计算机裸设备管理.docx

裸设备管理
裸设备: raw device，就是不被操作系统直接管理的设备。这种设备少了操作系统一层，I/O效率更高。数据库一般会用到。常与LVM联用。

建立裸设备
#mkdir raw
#mknod /dev/rawctl c 162 0
#mknod /dev/raw/raw1 c 162 1
#mknod /dev/raw/raw2 c 162 2
#chown root:disk /dev/rawctl
#chmod 660 /dev/rawctl
#chown root:disk /dev/raw -R
#chmod 660 /dev/raw -R
#raw /dev/raw/raw1 /dev/vgsys/lvraw1
#raw /dev/raw/raw2 /dev/vgsys/lvraw2

由于重启之后系统裸设备就没有了，所以要bind。
在/etc/raw 或 /etc/sysconfig/rawdevices这个文件中，要把裸设备和相应的分区关联起来。
例如：SUSE 为/etc/raw文件中，输入
raw1:vgsys/lvraw1
raw2:vgsys/lvraw2
在RedHat中，/etc/sysconfig/rawdevices
/dev/raw/raw1 /dev/vgsys/lvraw1
/dev/raw/raw2 /dev/vgsys/lvraw2

重要的一步是更改裸设备的权限，谁用裸设备，就将权限赋予谁。
例如：chown workusr:workusr /dev/raw -R
chmod 660 /dev/raw -R
这些命令一起加到启动配置文件中，一般为/etc/rc.local, 或/etc/rc.d/rc.local等。
openSUSE为/etc/init.d/boot.local。

删除裸设备
#raw /dev/raw/raw1 0 0
#raw /dev/raw/raw2 0 0

查询裸设备
#raw -qa

开启裸设备服务
#chkconfig --list |grep raw
#chkconfig -level 235 raw on
#service raw start

