ASM虚拟元数据-hot and cold area asm file 8

数据库技术加油站 2023-08-28

1、ASM 冷区和热区介绍

我们在使用asm磁盘组存放数据的时候，可能没有过多关注过这个冷区和热区的东西，
这个是什么呢？相当于我们可以把数据指定的存放到磁盘的内圈或者外圈上；
外圈就是磁盘的最外面，我们可以理解为热区，读和写更快；内圈磁盘最里面，读写相对慢一些；


那么热区和冷区的数据存放是通过什么机制来实现的额？实际上还是磁盘组的模版；


set line 200
set pages 2222
col diskgroup for a10
col name for a60
col value for a20
SELECT dg.name AS diskgroup, a.name AS name,
     a.value AS value, read_only,system_created FROM V$ASM_DISKGROUP dg, 
     V$ASM_ATTRIBUTE a 
 WHERE dg.name = 'WX'
     and a.name like 'template.%'
     AND dg.group_number = a.group_number; 


DISKGROUP  NAME                  VALUE     READ_ONLY      SYSTEM_CREATED
---------- ------------------------------------------------------------ -------------------- -------------- --------------
WX     template.OCRFILE.stripe            0         N        Y
WX     template.OCRFILE.redundancy          18         N        Y
WX     template.OCRFILE.primary_region          0         N        Y
WX     template.OCRFILE.mirror_region          0         N        Y
WX     template.PARAMETERFILE.stripe          0         N        Y
WX     template.PARAMETERFILE.redundancy        18         N        Y
WX     template.PARAMETERFILE.primary_region        0         N        Y
WX     template.PARAMETERFILE.mirror_region         0         N        Y
...
--上面展示 两种文件类型OCFFILE和PARAMETERFILE参数文件的模版，这些模板针对每个文件类型都有4各参数，细粒度、冗余级别、主区存放冷热位置、镜像区存放冷热位置
--value 为0代表是冷区，他也是默认值，为1表示是热区；

2、ASM 热区使用

--修改asm和rdbms的兼容性为11.2以上；
alter diskgroup wx set attribute 'compatible.asm'='11.2';
alter diskgroup wx set attribute 'compatible.rdbms'='11.2';


--添加一种热区的模版
alter diskgroup wx add template datafile_hot
  attribute ( 
    hot
mirrorhot);


这里可以指定Template格式：hot/mirrorhot 或者 cold/mirrorcold。


--验证template：
select group_number,name,state from v$asm_diskgroup;
select * from v$asm_attribute where name like 'template%DATAFILE_HOT%' and group_number=4 order by 1;
DISKGROUP  NAME               VALUE         READ_ONLY      SYSTEM_CREATED
---------- ------------------------------------------------------------ -------------------- -------------- --------------
...
WX     template.DATAFILE_HOT.stripe           0         N        Y
WX     template.DATAFILE_HOT.redundancy        18         N        Y
WX     template.DATAFILE_HOT.primary_region         1         N        Y
WX     template.DATAFILE_HOT.mirror_region        1         N        Y
--通过上面可以看到value=1，表示如果使用这个模版创建文件的话就是存放到热区里面；


--指定模板创建表空间（不加，默认会去使用datafile的模板）
create tablespace wx_hot datafile '+wx(datafile_hot)' size 12m;


--继续查看现有文件存放的区域
set line 250
col diskgroup for a10
set pages 2000
SELECT dg.group_number,dg.name AS diskgroup,
       f.file_number,
       f.primary_region,
       f.mirror_region,
       f.hot_reads,
       f.hot_writes,
       f.cold_reads,
       f.cold_writes
  FROM V$ASM_DISKGROUP dg, V$ASM_FILE f
 WHERE dg.group_number = f.group_number AND dg.name = 'WX'; --只查询这个磁盘组文件


GROUP_NUMBER DISKGROUP  FILE_NUMBER PRIMARY_ MIRROR_R  HOT_READS HOT_WRITES COLD_READS COLD_WRITES
------------ ---------- ----------- -------- -------- ---------- ---------- ---------- -----------
     4 WX     256 COLD     COLD         0    0      30         264--冷区读写
     4 WX     257 HOT      HOT         3  256       0     0 --热区读写


