Oracle磁盘输入输出性能调优：自动存储管理，第三部分

本文是讲述有关Oracle磁盘输入输出性能和优化的各个不同方面的一系列文章中的一篇。每篇技巧性的文章都摘自即将由Rampant科技出版社出版的图书《Oracle磁盘输入输出性能调优》，作者是Mike Ault。从该系列文章的主页上能看到其他即将发布的部分。

镜像

针对可能出现的磁盘丢失和设备破坏等情况，存储阵列或硬件提供了磁盘镜像或者磁盘分区保护功能。当使用硬件镜像时，操作系统仅仅看到一个设备，并且仅对它执行一次写操作。由硬件来负责将写操作定向到所有镜像中去，这个过程在逻辑上具有原子性。

通过使用卷管理工具，镜像也可以在主机级上实现。当使用软件在主机级上实现镜像的时候，写操作完成时，在它到达其他磁盘之前，在镜像的某一边可能发生某个系统调用失败。因此，为了确保在某个崩溃后能合理地、快速地重新建立镜像一致性，软件镜像在磁盘上必须维持一个“脏区域”（dirty region）。它用来识别那些最近刚刚被写过的镜像区域，因而这些区域可能因系统调用的失败发生不一致的情况。维护一个“脏区域日志”给软件镜像增加了性能开销。在过去，Oracle和一些逻辑卷管理（LVM）提供商共同合作，想要不再需要使用镜像Oracle数据库文件的“脏区域日志”，但是这种情景只在某些操作系统平台上可以实现，并且还导致了额外的复杂性。

当无法得到硬件镜像的时候，自动存储管理（ASM）提供最好的可能的镜像。不再需要“脏区域日志”，因为Oracle通过使用它自己的重做日志数据来恢复不同镜像间的一致性。

负载均衡（SAME）

Oracle一直在提倡SAME的概念，即，随处可见的条带技术和镜像。SAME的目标是充分使用所有磁盘的输入输出能力。许多数据库用户都实现了“SAME集”，每个大概都是4个镜像磁盘对。尽管如此，SAME技术并没有完全消除磁盘的非均衡性。有很多类型的文件其输入输出操作的活动性是不一致的，而且配置SAME并不是所有输入输出问题的万能良药。

在均衡输入输出活动性方面，自动存储管理（ASM）向前迈了一步。重新均衡将文件数据平均地分散到自动存储管理（ASM）磁盘组的所有磁盘上去。当有磁盘添加至磁盘组或者从磁盘组中被删除时，自动存储管理（ASM）都会自动重新均衡这个磁盘组。当文件被分配空间时，自动存储管理（ASM）确保这个文件平均分散到磁盘组的所有磁盘上去，因此，除非存储配置被改变，否则就不需要重新均衡。由于文件被分配空间或者存储配置改变的时候，输入输出自动被均衡，所以，你再也不用搜索磁盘组中的热点，并手工移动数据使其恢复均衡输入输出负载状态了。同时，它还允许在线增加磁盘。额外的后台进程以某种“非打扰”的方式来执行重新均衡操作。

因此，自动存储管理（ASM）使得手工进行负载均衡成为不必要的，因为重新均衡克服了SAME的主要缺点。当新磁盘加入到某个磁盘组时，无需断电就可以自动地进行重新均衡。

自动存储管理（ASM）是存储管理的最新最好实践方案

使用自动存储管理（ASM）文件可以提供以上提及的所有特点，并且不会带来任何开销和管理上的不方便。而上面所说的所有特点都是自动存储管理（ASM）方法所天生具备的。

另外一个很重要的好处是针对实时应用群集使用自动存储管理（ASM）。自动存储管理（ASM）能非常好地避免文件系统的使用，因为，自动存储管理（ASM）资源（磁盘和文件）在多个实时应用群集实例间共享，并且非常适合共享存储体系结构。

除了以上优势之外，还有以下好处：

* 简化管理 －自动存储管理（ASM）消除了指定和管理文件名的需要，因为，自动存储管理（ASM）知道如何将数据文件存放在特定磁盘组。在自动存储管理（ASM）中，每个新文件都获得一个独一无二的文件名，这就消除了在两个不同数据库中使用相同文件名的可能性。
* 自动存储管理（ASM）取代了外部卷管理器和文件系统。自动存储管理（ASM）包含存储可靠性特点，比如镜像。存储可靠性策略应用在单个文件的基础上，而不是在文件卷基础上。因此，同一个磁盘组可能由镜像和奇偶校验的组合来保护，或者根本就不被保护。
* 自动存储管理（ASM）改善了原始磁盘输入输出的性能，而没有管理原始磁盘所带来的问题。与逻辑卷管理器不同的是，自动存储管理（ASM）维护操作并不需要数据库被关闭。