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實踐真知：使用ASM和文件係統的數據庫在AIO上有何不同？
張大朋（Lunar）Oracle 資深技術專家
Lunar 擁有超過十年的 ORACLE SUPPORT 從業經驗，曾經服務於ORACLE ACS部門，現就職於 ORACLE Sales Consultant 部門，負責的產品主要是 Exadata，Golden Gate，Database 等。
編輯說明：在Oracle數據庫中，很多概念在悄悄的發生變化，而如果缺乏實踐和動手驗證，你可能離真相會越來越遠。從文件係統到ASM，Oracle的異步IO參數也在發生不斷變化。
昨天客戶的一個重要應用切換到新的係統環境上，今天觀察，發現部分異常等待：
從OS的CPU負載來看，定期會出現一個峰值，從ASH中可以看出，這個峰值對應的等待事件跟AWR的完全吻合。
因此，主要懷疑兩個東西：
1，應用的SQL和對象的屬性（比如table或者index的統計信息，並行度等等……）
2，係統的AIO設置
上麵的第一條，已經提交給開發相應的SQL和其他信息；第二條，因為係統以前是11.2 RAC，使用了ASM，而現在是單機文件係統.
因此對比了這兩種環境下AIO的異同，結論如下：
1，Linux下，ASM數據庫和文件係統數據庫的AIO設置差別：
----(1). ASM的AIO屬性是不受 FILESYSTEMIO_OPTIONS 參數的影響（因為ASM會繞過文件係統buffer），隻跟DISK_ASYNCH_IO有關係
----(2). 文件係統的AIO屬性跟 FILESYSTEMIO_OPTIONS 和 DISK_ASYNCH_IO 都有關係
2，FILESYSTEMIO_OPTIONS=NONE ： Bug 6733627 – Unaccounted Wait Time on “Direct Path” operations with FILESYSTEM_IO_OPTIONS=NONE (Doc ID 6733627.8)
3， db file async I/O submit’相關內容：
‘db file async I/O submit’ when FILESYSTEMIO_OPTIONS=NONE (Doc ID 1274737.1) —詳細講述了 ‘db file async I/O submit’ 和 FILESYSTEMIO_OPTIONS=NONE的關係
當文件係統設置了FILESYSTEMIO_OPTIONS=NONE時，會出現“db file async I/O submit”後台等待事件，而正常應該是出現“db file parallel write”
可以通過設置 FILESYSTEMIO_OPTIONS=SETALL，啟用AIO，然後在AWR中會出現db file parallel write，而不再是db file async I/O submit
4，FILESYSTEMIO_OPTIONS=DIRECTIO ： Wrong FILESYSTEMIO_OPTIONS Settings Can Cause a Corrupted Block to be Returned at the First Read (Doc ID 1918825.1)
5，一般，linux建議設置為 FILESYSTEMIO_OPTIONS=SETALL
具體測試過程如下：
先看看官方文檔的描述：
FILESYSTEMIO_OPTIONS--------------------------------Property DescriptionParameter type String
Syntax FILESYSTEMIO_OPTIONS = { none | setall | directIO | asynch }Default value Varies by database version and operating system.Modifiable NoBasic NoDISK_ASYNCH_IO------------------------------Property DescriptionParameter type Boolean
Default value true
Modifiable NoRange of values true | false
Basic No |
此處是文件係統：filesystemio_options=none disk_asynch_io=true（缺省值），使用strace發現，沒有啟用AIO：
15:21:06 SYS@ Lunar> show parameter filesystemio_optionsNAME TYPE VALUE------------------------------------ ----------- ------------filesystemio_options string none15:21:16 SYS@ Lunar> show parameter DISK_ASYNCH_IONAME TYPE VALUE------------------------------------ ----------- ------------disk_asynch_io boolean TRUE15:21:30 SYS@ Lunar> |
在係統上看，目前並沒有啟用AIO：
[oracle@Lunar tmp]$ cat /proc/slabinfo | grep kio
kioctx 140 384 320 12 1 : tunables 54 27 8 : slabdata 31 32 22kiocb 0 0 256 15 1 : tunables 120 60 8 : slabdata 0 0 0[oracle@Lunar tmp]$ |
使用strace對後台進程DBWR進行跟蹤，佐證了上述觀點，當前文件係統的數據庫沒有啟用AIO：
[oracle@Lunar tmp]$ ps -ef|grep dbw
oracle 16540 30146 0 14:50 pts/3 00:00:00 grep dbw