上述步骤总结：
a.创建diskgroup的模板
b.检查和修改compatible.rdbms\compatible.asm >11.2
c.指定模板的方式创建文件

3、ASM 冷区的数据变更到热区

比如现有的磁盘组中已经有数据存放着，现在要想冷区的数据迁移到热区，怎么处理？
a.修改磁盘组数据文件的模版
b.reblance磁盘组
c.查看reblance后磁盘组存放的情况


--修改datafile模板
alter diskgroup wx modify template datafile
  attribute ( 
    hot
mirrorhot);




--确认修改：
DISKGROUP  NAME                  VALUE     READ_ONLY      SYSTEM_CREATED
---------- ------------------------------------------------------------ -------------------- -------------- --------------
WX     template.DATAFILE.stripe            0         N        Y
WX     template.DATAFILE.redundancy           18         N        Y
WX     template.DATAFILE.primary_region        1         N        Y
WX     template.DATAFILE.mirror_region          1         N        Y


--执行rebalance动作
alter diskgroup wx rebalance power 1024;

4、ASM 元数据存放的位置介绍

* ASM元信息8号文件是磁盘空间使用目录Used Space Directory，简称USD，它记录了每个ASM磁盘组中每个磁盘的每个zone上被使用的AU数。
* 一个磁盘额区包含冷区和热区，usd目录为每个磁盘一共了一个条目，记录了这2个区的au使用数量；

5、定位usd目录

set line 200
col diskgroup_name for a15
col disk_name for a10
col path for a40
select a.GROUP_NUMBER,a.name diskgroup_name,a.type,a.allocation_unit_size/1024/1024 unit_mb,a.voting_files,b.name disk_name,b.path,
b.os_mb/1024 as os_gb,b.total_mb/1024 as total_gb,b.free_mb/1024 as free_gb
 from v$asm_diskgroup a,v$asm_disk b where a.group_number=b.group_number;

break on Group#
SELECT d.group_number "Group#",
x.disk_kffxp "Disk#",
x.xnum_kffxp "Extent",
x.au_kffxp "AU",
d.name "Disk name",d.PATH
FROM x$kffxp x, v$asm_disk_stat d
WHERE x.group_kffxp=d.group_number
and x.disk_kffxp=d.disk_number
and x.number_kffxp=8
ORDER BY 1, 2;

检查所有磁盘组中每个磁盘已经使用空间的分配情况。
SELECT group_number "Group#",
name "Disk name",
hot_used_mb "Hot (MB)",
cold_used_mb "Cold (MB)"
FROM v$asm_disk_stat
ORDER BY 1;

以上结果显示每个磁盘的所有空间都被分配在了冷区中。下面使用kfed工具进一步查看。


[root@hisdb01 ~]# kfed read dev/asmdisk6 aun=50 aus=1048576|more
kfbh.endian:                          1 ; 0x000: 0x01
kfbh.hard:                          130 ; 0x001: 0x82
kfbh.type:                           26 ; 0x002: KFBTYP_USEDSPC
kfbh.datfmt:                          1 ; 0x003: 0x01
kfbh.block.blk:                       0 ; 0x004: blk=0
kfbh.block.obj:                       8 ; 0x008: file=8
kfbh.check:                    18516506 ; 0x00c: 0x011a8a1a
kfbh.fcn.base:                     3059 ; 0x010: 0x00000bf3
kfbh.fcn.wrap:                        0 ; 0x014: 0x00000000
kfbh.spare1:                          0 ; 0x018: 0x00000000
kfbh.spare2:                          0 ; 0x01c: 0x00000000
kfdusde[0].used[0].spare:             0 ; 0x000: 0x00000000
kfdusde[0].used[0].hi:                0 ; 0x004: 0x00000000
kfdusde[0].used[0].lo:              992 ; 0x008: 0x000003e0
kfdusde[0].used[1].spare:             0 ; 0x00c: 0x00000000
kfdusde[0].used[1].hi:                0 ; 0x010: 0x00000000
kfdusde[0].used[1].lo:                0 ; 0x014: 0x00000000
kfdusde[1].used[0].spare:             0 ; 0x018: 0x00000000
kfdusde[1].used[0].hi:                0 ; 0x01c: 0x00000000
kfdusde[1].used[0].lo:                0 ; 0x020: 0x00000000
kfdusde[1].used[1].spare:             0 ; 0x024: 0x00000000
kfdusde[1].used[1].hi:                0 ; 0x028: 0x00000000
kfdusde[1].used[1].lo:                0 ; 0x02c: 0x00000000
...
磁盘组fra只有一个磁盘，只有一个条目被占用，并且每个磁盘的已分配的所有空间确实都被分配到了冷区。上面的kfdusde[*]，每个条目代表一个磁盘，磁盘组中有几个磁盘，这里就有几个；

