linux中裸设备的概念

裸设备，也叫裸分区（原始分区），是一种没有经过格式化，不被unix通过文件系统来读取的特殊字符设备。本文收集裸设备和oracle问答20例。

　　 1．什么叫做裸设备？

　　 裸设备，也叫裸分区（原始分区），是一种没有经过格式化，不被unix通过文件系统来读取的特殊字符设备。它由应用程序负责对它进行读写操作。不经过文件系统的缓冲。

　　 2．如何辨别裸设备？

　　 在unix的/dev 目录下，有许多文件，其中有两个大类：字符设备文件和块设备文件。

　　字符设备特殊文件进行i/o操作不经过操作系统的缓冲区，而块设备特殊文件用来同外设进行定长的包传输。字符特殊文件与外设进行i/o操作时每次只传输一个字符。而对于块设备特殊文件来说，它用了cache机制，在外设和内存之间一次可以传送一整块数据。裸设备使用字符特殊文件。在/dev 目录下，你可以看到许多这样的文件。

　　 3．使用裸设备的好处

　　因为使用裸设备避免了再经过unix操作系统这一层，数据直接从disk到oracle进行传输，所以使用裸设备对于读写频繁的数据库应用来说，可以极大地提高数据库系统的性能。当然，这是以磁盘的 i/o 非常大，磁盘i/o已经称为系统瓶颈的情况下才成立。如果磁盘读写确实非常频繁，以至于磁盘读写成为系统瓶颈的情况成立，那么采用裸设备确实可以大大提高性能，最大甚至可以提高至40％，非常明显。

　　 而且，由于使用的是原始分区，没有采用文件系统的管理方式，对于unix维护文件系统的开销也都没有了，比如不用再维护i-node，空闲块等，这也能够导致性能的提高。

　　 4．如何决定是否应该使用裸设备？

　　判断是否使用裸设备要从以下方面进行考虑：首先，数据库系统本身需要已经被比较好的经过了优化。优化是一门很有些技术的话题，很难简单地讲述。其次，使用 unix命令来辨别是否存在磁盘读写瓶颈。比如unix的vmstat, sar 等命令都可以较好的进行鉴别。如果决定采用裸设备，需要磁盘上还有空闲的分区。否则，就要新添磁盘，或者对原有系统重新规划。

　　 5．什么系统必须使用裸设备？

　　 如果使用了oracle 并行服务器选项，则必须采用裸设备来存放所有的数据文件，控制文件，重做日志文件。只有把这些文件放到裸设备上，才能保证所有oracle 实例都可以读取这个数据库的文件。这是由unix操作系统的特性决定的。

　　 还有一种情况是，如果你想使用异步i/o，那么在有些unix上也必须采用裸设备。这个需要参考具体unix的相关文档。

6．能够使用一个磁盘的第一个分区作为裸设备吗？

　　 可以，但是不推荐。在unix的比较旧的版本是银行，磁盘的第一个分区常常包含这个磁盘的一些信息，以及逻辑卷的一些控制信息。若这些部分被裸设备覆盖的话，磁盘就会变得不可识别，导致系统崩溃。

　　 较新的unix版本不会发生这样的情况，因为它们采用了更复杂的技术来管理磁盘，逻辑卷的一些信息。

　　 但是，除非很确信不要使用磁盘的第一个分区来作为裸设备。

　　 7．我可以把整个裸设备都作为oracle的数据文件吗？

　　 不行。必须让数据文件的大小稍微小于该裸设备的实际大小。至少要空出两个oracle块的大小来。

　　 8．裸设备应该属于那个用户？

　　 应该由root来创建裸设备，然后再分配给oracle用户以供使用。同时还要把它归入oracle用户所在的那个组里边（通常都是dba）。

　　 9．在创建数据文件时如何指定裸设备？

　　 和普通文件没有什么太大的区别，一样都是在单引号里边写上裸设备的详细路径就可以了。举一个例子：要在创建一个表空间，使用两个裸设备，每个分别为30m的大小，oracle块的大小为4k，可以用下面的命令：
　　 create tablespace raw_ts
　　 datafile @#/dev/raw1@# size 30712k
　　 datafile @#/dev/raw2@# size 30712k;

　　 10.oracle块的大小和裸设备有什么关系吗？

　　 oracle会必须是裸设备上物理块大小的倍数。

　　 11．如何在裸设备上进行备份？

　　 在裸设备上，不能使用unix实用程序来进行备份，唯一的办法是使用最基本的unix命令：dd来进行备份。比如：dd if=/dev/raw1 of=/dev/rmt0 bs=16k。dd的具体语法可以参考unix手册，或者联机帮助。你也可以先用dd把裸设备上的数据文件备份到磁盘上，然后再利用unix实用程序进一步处理。

　　 12．如果我没有使用oracle并行服务器选项，我可以在数据库上让一部分数据文件使用文件系统，另一部分使用裸设备吗？

　　 可以。但是这样的话，会使备份过程更加复杂。

13．我应该把联机重做日志文件放到裸设备上吗？

　　 这是一个极好的选择。联机重做日志文件是写操作非常频繁的文件，放到裸设备上非常合适。如果你使用了并行服务器选项，那么联机重做日志文件必须放到裸设备上面。

　　 14．可以把归档日志文件放到裸设备上吗？

　　 不行。归档日志文件必须放到常规的unix文件系统上面，或者直接放到磁带上面去。

　　 15．我可以在裸设备上边放置多个数据文件吗？

　　 不行。所以你必须在设置裸设备时非常小心。太小的话，会导致空间很快用完，太大的话，空间就白白浪费了。

　　 16．因应该把几个裸设备放到同一个物理磁盘上吗？

　　 这样做不好。因为使用裸设备就是为了提高磁盘读写速度。而把多个裸设备放到同一个物理磁盘上会导致读写竞争，这样对于提高i/o速度是不利的。应该尽量分散裸设备到不同的物理磁盘上，最好是分散到不同的磁盘控制器上。这是最佳选择。

　　 17．需要把所有裸设备都定义成同样的大小吗？

　　 这不是必须得，但是划分成同样的大小对于管理数据库比较有利。

　　 18．为了在unix上使用裸设备，我需要改变unix核心参数吗？

　　 不需要。但可以选择减小缓冲区的大小，如果没有别的应用也在同一台unix机器上运行。因为运用了裸设备以后，不再使用unix的系统缓冲区。

　　 19．为了提高读写速度，在操作系统级别上，还有什么办法可以采取吗？

　　 使用raid（廉价冗余磁盘阵列）也是非常有效的办法，尤其实那种读写非常频繁的系统。

　　 20．在考虑了以上所有方面后，还能有什么办法可以提高性能的吗？

　　 这就需要对oracle 进行优化，并且购买更多的磁盘和磁盘控制器，来分散i/o到不同的磁盘上。