oracle 20618 1 0 Sep24 ? 00:02:39 ora_dbw0_Lunaroracle 20620 1 0 Sep24 ? 00:02:55 ora_dbw1_Lunaroracle 20622 1 0 Sep24 ? 00:02:47 ora_dbw2_Lunaroracle 20624 1 0 Sep24 ? 00:02:29 ora_dbw3_Lunaroracle 20626 1 0 Sep24 ? 00:02:48 ora_dbw4_Lunaroracle 20628 1 0 Sep24 ? 00:02:41 ora_dbw5_Lunaroracle 20630 1 0 Sep24 ? 00:02:44 ora_dbw6_Lunaroracle 20632 1 0 Sep24 ? 00:02:55 ora_dbw7_Lunaroracle 20634 1 0 Sep24 ? 00:02:06 ora_dbw8_Lunaroracle 20636 1 0 Sep24 ? 00:01:46 ora_dbw9_Lunaroracle 20638 1 0 Sep24 ? 00:01:56 ora_dbwa_Lunaroracle 20640 1 0 Sep24 ? 00:01:58 ora_dbwb_Lunaroracle 20642 1 0 Sep24 ? 00:01:52 ora_dbwc_Lunaroracle 20644 1 0 Sep24 ? 00:01:57 ora_dbwd_Lunaroracle 20646 1 0 Sep24 ? 00:01:50 ora_dbwe_Lunaroracle 20648 1 0 Sep24 ? 00:01:50 ora_dbwf_Lunar
|
strace中，沒有io_submit函數，因為 filesystemio_options = none
如果 filesystemio_options = setall ，那麼會出現 io_submit函數。
下麵的測試是使用ASM的數據庫的參數：
15:24:25 SYS@ Lunardb1> show parameter FILESYSTEMIO_OPTIONSNAME TYPE VALUE------------------------------------ ----------- --------------filesystemio_options string none15:24:29 SYS@ Lunardb1> show parameter DISK_ASYNCH_IONAME TYPE VALUE------------------------------------ ----------- -------------disk_asynch_io boolean TRUE15:24:39 SYS@ Lunardb1> |
在係統上看，雖然設置了FILESYSTEMIO_OPTIONS=NONE，但是由於DISK_ASYNCH_IO=TRUE（缺省值），因此，ASM下的數據庫依然使用AIO：
[root@Lunardb1 ~]# cat /proc/slabinfo | grep kio
kioctx 238 340 384 10 1 : tunables 54 27 8 : slabdata 34 34 0kiocb 3656 4845 256 15 1 : tunables 120 60 8 : slabdata 323 323 180[root@Lunardb1 ~]#
[oracle@Lunardb1 ~]$ ps -ef|grep dbw
oracle 82860 82820 0 15:25 pts/1 00:00:00 grep dbw
grid 85795 1 0 Sep25 ? 00:00:36 asm_dbw0_+ASM1grid 86406 1 0 Sep25 ? 00:01:32 /u01/app/11.2.0/grid/jdk/jre//bin/java -server -Xcheck:jni -Xms128M -Xmx384M -Djava.awt.headless=true -Ddisable.checkForUpdate=true -Dstdstream.filesize=100 -Dstdstream.filenumber=10 -DTRACING.ENABLED=false -Doracle.wlm.dbwlmlogger.logging.level=INFO -Dport.rmi=23792 -jar /u01/app/11.2.0/grid/oc4j/j2ee/home/oc4j.jar -config /u01/app/11.2.0/grid/oc4j/j2ee/home/OC4J_DBWLM_config/server.xml -out /u01/app/11.2.0/grid/oc4j/j2ee/home/log/oc4j.out -err /u01/app/11.2.0/grid/oc4j/j2ee/home/log/oc4j.err
oracle 87014 1 0 Sep25 ? 00:10:02 ora_dbw0_Lunardb1oracle 87018 1 0 Sep25 ? 00:11:22 ora_dbw1_Lunardb1oracle 87022 1 0 Sep25 ? 00:09:28 ora_dbw2_Lunardb1oracle 87026 1 0 Sep25 ? 00:08:50 ora_dbw3_Lunardb1oracle 87030 1 0 Sep25 ? 00:09:43 ora_dbw4_Lunardb1oracle 87041 1 0 Sep25 ? 00:09:47 ora_dbw5_Lunardb1oracle 87048 1 0 Sep25 ? 00:08:52 ora_dbw6_Lunardb1oracle 87052 1 0 Sep25 ? 00:08:59 ora_dbw7_Lunardb1oracle 87056 1 0 Sep25 ? 00:08:26 ora_dbw8_Lunardb1oracle 87060 1 0 Sep25 ? 00:12:26 ora_dbw9_Lunardb1oracle 87064 1 0 Sep25 ? 00:09:35 ora_dbwa_Lunardb1oracle 87068 1 0 Sep25 ? 00:09:25 ora_dbwb_Lunardb1oracle 87072 1 0 Sep25 ? 00:08:35 ora_dbwc_Lunardb1oracle 87076 1 0 Sep25 ? 00:09:22 ora_dbwd_Lunardb1oracle 87080 1 0 Sep25 ? 00:08:16 ora_dbwe_Lunardb1[oracle@Lunardb1 ~]$ |
可以看到，使用ASM數據庫的dbw0進程，即使FILESYSTEMIO_OPTIONS設置為NONE，隻要disk_asynch_io設置為true（缺省值），DBWR也可以使用到AIO：
再看ASM實例的dbw進程，也是用了AIO：
在實踐學習中，跟蹤工具strace是利器之一。
本文出自數據和雲公眾號，原文鏈接
最後更新：2017-07-17 18:03:48