Oracle ASM spfile in a disk group

从ASM 11.2开始,ASM spfile可以被存储在ASM磁盘组中。的确,在新ASM安装时,OUI会将ASM spfile存储在磁盘组中。这对于Oracle Restart(单实例环境)与RAC环境是一样的。在安装时第一个创建的磁盘组就是存储spfile的缺省位置,但这不是必须的。spfile仍然可以存储在文件系统中,比如$ORACLE_HOME/dbs目录。

ASMCMD命令的新功能
为了支持这个功能,ASMCMD增加了新的命令来备份,复制与迁移ASM spfile。这些命令是:
.spbackup:将一个ASM spfile备份到一个备份文件中。这个备份文件不是一种特定文件类型并且不会被标识为一个spfile。

.spcopy:将一个ASM spfile文件从原目录复制到目标目录中

.spmove:将一个ASM spfile文件从原目录迁移到目标目录中并且自动更新GPnP profile。

SQL命令create pfile from spfile与create spfile from pfile对于存储在磁盘组中的ASM spfile仍然有效。

存储在磁盘组中的ASM spfile
在我的环境中,ASM spfile存储在磁盘组crsdg中

[grid@jyrac1 trace]$ asmcmd find --type ASMPARAMETERFILE +CRSDG "*"
+CRSDG/jyrac-cluster/asmparameterfile/REGISTRY.253.928747387

从上面的结果可以看到,ASM spfile存储在特定的目录中,并且它的ASM文件号为253,ASM spfile以一个注册文件存储在磁盘组中,并且它的ASM元数据文件号总是253

可以使用sqlplus来查看

SQL> show parameter spfile

NAME                                 TYPE                   VALUE
------------------------------------ ---------------------- ------------------------------
spfile                               string                 +CRSDG/jyrac-cluster/asmparame
                                                            terfile/REGISTRY.253.928747387

备份ASM spfile文件

[grid@jyrac1 trace]$ asmcmd spbackup +CRSDG/jyrac-cluster/asmparameterfile/REGISTRY.253.928747387 /home/grid/asmspfile.backup

查看备份ASM spfile文件的内容

[grid@jyrac1 ~]$ strings asmspfile.backup
+ASM1.__oracle_base='/u01/app/grid'#ORACLE_BASE set from in memory value
+ASM2.asm_diskgroups='ARCHDG','DATADG'#Manual Dismount
+ASM1.asm_diskgroups='ARCHDG','DATADG','ACFS'#Manual Mount
*.asm_power_limit=1
*.diagnostic_dest='/u01/app/grid'
*.instance_type='asm'
*.large_pool_size=12M
*.remote_login_passwordfile='EXCLUSIVE'

可以看到这是ASM spfile的一个副本,它包含了参数与相关注释

ASM spfile查找顺序
因为ASM实例在启动时需要读取spfile文件,如果spfile所在磁盘组不能mount,那么ASM不仅不知道spfile存储在那个磁盘组,而且也不知道ASM spfile查找字符串的值。当Oracle ASM实例搜索一个初始化参数文件时,它的搜索顺序为:
1.在Grid Plug and Play(GPnp) profile中指定的初始化参数文件目录
2.如果在GPnP profile中没有指定,那么搜索顺序将变为:
2.1.Oracle ASM实例home目录中的spfile(比如:$ORACLE_HOME/dbs/spfile+ASM.ora)
2.2.Oracle ASM实例home目录中的pfile

这里并没有告诉关于ASM查找顺序字符串的任何信息,但至少告诉我们了spfile与GPnp profile。下面是来自Exadata环境中的值:

[root@jyrac2 ~]# find / -name profile.xml
/u01/app/product/11.2.0/crs/gpnp/jyrac2/profiles/peer/profile.xml
/u01/app/product/11.2.0/crs/gpnp/profiles/peer/profile.xml
[grid@jyrac2 peer]$ gpnptool getpval -p=profile.xml -?

