关于裸设备

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。
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　　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？ bitsCN~com
　　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：
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　　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 f=/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。 bbs.bitsCN.com
　　
　　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。 [bitsCN_com]
　　
　　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。
本文来自: 中国网管联盟(bitsCN.com) 详细出处参考：http://www.bitscn.com/oracle/backup/200604/19125.html



我们知道，Unix 上面的Oracle 数据库大多都存放在裸设备上面，以利于磁盘IO 性能的提升。但是裸设备的管理比较麻烦，尤其是把数据文件从文件系统转换到裸设备，或者从裸设备把数据文件转换到文件系统，这些给dba 带来很头疼的事情。
　　
　　本文介绍一个办法，可以用Rman 来轻松搞定裸设备/文件系统之间数据文件的迁移。
　　
　　在传统方法里面，我们必须对于每个Unix 不同的Block 大小，OS 卷管理的overhead 的值作计算，才能非常小心的用dd 来做这些拷贝和移动，但是现在在Rman 的帮助下，我们可以完全忽略这些不同的地方，在所有Unix 平台/NT 平台上直接在Oracle 内部实现这种数据
　　
　　一. 把数据文件从文件系统转移到裸设备
　　比如我们现在有一个数据库，其rbs.dbf 数据文件的IO 量非常大，造成比较大的IO 等待，我们希望把它转移到裸设备上，以提升性能。可以看到，我们这个rbs.dbf 的大小为60M，所以我们需要创建一个61M 的裸设备（1M 空间用来让操作系统使用，管理卷组信息，其实不用1M 也可以，我们方便起见，给1M）。
　　s80_svc:oraprd 22> ls -l rbs.dbf
　　-rw-r----- 1 oraprd dba 62916608 Jan 20 21:48 rbs.dbf
　　我们先要知道操作系统的一个PP（Physical Partition）的大小，我们这个例子里面，他
　　VOLUME GROUP: oravg VG IDENTIFIER: 000c738d015de954
　　VG STATE: active PP SIZE: 64 megabyte(s)
　　VG PERMISSION: read/write TOTAL PPs: 543 (34752 megabytes)
　　MAX LVs: 256 FREE PPs: 114 (7296 megabytes)
　　LVs: 8 USED PPs: 429 (27456 megabytes)
　　OPEN LVs: 8 QUORUM: 2
　　TOTAL PVs: 1 VG DESCRIPTORS: 2
　　STALE PVs: 0 STALE PPs: 0
　　ACTIVE PVs: 1 AUTO ON: no
　　MAX PPs per PV: 1016 MAX PVs: 32
　　我们转换到root 用户，创建这样一个逻辑卷，大小是66M， 并且把这个逻辑卷给oracle
　　# mklv -y lvorarbs oravg 1
　　# chown oraprd:dba /dev/rlvorarbs
　　由于这个是回滚段所在的表空间，需要把表空间offline，先要offline 回滚段：
　　
　　SQL> select segment_name,status from dba_rollback_segs;
　　SEGMENT_NAME STATUS
　　------------------------------ ----------------
　　SYSTEM ONLINE
　　RBS01 ONLINE
　　RBS02 ONLINE
　　RBS03 ONLINE
　　SQL> alter rollback segment rbs01 offline;
　　Rollback segment altered.
　　SQL> alter rollback segment rbs02 offline;
　　Rollback segment altered.
　　SQL> alter rollback segment rbs03 offline;
　　Rollback segment altered.
　　然后我们登陆进入rman，连接到目标数据库：
　　s80_svc:oraprd 25> rman target / nocatalog
　　Recovery Manager: Release 8.1.7.2.0 - ProdUCtion
　　RMAN-06005: connected to target database: TEST (DBID=1749460842)
　　RMAN-06009: using target database controlfile instead of recovery catalog
　　我们开始把数据文件从文件系统拷贝到磁盘裸设备上面：
　　RMAN> run{
　　2> allocate channel c3 type disk;
　　3> sql 'alter tablespace rbs offline';
　　4> copy datafile '/backup/test/datafile/rbs.dbf' to '/dev/rlvorarbs';
　　5> }
　　执行这个命令可以看到，命令成功执行：
　　RMAN-03022: compiling command: allocate
　　RMAN-03023: executing command: allocate
　　RMAN-08030: allocated channel: c3
　　RMAN-08500: channel c3: sid=9 devtype=DISK
　　RMAN-03022: compiling command: sql
　　RMAN-06162: sql statement: alter tablespace rbs offline
　　RMAN-03023: executing command: sql
　　RMAN-03022: compiling command: copy
　　
　　RMAN-03023: executing command: copy
　　RMAN-08000: channel c3: copied datafile 4
　　RMAN-08501: output filename=/dev/rlvorarbs recid=8 stamp=451692882
　　RMAN-08031: released channel: c3
　　然后我们再更新控制文件里面回滚段表空间数据文件的定义：
　　SQL> alter tablespace rbs rename datafile
　　2 '/backup/test/datafile/rbs.dbf' to '/dev/rlvorarbs';
　　Tablespace altered.
　　SQL> alter tablespace rbs online;
　　Tablespace altered.
　　我们检查数据字典，可以看到正确的新的数据文件：
　　SQL> l
　　1* select tablespace_name,file_name from dba_data_files where
　　tablespace_name='RBS'
　　SQL> /
　　TABLESPACE_NAME FILE_NAME
　　------------------------------ --------------------
　　RBS /dev/rlvorarbs
　　把几个回滚段分别重新online 就可以了。


