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My Unix World

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【Copy】裸设备介绍  

2008-12-30 17:21:39|  分类: History |  标签: |举报 |字号 订阅

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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 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。

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。
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