Oracle ASM spfile in a disk group
xiaoziteng 2017-01-16
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。
