASMCMDcpDATA/ORCL/DATAFILE/system.dbf /tmp/# 复制文件到OSASMCMDcp/tmp/system.dbf DATA/ORCL/# 从OS复制到ASMASMCMDrmDATA/ORCL/DATAFILE/temp01.dbf# 删除文件ASMCMDfindDATA-name*.dbf# 搜索文件# 磁盘组管理ASMCMDlsdg# 列出所有磁盘组ASMCMDlsdg DATA# 查看指定磁盘组详情ASMCMDlsdsk# 列出所有ASM磁盘ASMCMDlsdsk--discovery# 发现可用磁盘# 模板管理ASMCMDlstmpl-lDATA# 列出磁盘组模板# 别名管理ASMCMDls-lDATA/ORCL/ALIAS/ ASMCMDmkaliassourcealias# 创建别名ASMCMDrmaliasalias# 删除别名# 元数据备份与恢复ASMCMDmd_backup-b/tmp/asm_metadata.bak-gDATA# 备份元数据ASMCMDmd_restore-b/tmp/asm_metadata.bak# 恢复元数据5.2 使用ASMCMD进行诊断# 查看ASM版本和实例信息ASMCMDdsget# 获取磁盘发现字符串# 检查磁盘组完整性ASMCMDchkdg DATA# 检查DATA磁盘组# 查看ASM操作日志ASMCMDshowclustermode六、ASM日常维护最佳实践6.1 监控磁盘组空间使用-- 磁盘组空间概览SELECTname,state,type,ROUND(total_mb/1024,2)total_gb,ROUND(free_mb/1024,2)free_gb,ROUND((1-free_mb/total_mb)*100,2)pct_used,offline_disksFROMv$asm_diskgroup;-- 各磁盘详细使用情况SELECTdg.name diskgroup,d.name disk_name,d.state,d.mode_status,ROUND(d.total_mb/1024,2)total_gb,ROUND(d.free_mb/1024,2)free_gb,d.reads,d.writes,d.read_errs,d.write_errsFROMv$asm_disk dJOINv$asm_diskgroup dgONd.group_numberdg.group_numberORDERBYdg.name,d.name;6.2 ASM磁盘组元数据备份# 定期备份ASM元数据建议每周执行asmcmd md_backup-b/backup/asm_metadata_$(date%Y%m%d).bak# 备份所有磁盘组asmcmd md_backup-b/backup/asm_all_metadata.bak-GDATA,FRA6.3 检查和修复磁盘组-- 检查磁盘组完整性会锁定磁盘组建议在维护窗口执行ALTERDISKGROUPdataCHECKALL;-- 仅检查不修复ALTERDISKGROUPdataCHECKNOREPAIR;-- 检查特定文件ALTERDISKGROUPdataCHECKFILEDATA/ORCL/DATAFILE/system.256.987654321;6.4 常见问题处理问题1磁盘组挂载失败# 检查磁盘可见性asmcmd lsdsk--discovery# 手动挂载磁盘组sqlplus / as sysasm ALTER DISKGROUP data MOUNT;问题2磁盘OFFLINE-- 查看OFFLINE磁盘SELECTname,state,mode_status,mount_statusFROMv$asm_diskWHEREmode_statusOFFLINE;-- 尝试将磁盘重新ONLINEALTERDISKGROUPdataONLINEDISKDATA_0003;-- 如果磁盘已永久失败从磁盘组中删除ALTERDISKGROUPdataDROPDISKDATA_0003FORCEREBALANCE POWER8;问题3重新平衡操作长时间未完成-- 检查平衡进度SELECTest_minutes,sofar,est_workFROMv$asm_operation;-- 提升平衡速度ALTERDISKGROUPdataREBALANCE POWER11;七、ASM与RMAN集成ASM与RMAN无缝集成可将备份集直接写入ASM磁盘组# RMAN配置使用ASM作为备份位置rman target / RMANCONFIGURE DEFAULT DEVICE TYPE TO DISK;RMANCONFIGURE CHANNEL DEVICE TYPE DISK FORMATFRA;# 备份数据库到ASMRMANBACKUP DATABASE PLUS ARCHIVELOG;# 查看ASM中的备份文件ASMCMDlsFRA/ORCL/BACKUPSET/八、总结ASM磁盘组的高效使用需要掌握以下核心技能技能领域关键点文件管理理解ASM完全限定文件名格式掌握数据库文件创建与迁移别名管理使用文件别名提升可管理性通过ASMCMD或SQL创建/维护别名模板定制根据业务需求调整文件冗余和条带化策略重新平衡合理设置ASM_POWER_LIMIT在业务高峰期降速维护窗口提速日常监控定期检查磁盘组空间、磁盘状态备份ASM元数据故障处理掌握磁盘ONLINE/OFFLINE/DROP操作的使用场景和风险核心原则ASM的最大价值在于自动化管理DBA不需要手动管理每个文件但必须理解其底层机制才能在出现问题时快速定位和处理。定期备份ASM元数据是保障ASM存储可靠性的最后一道防线。上一篇【第42篇】Oracle ASM实例与磁盘组管理详解下一篇【第44篇】Oracle性能监控——关键指标与工具参考资料Oracle Database Administrator’s Guide 11g Release 2Oracle Automatic Storage Management Administrator’s GuideOracle Database Storage Administrator’s GuideMOS Note: ASM Rebalance Operations - Best Practices