Oracle GPnP Tool
     getpval  Get value(s) from GPnP Profile
Usage: 
 "gpnptool getpval ", where switches are: 
    -prf                  Profile Tag: , optional
    -[id:]prf_cn          Profile Tag: , optional
    -[id:]prf_pa          Profile Tag: , optional
    -[id:]prf_sq          Profile Tag: , optional
    -[id:]prf_cid         Profile Tag: , optional
    -[pid:]nets           Profile Tag:  children of , optional
    -[pid:]haip           Profile Tag:  children of , optional
    -[id:]haip_ma         Profile Tag: , optional
    -[id:]haip_bm         Profile Tag: , optional
    -[id:]haip_s          Profile Tag: , optional
    -[pid:]hnet           Profile Tag:  children of , optional
    -[id:]hnet_nm         Profile Tag: , optional
    -[pid:]net            Profile Tag:  children of , optional
    -[id:]net_ip          Profile Tag: , optional
    -[id:]net_use         Profile Tag: , optional
    -[id:]net_nt          Profile Tag: , optional
    -[id:]net_aip         Profile Tag: , optional
    -[id:]net_ada         Profile Tag: , optional
    -[pid:]asm            Profile Tag:  children of , optional
    -[id:]asm_dis         Profile Tag: , optional
    -[id:]asm_spf         Profile Tag: , optional
    -[id:]asm_uid         Profile Tag: , optional
    -[pid:]css            Profile Tag:  children of , optional
    -[id:]css_dis         Profile Tag: , optional
    -[id:]css_ld          Profile Tag: , optional
    -[id:]css_cin         Profile Tag: , optional
    -[id:]css_cuv         Profile Tag: , optional
    -[pid:]ocr            Profile Tag:  children of , optional
    -[id:]ocr_oid         Profile Tag: , optional
    -rmws                 Remove whitespace from xml, optional
    -fmt[=0,2]            Format profile. Value is ident level,step, optional
    -p[=profile.xml]      GPnP profile name
    -o[=gpnptool.out]     Output result to a file, optional
    -o-                   Output result to stdout
    -ovr                  Overwrite output file, if exists, optional
    -t[=3]                Trace level (min..max=0..7), optional
    -f=              Command file name, optional
    -?                    Print verb help and exit


[grid@jyrac2 peer]$ gpnptool getpval -p=profile.xml -asm_dis -o-

[grid@jyrac2 peer]$ gpnptool getpval -p=profile.xml -asm_spf -o-
+CRSDG/jyrac-cluster/asmparameterfile/spfileasm.ora

在单实例环境中没有GPnP profile,因此为了支持在磁盘组中存储ASM spfile

[grid@jyrac1 ~]$ crsctl stat res ora.asm -p | egrep "ASM_DISKSTRING|SPFILE"
ASM_DISKSTRING=
SPFILE=+DATA/ASM/ASMPARAMETERFILE/registry.253.822856169

现在知道ASM在什么目录查找ASM磁盘与spfile。但磁盘组不能被mount,ASM实例没有启动时,ASM如何读取spfile呢,答案就在ASM磁盘头中。为了支持在磁盘组中存储ASM spfile,在ASM磁盘头中增加了两个字段:
.kfdhdb.spfile:ASM spfile的AU号
.kfdhdb.spfflg:ASM spfile标记,如果为1,ASM spfile将存储在kfdhdb.spfile所指示的AU中。

作为磁盘发现操作的一部分,ASM实例将读取磁盘头并查找spfile信息。一旦它查找到磁盘存储了spfile,它将可以读取真实的初始化参数。

下面先来检查我环境中的磁盘组CRSDG的状态与冗余类型

[grid@jyrac1 ~]$ asmcmd lsdg -g CRSDG  | cut -c1-26
Inst_ID  State    Type    
      1  MOUNTED  EXTERN  
      2  MOUNTED  EXTERN  

