Oracle的裸裝置問題

1．什麼叫做裸裝置？

　　 裸裝置，也叫裸分區（原始分區），是一種沒有經過格式化，不被Unix通過檔案系統來讀取的特殊字元裝置。它由應用程式負責對它進行讀寫操作。不經過檔案系統的緩衝。
　　2．如何辨別裸裝置？
　　 在Unix的/dev 目錄下，有許多檔案，其中有兩個大類：字元裝置檔案和塊裝置檔案。
　　字元裝置特殊檔案進行I/O操作不經過作業系統的緩衝區，而塊裝置特殊檔案用來同外設進行定長的包傳輸。字元特殊檔案與外設進行I/o操作時每次只傳輸一個字元。而對於塊裝置特殊檔案來說，它用了cache機制，在外設和記憶體之間一次可以傳送一整塊資料。裸裝置使用字元特殊檔案。在/dev 目錄下，你可以看到許多這樣的檔案。
　　3．使用裸裝置的好處
　　 因為使用裸裝置避免了再經過Unix作業系統這一層，資料直接從Disk到Oracle進行傳輸，所以使用裸裝置對於讀寫頻繁的資料庫應用來說，可以極大地提高資料庫系統的效能。當然，這是以磁碟的I/O 非常大，磁碟I/O已經稱為系統瓶頸的情況下才成立。如果磁碟讀寫確實非常頻繁，以至於磁碟讀寫成為系統瓶頸的情況成立，那麼採用裸裝置確實可以大大提高效能，最大甚至可以提高至40％，非常明顯。
　　 而且，由於使用的是原始分區，沒有採用檔案系統的管理方式，對於Unix維護檔案系統的開銷也都沒有了，比如不用再維護I-node，空閑塊等，這也能夠導致效能的提高。
　　4．如何決定是否應該使用裸裝置？
　　 判斷是否使用裸裝置要從以下方面進行考慮：首先，資料庫系統本身需要已經被比較好的經過了最佳化。最佳化是一門很有些技術的話題，很難簡單地講述。其次，使用Unix命令來辨別是否存在磁碟讀寫瓶頸。比如Unix的vmstat, sar 等命令都可以較好的進行鑒別。如果決定採用裸裝置，需要磁碟上還有閒置分區。否則，就要新添磁碟，或者對原有系統重新規劃。
　　5．什麼系統必須使用裸裝置？
　　 如果使用了Oracle 並行伺服器選項，則必須採用裸裝置來存放所有的資料檔案，控制檔案，重做記錄檔。只有把這些檔案放到裸裝置上，才能保證所有Oracle 執行個體都可以讀取這個資料庫的檔案。這是由Unix作業系統的特性決定的。
　　 還有一種情況是，如果你想使用非同步I/O，那麼在有些Unix上也必須採用裸裝置。這個需要參考具體Unix的相關文檔。
　　6．能夠使用一個磁碟的第一個分區作為裸裝置嗎？
　　 可以，但是不推薦。在Unix的比較舊的版本是銀行，磁碟的第一個分區常常包含這個磁碟的一些資訊，以及邏輯卷的一些控制資訊。若這些部分被裸裝置覆蓋的話，磁碟就會變得不可識別，導致系統崩潰。
　　 較新的Unix版本不會發生這樣的情況，因為它們採用了更複雜的技術來管理磁碟，邏輯卷的一些資訊。
　　 但是，除非很確信不要使用磁碟的第一個分區來作為裸裝置。
　　7．我可以把整個裸裝置都作為Oracle的資料檔案嗎？
　　 不行。必須讓資料檔案的大小稍微小於該裸裝置的實際大小。至少要空出兩個oracle塊的大小來。
　　8．裸裝置應該屬於那個使用者？
　　 應該由root來建立裸裝置，然後再分配給Oracle使用者以供使用。同時還要把它歸入Oracle使用者所在的那個組裡邊（通常都是DBA）。
　　9．在建立資料檔案時如何指定裸裝置？
　　 和普通檔案沒有什麼太大的區別，一樣都是在單引號裡邊寫上裸裝置的詳細路徑就可以了。舉一個例子：要在建立一個資料表空間，使用兩個裸裝置，每個分別為30M的大小，Oracle塊的大小為4K，可以用下面的命令：
　　 CREATE TABLESPACE RAW_TS
　　 DATAFILE '/dev/raw1' size 30712k
　　 DATAFILE '/dev/raw2' size 30712k;
　　10.Oracle塊的大小和裸裝置有什麼關係嗎？
　　 Oracle會必須是裸裝置上物理塊大小的倍數。
　　11．如何在裸裝置上進行備份？
　　 在裸裝置上，不能使用Unix公用程式來進行備份，唯一的辦法是使用最基本的Unix命令：DD來進行備份。比如：dd if=/dev/raw1 of=/dev/rmt0 bs=16k。dd的具體文法可以參考unix手冊，或者線上說明。你也可以先用dd把裸裝置上的資料檔案備份到磁碟上，然後再利用Unix公用程式進一步處理。
　　12．如果我沒有使用Oracle並行伺服器選項，我可以在資料庫上讓一部分資料檔案使用檔案系統，另一部分使用裸裝置嗎？
　　 可以。但是這樣的話，會使備份過程更加複雜。
　　13．我應該把聯機重做記錄檔放到裸裝置上嗎？
　　 這是一個極好的選擇。聯機重做記錄檔是寫操作非常頻繁的檔案，放到裸裝置上非常合適。如果你使用了並行伺服器選項，那麼聯機重做記錄檔必須放到裸裝置上面。
　　14．可以把歸檔記錄檔放到裸裝置上嗎？
　　 不行。歸檔記錄檔必須放到常規的Unix檔案系統上面，或者直接放到磁帶上面去。
　　15．我可以在裸裝置上邊放置多個資料檔案嗎？
　　 不行。所以你必須在設定裸裝置時非常小心。太小的話，會導致空間很快用完，太大的話，空間就白白浪費了。
　　16．因應該把幾個裸裝置放到同一個物理磁碟上嗎？
　　 這樣做不好。因為使用裸裝置就是為了提高磁碟讀寫速度。而把多個裸裝置放到同一個物理磁碟上會導致讀寫競爭，這樣對於提高I/O速度是不利的。應該盡量分散裸裝置到不同的物理磁碟上，最好是分散到不同的磁碟控制卡上。這是最佳選擇。
　　17．需要把所有裸裝置都定義成同樣的大小嗎？
　　 這不是必須得，但是劃分成同樣的大小對於管理資料庫比較有利。
　　18．為了在Unix上使用裸裝置，我需要改變Unix核心參數嗎？
　　 不需要。但可以選擇減小緩衝區的大小，如果沒有別的應用也在同一台Unix機器上運行。因為運用了裸裝置以後，不再使用Unix的系統緩衝區。
　　19．為了提高讀寫速度，在作業系統層級上，還有什麼辦法可以採取嗎？
　　 使用RAID（廉價冗餘磁碟陣列）也是非常有效辦法，尤其實那種讀寫非常頻繁的系統。
　　20．在考慮了以上所有方面後，還能有什麼辦法可以提高效能的嗎？
　　 這就需要對Oracle 進行最佳化，並且購買更多的磁碟和磁碟控制卡，來分散I/O到不同的磁碟上。