Ref：
/usr/src/linux-2.6.22.5-31/Documentation/devices.txt

AIX用裸设备扩数据库表空间专题
AIXCLUB大哥的经典文章，看这个AIX裸设备这块基本差不多了！AIX的裸设备跟LINUX有些不一样，建立完LV会在/dev/下生成跟LV名称前加R的文件，它就是LV的裸设备文件。
硬件环境：小型机 IBM P670，存储：IBM SHARK F-20
软件环境：操作系统 AIX5.1 数据库oracle9i
主题思想：物理卷PV－>卷组VG－>逻辑卷LV（类型：raw）－>添加表空间
操作过程：
一、 首先
＃lsvg – o //查看所有可用卷组
datavg03
datavg02
datavg01
datavg00
rootvg
二、 然后对用来专为数据库准备的卷组进行如下操作：
＃lsvg –l datavg03
datavg09:
LV NAME TYPE LPs PPs PVs LV STATE MOUNT POINT
lvdata0316 raw 64 64 1 open/syncd N/A
lvdata0317 raw 64 64 1 open/syncd N/A
lvdata0318 raw 64 64 1 closed/syncd N/A
lvdata0319 raw 64 64 1 closed/syncd N/A
lvdata0320 raw 64 64 1 closed/syncd N/A
lvdata0321 raw 64 64 1 closed/syncd N/A
lvdata0322 raw 64 64 1 closed/syncd N/A
lvdata0323 raw 64 64 1 closed/syncd N/A
lvdata0324 raw 64 64 1 closed/syncd N/A
lvdata0325 raw 64 64 1 closed/syncd N/A
lvdata0326 raw 64 64 1 closed/syncd N/A
lvdata0327 raw 64 64 1 closed/syncd N/A
lvdata0328 raw 64 64 1 closed/syncd N/A
lvdata0329 raw 64 64 1 closed/syncd N/A
lvdata0330 raw 64 64 1 closed/syncd N/A
由显示可知：该卷组还有13个逻辑卷（裸设备）未被使用（如果在显示结果中没有closed/syncd状态的逻辑卷，可进入第3步）但如何知道这13个逻辑卷有多大容量呢，可以机使用如下命令：
＃lslv lvdata0315
LOGICAL VOLUME: lvdata0309 VOLUME GROUP: datavg09
LV IDENTIFIER: 0037de1d00004c0000000105cd3b6816.11 PERMISSION: read/write
VG STATE: active/complete LV STATE: opened/syncd
TYPE: raw WRITE VERIFY: off
MAX LPs: 512 PP SIZE: 64 megabyte(s)
COPIES: 1 SCHED POLICY: parallel
LPs: 64 PPs: 64
STALE PPs: 0 BB POLICY: relocatable
INTER-POLICY: minimum RELOCATABLE: yes
INTRA-POLICY: middle UPPER BOUND: 32
MOUNT POINT: N/A LABEL: None
MIRROR WRITE CONSISTENCY: on/ACTIVE
EACH LP COPY ON A SEPARATE PV ?: yes
可看到物理分区大小为64M，由于在同一卷组当中，所以可以知道所有物理分区大小都是 64M，从lsvg － l datavg09的显示结果可看到，PPs：LPs＝1：1所以，每个逻辑卷的大小是：LPs×PPSIZE=64*64M=4096M=4G,进而可知 还有13个4G的逻辑卷，未被使用。
但到此还不能完全保证就可以使用这13个逻辑卷对数据库的表空间进行扩充，因为我们还不知到这些裸设备的属主，所以还需要如下步骤：
＃cd /dev
# ls –l rlvdata03* //显示以rlvdata03开头的文件属性
crw-rw---- 1 oracle dba 58, 20 Aug 22 11:33 rlvdata0318
crw-rw---- 1 oracle dba 58, 21 Aug 22 11:35 rlvdata0319
crw-rw---- 1 oracle dba 58, 22 Aug 22 11:37 rlvdata0320
crw-rw---- 1 oracle dba 58, 23 Aug 22 12:35 rlvdata0321
crw-rw---- 1 oracle dba 58, 24 Aug 22 12:37 rlvdata0322
crw-rw---- 1 oracle dba 58, 25 Aug 22 12:39 rlvdata0323
crw-rw---- 1 oracle dba 58, 26 Aug 22 12:39 rlvdata0324
crw-rw---- 1 oracle dba 58, 27 Aug 19 16:14 rlvdata0325
从查询结果可知，裸设备的属主已经是oracle了，oracle可以添加这些裸设备了，但如果裸设备的属主不是oracle而是其他用户，那么需要
＃chown oracle：dba rlvdata03* //要根据实际情况修改，千万小心
三、添加表空间 我们可以登录数据库了，使用有创建或修改表空间权限的用户登录数据库（有多种方法），我们以sqlplus为例：
＃su － oracle
$ sqlplus /nolog
SQL*Plus: Release 9.2.0.5.0 - Production on Mon Aug 22 12:49:55 2005
Copyright (c) 1982, 2002, Oracle Corporation. All rights reserved.
SQL>conn /as sysdba
Connected.
SQL>alter tablespace ts_index add datafile
2 ‘/dev/rlvdata0318’ size 4090; //size 是4090而不是4096，如果4096全部使用的话，容易出错
SQL> Tablespace altered
可以反复以上操作，完成其它裸设备的添加，从而达到表空间扩充的目的。
但是如果以上13个逻辑卷还不能满足扩充需求，那么可以继续以下步骤
四、＃lsvg datavg09 //查看卷组信息和使用情况,看是否还有足够的空间
VOLUME GROUP: datavg09 VG IDENTIFIER: 0037de1d00004c000000010
5cd3b6816
VG STATE: active PP SIZE: 64 megabyte(s)
VG PERMISSION: read/write TOTAL PPs: 2605 (166720 megabytes)
MAX LVs: 256 FREE PPs: 557 (35648 megabytes)
LVs: 32 USED PPs: 2048 (131072 megabytes)
OPEN LVs: 16 QUORUM: 3
TOTAL PVs: 5 VG DESCRIPTORS: 5
STALE PVs: 0 STALE PPs: 0
ACTIVE PVs: 5 AUTO ON: no
MAX PPs per PV: 1016 MAX PVs: 32
LTG size: 128 kilobyte(s) AUTO SYNC: no
HOT SPARE: no
显示信息可以看到，该卷组目前还有35648M空间供使用，则可以进行如下操作：
＃mklv -y ‘lvdata0331’ - t ‘raw’ datavg09 64
说明：在卷组datavg09上创建逻辑卷lvdata0331，逻辑卷的类型是raw，逻辑卷的lps是64
逻辑卷大小太大对会影响数据库性能，所以不宜创建过大的裸设备。
然后进行前面的‘三’节
但是如果当前所有的卷组都已使用完，没有可以用来添加裸设备的卷组，那么还要，创建卷组。
五、创建卷组 在创建之前，我们首先看一下有没有可用的物理卷
＃lspv
vpath53 000b273dbe31ff50 datavg03
vpath54 000b273dbe320138 datavg03
vpath55 000b273dbe320303 datavg03
vpath56 000b273dbe320795 None
vpath57 000b273dbe320a46 None
vpath58 000b273dbe320c29 None
可以看到vpath56、vpath57、vpath58、还没有备卷组使用。由于当前环境的存储提供是磁盘阵列，所以vpath 是在阵列上指定了大小的，在小型机系统认到的所谓的“物理卷”（其实真正的物理卷，应该是
hdisk）。
＃ mkvg -f -y'datavg04' -s'64' '-n' vpath56 vpath57 vpath58
说明：用 vpath56 vpath57 vpath58 创建卷组datavg04，并且物理分区大小是64M
卷组创建好后，重复前面的步骤即可完成。
参考：
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。本文收集裸设备和Oracle问答20例。　　
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　　DATA' 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/raw1of=/dev/rmt0bs=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。行服务器选项，
12。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