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裸设备在ORACLE中的用法22问

时间：2010-08-04

来源：互联网

以下内容收集于网上，总结了关于裸设备的概念和ORACLE中使用裸设备的一些知识和用法，本人简单整理了一下，如何错误的地方请联系更正！
1、什么裸设备？字符设备？块设备？
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/Linux通过文件系统来读取的特殊字符设备。裸设备可以绑定一个分区，也可以绑定一个磁盘。
字符设备：对字符设备的读写不需要通过OS的buffer。它不可被文件系统mount。
块设备：对块设备的读写需要通过OS的buffer，它可以被mount到文件系统中。

2、使用裸设备的好处是什么？
　　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。

3、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。

4、什么系统必须使用裸设备？
　　如果使用了Oracle RAC，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。

5、一个系统可以有多少个裸设备？
这个与linux的版本相关，在旧版本中，最多只可以有256个裸设备，Linux 4下做多可以绑定8192个裸设备。
但是在linux下，最多只能有255个分区，所以，如果用裸设备绑定分区，最多只能绑定255个裸设备。
如果是用lvm，则没有这个限制。

6、Linux下单个磁盘最多可以有多少个分区？
15个。3个主分区 + 1个扩展分区 + 11个逻辑分区。
建议的分区方法是：先分3个主分区，第四个分区为扩展分区，然后在扩展分区中再分成11个逻辑分区。
注意，裸设备不要绑定在扩展分区上。

7、linux下是否需要绑定裸设备？unix呢？
linux下如果需要使用裸设备，则需要手工进行绑定。
unix下则不用。

因为Unix中每一个块设备都会有一个对应的字符设备用于非缓存(unbuffered)I/O,这就是他对应的裸设备了。
而Linux 中rawio的则实现了一套非绑定(unbound)的裸设备/dev/rawN或者/dev/raw/rawN和一个控制设备/dev/rawct用来把他们绑定到块设备上。所以当需要使用一个裸设备的时候，就需要把他和一个真实存在的块设备对应起来，这一个步骤实际上就是完成了Unix里的自动对应一个非缓存字符设备。

8、linux如何绑定裸设备？
两种方式：
1）命令绑定
raw /dev/raw/raw[n] /dev/xxx
其中n的范围是0-8191。raw目录不存在可以创建。
执行这个命令，就会在/dev/raw下生成一个对应的raw[n]文件
用命令方式绑定裸设备在系统重启后会失效。

2）修改文件
修改/etc/sysconfig/rawdevices文件如下，以开机时自动加载裸设备，如：
/dev/raw/raw1 /dev/sdb1
这种方式是通过启动服务的方式来绑定裸设备。
也可以把这个命令写在/etc/rc.local上，使每次启动都执行这些命令。

9、如何把裸设备作为oracle数据文件？有什么需要注意的？
1）绑定裸设备
参考上文
2）改变裸设备属主
两种方法：
把命令卸载/etc/rc.local上
chown oracle:oinstall /dev/raw/raw1
修改/etc/udev/permissions.d/50-udev.permissions文件
将/etc/udev/permissions.d/50-udev.permissions的113行
从
raw/*:root:disk:0660
修改为
raw/*:oracle:oinstall:0660
这个的意思是修改裸设备的默认属主为oracle:oinstall，默认的mode是0660。
如果是用lvm，也需要把逻辑卷绑定到裸设备上，过程和绑定到普通分区类似。

10、使用裸设备作为oracle数据文件有什么需要注意的？
使用裸设备作为oracle的数据文件必须注意以下几点：
1）一个裸设备只能放置一个数据文件
2）数据文件的大小不能超过裸设备的大小
如果是日志文件，则裸设备最大可用大小=裸设备对应分区大小 - 1 * 512 （保留一个redo lock）
如果是数据文件，则裸设备最大可用大小=裸设备对应分区大小 - 2 * db_block_size（保留两个block）
为了简单起见，对所有的文件设置称比裸设备小1M即可。
3）数据文件最好不要设置称自动扩展，如果设置称自动扩展，一定要把maxsize设置设置为比裸设备小
4）归档日志不能使用裸设备，要放到文件系统上

11、是否可以直接用逻辑卷作为oracle数据文件？
linux下oracle不能直接把逻辑卷作为裸设备，也要进行绑定。unix下就不需要。

12、如何知道当前绑定了什么裸设备？
rqw -qa命令列出当前绑定的所有裸设备。

13、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;

14、如何知道某个裸设备的大小
比较笨的办法是，找出看裸设备对应的是那个实际的块设备，
然后用fdisk -l /dev/[h,s]dXN看那个块设备的大小就好了。
比较简单的办法是用blockdev命令来计算，如：
#blockdev --getsize /dev/raw/raw1
11718750
11718750表示有多少OS BLIOCK。
一般一个OS BLOCK大小是512字节，所以11718750*512/1024/1024/1024 = 5722(m) 就是裸设备的大小。

15、数据库中可以同时以文件和裸设备作为数据文件吗？
可以。甚至在同一个表空间中，也可以部分数据文件用文件系统，部分文件用裸设备。
但是不建议这样做，因为会增加管理的复杂度。

16、可以把至于裸设备的数据文件设成自动扩展吗？
可以，但同时要设置maxsize，且maxsize不能超过：裸设备大小 - 2*db_block_size

17、如何修改裸设备的默认权限
两种方法：
1）要修改/etc/rc.d/rc.local文件,加入如下:
chown root:oinstall /dev/raw/raw1
chown root:oinstall /dev/raw/raw2
chown root:oinstall /dev/raw/raw3
...
chmod 660 /dev/raw/raw1
chmod 660 /dev/raw/raw2
chmod 660 /dev/raw/raw3
...

2）实际上还有更简单的方法就是,修改/etc/udev/permissions.d/50-udev.permissions文件:
raw/*:root:disk:0660
为
raw/*:root:oinstall:0660
这样就可以了!

18、如何取消裸设备的绑定
用raw把major and minor设成0就可以取消裸设备的绑定。如：
aw /dev/raw/raw1 0 0
这个命令取消绑定裸设备的绑定，/dev/raw/raw1会被删除

19、裸设备可以绑定的对象可以是什么？
可以绑定整个没有分区的硬盘、可以绑定硬盘的某个分区、可以绑定逻辑卷等。

20、裸设备的大小有限制吗？
文件大小2G或4G问题出现是与操作系统文件系统有关的，
因为目前操作系统大部分是32位系统，其文件操作的API是32位，如果用有符号的32位word指定文件的大小，其最大值2G－1，无符号为4G－1，
不过目前大多数操作系统都支持64位的文件操作API，所以其文件大小可以超过2G或4G
裸设备是不经过操作系统的文件管理的，所以没有此限制

21、建库在裸设备上限制大小的问题？
数据块的大小       物理文件的最大值 M
      ===============================================
            2048                      8191 M
            4096                      16383 M
            8192                      32767 M
            16384                      65535 M
10g中有了bigfile tablespace 一个表空间只能包含一个数据文件
文件大小有如下限制
数据块大小(单位：K) BFT 最大值(单位：T)
   ===============================================
2k                         8T
4k                         16T
8k                         32T
16k                         64T
32k                         128T
22、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 of=/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。
也可以使用ORACLE RMAN来备份更容易管理。