二. 把数据文件从裸设备转移到文件系统
　　下面我们再演示一下如何把数据文件从裸设备转移到文件系统上面：
　　我们先建立一个裸设备，再归属于Oracle 用户，用这个裸设备来创建标空间：
　　# mklv -y lvrawtest oravg 1
　　lvrawtest
　　# chown oraprd:dba /dev/rlvrawtest
　　然后我们再Oracle 里面创建表空间，创建表，插入示例数据：
　　SQL> create tablespace rawtofs datafile
　　2 '/dev/rlvrawtest' size 60m;
　　Tablespace created.
　　注意这里我们创建的表空间大小不能大于65M，因为裸分区大小只有66M，有1M 要作为OS 的管理使用。
　　SQL> create table testforraw (id number) tablespace rawtofs;
　　
　　Table created.
　　SQL> insert into testforraw values(100);
　　1 row created.
　　SQL> commit;
　　Commit complete.
　　RMAN> run{
　　2> allocate channel c3 type disk;
　　3> sql 'alter tablespace rawtofs offline';
　　4> copy datafile '/dev/rlvrawtest' to '/backup/test/datafile/testforraw.dbf';
　　5> }
　　RMAN-03022: compiling command: allocate
　　RMAN-03023: executing command: allocate
　　RMAN-08030: allocated channel: c3
　　RMAN-08500: channel c3: sid=13 devtype=DISK
　　RMAN-03022: compiling command: sql
　　RMAN-06162: sql statement: alter tablespace rawtofs offline
　　RMAN-03023: executing command: sql
　　RMAN-03022: compiling command: copy
　　RMAN-03023: executing command: copy
　　RMAN-08000: channel c3: copied datafile 5
　　RMAN-08501: output filename=/backup/test/datafile/testforraw.dbf recid=7
　　stamp=451692581
　　RMAN-08031: released channel: c3
　　然后我们再在Oracle 里面对这个数据文件更新定义：
　　SQL> alter tablespace rawtofs rename datafile '/dev/rlvrawtest' to
　　'/backup/test/datafile/testforraw.dbf';
　　Tablespace altered.
　　SQL> alter tablespace rawtofs online;
　　Tablespace altered.
　　我们检查一下我们插入的数据，没有问题：
　　SQL> select *from testforraw;
　　ID
　　----------
　　100
　　我们检查数据字典，也正确反映了这个新的数据文件：
　　
　　SQL> L
　　1* select tablespace_name,file_name from dba_data_files where
　　tablespace_name='RAWTOFS'
　　SQL> /
　　TABLESPACE_NAME FILE_NAME
　　------------------------------ --------------------------------------------------
　　RAWTOFS /backup/test/datafile/testforraw.dbf