创建一个热区的模版，然后再创建一个表空间到这个热区；
sqlplus  as sysasm
ALTER DISKGROUP DATA SET ATTRIBUTE 'compatible.asm' = '11.2.0.0.0';
ALTER DISKGROUP DATA SET ATTRIBUTE 'compatible.rdbms' = '11.2.0.0.0';
alter diskgroup data add template hotfile attributes(hot);
--这个特性需要磁盘组compatible.asm属性设置为11.2或者以上


sqlplus  as sysdba
create tablespace t_hot datafile '+data(hotfile)' size 50m;


再次查询上面的语句，检查空间使用：
SELECT group_number "Group#",
name "Disk name",
hot_used_mb "Hot (MB)",
cold_used_mb "Cold (MB)"
FROM v$asm_disk_stat
ORDER BY 1;

以上结果显示，51MB的空间(文件本身占用50MB，1MB用于文件头)被分配在热区，并且分布在磁盘组的所有磁盘中。


我们还可以将一个已经存在的数据文件移到热区，我们来通过asmcmd里的find命令找到磁盘组DATA里的所有数据文件：


[grid@hisdb01 ~]$ asmcmd find --type datafile +DATA "*"
+DATA/ORCL/DATAFILE/LS.271.1142605687
+DATA/ORCL/DATAFILE/SYSAUX.257.1030194853
+DATA/ORCL/DATAFILE/SYSTEM.256.1030194853
+DATA/ORCL/DATAFILE/TEST.268.1136905473
+DATA/ORCL/DATAFILE/TEST1.269.1136906361
+DATA/ORCL/DATAFILE/T_HOT.275.1143046051
+DATA/ORCL/DATAFILE/UNDOTBS1.258.1030194853
+DATA/ORCL/DATAFILE/UNDOTBS2.264.1030194957
+DATA/ORCL/DATAFILE/USERS.259.1030194853
+DATA/ORCL/DATAFILE/WW.272.1142605703
+DATA/ORCL/DATAFILE/ZS.270.1142605657
+DATA/ORCL/DATAFILE/ls.dbf
+DATA/ORCL/DATAFILE/test.dbf
+DATA/ORCL/DATAFILE/test02.dbf
+DATA/ORCL/DATAFILE/ww.dbf


现在我们把LS表空间的数据文件移入热区。


SQL> alter diskgroup DATA modify file '+DATA/ORCL/DATAFILE/LS.271.1142605687' attributes (HOT);
这个命令会触发一次磁盘组DATA的rebalance，因为文件的extent都需要移动到磁盘的热区。当rebalance结束时，查询发现热区的数据增多了。
译者注：虽然说是磁盘组的rebalance，但是速度上会比较快，只取决于该文件的大小，因为其他文件本身已经是rebalance状态，只需要做一次快速的检查即可，并没有真正的大量的extent需要做移动。


再次查询上面的语句，检查空间使用：
SELECT group_number "Group#",
name "Disk name",
hot_used_mb "Hot (MB)",
cold_used_mb "Cold (MB)"
FROM v$asm_disk_stat
ORDER BY 1;

asm 大数据元数据

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