磁盘组CRSDG被mount并且磁盘组为外部冗余。这意味着ASM spfile不会有镜像副本,因此我们只能看到一个磁盘有kfdhdb.spfile与fkdhdb.spfflg字段。例如:

[grid@jyrac1 ~]$ asmcmd lsdsk -G CRSDG --suppressheader
/dev/raw/raw1
/dev/raw/raw8
[grid@jyrac1 ~]$ kfed read /dev/raw/raw1 | grep spf
kfdhdb.spfile:                        0 ; 0x0f4: 0x00000000
kfdhdb.spfflg:                        0 ; 0x0f8: 0x00000000
[grid@jyrac1 ~]$ kfed read /dev/raw/raw8 | grep spf
kfdhdb.spfile:                       30 ; 0x0f4: 0x0000001e
kfdhdb.spfflg:                        1 ; 0x0f8: 0x00000001

SQL> select group_number,disk_number, name,path from v$asm_disk where group_number=2;

GROUP_NUMBER DISK_NUMBER NAME                                                         PATH
------------ ----------- ------------------------------------------------------------ --------------------------------------------------
           2           1 CRSDG_0001                                                   /dev/raw/raw8
           2           0 CRSDG_0000                                                   /dev/raw/raw1

可以看到只有一个磁盘上存储了ASM spfile文件

使用kfed工具来查看磁盘/dev/raw/raw8上的30号AU所存储的内容

[grid@jyrac1 ~]$ dd if=/dev/raw/raw8 bs=1048576 skip=30 count=1 | strings
+ASM1.__oracle_base='/u01/app/grid'#ORACLE_BASE set from in memory value
+ASM2.asm_diskgroups='ARCHDG','DATADG'#Manual Dismount
+ASM1.asm_diskgroups='ARCHDG','DATADG','ACFS'#Manual Mount
*.asm_power_limit=1
*.diagnostic_dest='/u01/app/grid'
*.instance_type='asm'
*.large_pool_size=12M
*.remote_login_passwordfile='EXCLUSIVE'
1+0 records in
1+0 records out
1048576 bytes (1.0 MB) copied, 0.035288 seconds, 29.7 MB/s
KeMQ
jyrac-cluster/asmparameterfile/spfileasm.ora

磁盘/dev/raw/raw8上的30号AU的确是存储的ASM spfile内容

ASM spfile别名块
新的ASM磁盘头有一个额外的字段,它的元数据块类型为KFBTYP_ASMSPFALS,它用来描述ASM spfile别名。ASM spfile别名存储在ASM spfile所在AU的最后一个块中。下面来查看磁盘/dev/raw/raw8上的30号AU的最一个块255:

[grid@jyrac1 ~]$ kfed read /dev/raw/raw8 aun=30 blkn=255
kfbh.endian:                          1 ; 0x000: 0x01
kfbh.hard:                          130 ; 0x001: 0x82
kfbh.type:                           27 ; 0x002: KFBTYP_ASMSPFALS
kfbh.datfmt:                          1 ; 0x003: 0x01
kfbh.block.blk:                     255 ; 0x004: blk=255
kfbh.block.obj:                     253 ; 0x008: file=253
kfbh.check:                  1364026699 ; 0x00c: 0x514d654b
kfbh.fcn.base:                        0 ; 0x010: 0x00000000
kfbh.fcn.wrap:                        0 ; 0x014: 0x00000000
kfbh.spare1:                          0 ; 0x018: 0x00000000
kfbh.spare2:                          0 ; 0x01c: 0x00000000
kfspbals.incarn:              928747387 ; 0x000: 0x375b8f7b
kfspbals.blksz:                     512 ; 0x004: 0x00000200
kfspbals.size:                        3 ; 0x008: 0x0003
kfspbals.path.len:                   44 ; 0x00a: 0x002c
kfspbals.path.buf:                      ; 0x00c: length=0

