Кластерные технологии Oracle - Automatic Storage Management

Automatic Storage Management

Механизм Automatic Storage Management (ASM) изначально представленный в СУБД Oracle 10g объединяет в себе кластерную файловую систему и возможности менеджера томов. ASM входит в стандартный функционал СУБД Oracle и не требует дополнительного лицензирования. ASM сокращает стоимость владения системами хранения для файлов СУБД Oracle, автоматизируя множество дисковых операций.

Механизм ASM производит балансировку распределения данных между дисковыми устройствами для оптимизации производительности и защищает данные при поддержке их избыточности.

Возможности ASM доступны как в одиночных экземплярах СУБД Oracle, так и в кластерных базах данных под управлением Oracle RAC. При этом ASM может использоваться по желанию, и его возможности могут быть применены в смешанных конфигурациях, когда одна часть файлов размещается на дисковых группах ASM, а другая на альтернативных файловых системах или на неформатированных разделах дисков.

ASM производит виртуализацию дисковых устройств - отдельные диски объединяются в дисковые группы, являющиеся единицами хранения файлов с точки зрения администратора базы данных и самой СУБД Oracle. Кроме сокращения количества единиц управления, СУБД Oracle может производить автоматическое именование файлов базы данных.

Механизм ASM производит оптимизацию распределения данных между дисковыми устройствами одной дисковой группы, используя технологию схожую с идеей чередования данных (striping), но по собственному алгоритму. Для этого ASM разбивает данные на экстенты размером в 1 мегабайт или 128 килобайт в зависимости от типа файла.

Кластерные технологии СУБД Oracle

Механизм ASM позволяет изменять состав дисковых групп "на лету", без остановки доступа к данным на них расположенных. При добавлении или удалении дискового устройства из дисковой группы ASM производит автоматическую перебалансировку данных. Перебалансировка может осуществляться с разной степенью интенсивности, что позволяет избежать падения производительности производимых в этот момент операций ввода-вывода с базами данных.

ASM поддерживает три режима избыточности данных:

• External - избыточность не поддерживается. Рекомендуется использовать при применении RAID массивов осуществляющих избыточность данных на аппаратном уровне;
• Normal - 2-х кратная избыточность. Поддерживаются две копии одного экстента.
• High - 3-х кратная избыточность. Поддерживаются три копии одного экстента.

Для защиты от сбоев аппаратных устройств обеспечивающих работу сразу множество дисков, в дисковых группах можно определить failure группы, при этом избыточность данных будет поддерживаться между дисками находящимися в различных failure группах. Это позволяет обеспечить "зеркалирование" данных между дисками, находящимися под управлением разных контроллеров и даже между отдельными дисковыми массивами.

Основными нововведениями ASM версии Oracle 11g являются:

• Быстрая ресинхронизация при кратковременном сбое - позволяет отслеживать изменение экстентов в случае кратковременной недоступности части дисковой подсистемы, содержащей дублированные данные. В этом случае после устранения проблем нет необходимости производить полное восстановление данных на вновь включенных в конфигурацию дисковых устройствах, - восстанавливаются только те экстенты, дубликаты которых были изменены за время недоступности дисков.
• Улучшенная поддержка очень больших баз данных - размер экстента файла базы данных отныне будет варьироваться в зависимости от его размеров. Размеры экстентов могут варьироваться от 1 единицы размещения (Allocation Unit) до 8 и 64 единиц. Кроме этого при создании дисковых групп разрешено устанавливать единицу размещения отличную от значения по умолчанию в 1МБ. Возможные значения могут быть 1/2/4/8/16/32/64МБ. И то, и другое новшество позволяют: увеличить максимальные размеры управляемого дискового пространства (до 140PB без избыточности, 42PB c 2-х кратной избыточностью, 15PB с 3-х кратной), сэкономить ресурсы памяти и увеличить производительность.
• Предпочтительная группа сбоя при чтении - эта возможность позволяет указать для каждого узла предпочтительную группу дисков для чтения, что очень важно при построении катастрофоустойчивых решений, когда дисковые массивы и узлы располагаются на значительном расстоянии друг от друга, что характерно для территориально разнесенных кластеров.
• Попеременное обновление программного обеспечения ASM - позволяет производить обновление по очереди на каждом из узлов кластера. Во время выполнения процедуры обновления на узлах допускаются различные версии программного обеспечения.