这个元数据块不大,大多数的条目都是块头信息(字段kfbh.*)。实际上ASM spfile别名数据(字段kfspbals.*)只有几个条目。spfile文件的incarnation为928747387是文件名(REGISTRY.253.928747387)的一部分,ASM spfile的块大小512 bytes并且文件大小为3个块。path信息为空,意味着没有真实的ASM spfile别名。

下面将创建ASM spfile别名,先使用现有的spfile来创建pfile,再使用pfile来创建spfile别名:

[grid@jyrac1 ~]$sqlplus / as sysasm

SQL> create pfile='/tmp/pfile+ASM.ora' from spfile;

File created.

SQL> shutdown abort;
ASM instance shutdown

SQL> startup pfile='/tmp/pfile+ASM.ora';
ASM instance started

Total System Global Area 1135747072 bytes
Fixed Size                  2297344 bytes
Variable Size            1108283904 bytes
ASM Cache                  25165824 bytes
ASM diskgroups mounted

SQL> create spfile='+CRSDG/jyrac-cluster/asmparameterfile/spfileasm.ora' from pfile='/tmp/pfile+ASM.ora';

File created.

SQL> exit

再次使用asmcmd查看ASM spfile将会发现存在两个条目

[grid@jyrac1 trace]$ asmcmd find --type ASMPARAMETERFILE +CRSDG "*"
+CRSDG/jyrac-cluster/asmparameterfile/REGISTRY.253.928747387
+CRSDG/jyrac-cluster/asmparameterfile/spfileasm.ora

现在可以看到ASM spfile本身(REGISTRY.253.928747387)与它的别名或链接文件(spfileasm.ora)。查看spfileasm.ora可以看到它确实是注册文件(REGISTRY.253.928747387)的别名

[grid@jyrac1 ~]$ asmcmd ls -l +CRSDG/jyrac-cluster/asmparameterfile/
Type              Redund  Striped  Time             Sys  Name
ASMPARAMETERFILE  UNPROT  COARSE   JAN 12 16:00:00  Y    REGISTRY.253.928745345
                                                    N    spfileasm.ora => +CRSDG/jyrac-cluster/asmparameterfile/REGISTRY.253.928745345

下面再次查看磁盘/dev/raw/raw8上的30号AU的最一个块255:

[grid@jyrac1 ~]$ kfed read /dev/raw/raw8 aun=30 blkn=255
kfbh.endian:                          1 ; 0x000: 0x01
kfbh.hard:                          130 ; 0x001: 0x82
kfbh.type:                           27 ; 0x002: KFBTYP_ASMSPFALS
kfbh.datfmt:                          1 ; 0x003: 0x01
kfbh.block.blk:                     255 ; 0x004: blk=255
kfbh.block.obj:                     253 ; 0x008: file=253
kfbh.check:                  1364026699 ; 0x00c: 0x514d654b
kfbh.fcn.base:                        0 ; 0x010: 0x00000000
kfbh.fcn.wrap:                        0 ; 0x014: 0x00000000
kfbh.spare1:                          0 ; 0x018: 0x00000000
kfbh.spare2:                          0 ; 0x01c: 0x00000000
kfspbals.incarn:              928745345 ; 0x000: 0x375b8f7b
kfspbals.blksz:                     512 ; 0x004: 0x00000200
kfspbals.size:                        3 ; 0x008: 0x0003
kfspbals.path.len:                   44 ; 0x00a: 0x002c
kfspbals.path.buf:jyrac-cluster/asmparameterfile/spfileasm.ora ; 0x00c: length=44

现在可以看到别名文件名出现在ASM spfile别名块中。并且出现了新的incarnation号来表示新的ASM spfile文件的创建时间。

小结:
从ASM 11.2开始,ASM spfile可以被存储在ASM磁盘组中。为了支持这个功能,ASMCMD增加了相关命令来进行管理,并且在ASM磁盘头中增加了新的ASM元数据结构。

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