ASM基础概念

相关文章链接：

Automatic Storage Management是Oracle 在版本10g中率先(对比其他RDBMS)提出的数据库存储自动解决方案，在版本11g中得到进一步升华。ASM提供了数据库管理所需要的一个简单、有效的存储管理接口，该接口实现了跨服务器和存储平台。 ASM是文件系统filesystem和volume manager卷管理软件的一体化，专门为Oracle的数据库文件锁设计的； ASM在保证如文件系统般管理简单的基础上提供高性能的异步Async IO。ASM的引入提高了数据库的可扩展容量，同时节约了DBA的时间，使其能够更敏捷、更高效地管理一个流动性较大的数据库环境。

ASM的出现是为RDBMS管理文件存储

注意ASM不会替代RDBMS去实施IO读写，很多对这一点存在误解，认为RDBMS发送IO request给ASM，ASM去做真正的IO操作，这是错误的。

真正的IO还是由RDBMS进程去实施，和不用ASM的裸设备一样

因此ASM不是IO的中间层，也就不存在因为ASM而出现所谓的IO瓶颈

对于ASM而言LUN DISK可以是裸设备也可以直接是块设备(10.2.0.2以后)

适合存放在ASM中的文件类型包括：数据文件datafile、控制文件controlfile、重做日志redolog、归档日志archivelog、闪回日志flashback log、spfile、RMAN备份以及block tracking file、datapump文件

从11gR2开始，ASM引入了ACFS特性可以存放任何类型的文件； 但是ACFS不支持存放数据文件

ASM基础概念：

ASM的最小存储单位是一个”allocation unit”(AU)，通常为1MB，在Exadata上推荐为4MB

ASM的核心是存储文件

文件被划分为多个文件片，称之为”extent”

11g之前extent的大小总是为一个AU，11g之后一个extent可以是1 or 8 or 64个AU

ASM使用file extent map维护文件extent的位置

ASM在LUN DISK的头部header维护其元数据，而非数据字典

同时RDBMS DB会在shared pool中缓存file extent map，当server process处理IO时使用

因为ASM instance使用类似于普通RDBMS的原理的instance/crash recovery，所以ASM instance奔溃后总是能复原的。

ASM存储以diskgroups的概念呈现：

Diskgroup DG对RDBMS实例可见，例如一个DATA DG，对于RDBMS来说就是以’+DATA’表示的一个存储点， 可以在该DG上创建一个tablespace，例如： create tablespace ONASM datafile ‘+DATA’ size 10M。

Diskgroup下面是一个或者多个failure group (FG)

FG被定义为一组Disk

Disk在这里可以是裸的物理卷、磁盘分区、代表某个磁盘阵列的LUN，亦或者是LVM或者NAS设备

多个FG中的disk不应当具备相同的单点故障，否则ASM的冗余无效

ASM所提供的高可用性：

ASM提供数据镜像以便从磁盘失败中恢复

用户可以选择EXTERNAL、NORMAL、HIGH三种冗余镜像

EXTERNAL即ASM本身不做镜像，而依赖于底层存储阵列资深实现镜像；在External下任何的写错误都会导致Disk Group被强制dismount。在此模式下所有的ASM DISK必须都存在健康，否则Disk Group将无法MOUNT

NORMAL 即ASM将为每一个extent创建一个额外的拷贝以便实现冗余；默认情况下所有的文件都会被镜像，这样每一个file extent都有2份拷贝。若写错误发生在2个Disk上且这2个Disk是partners时将导致disk Disk Group被强制dismount。若发生失败的磁盘不是partners则不会引起数据丢失和不可用。

HIGH 即ASM为每一个extent创建两个额外的拷贝以便实现更高的冗余。2个互为partners的Disk的失败不会引起数据丢失，当然不能有更多的partners Disk失败了。

数据镜像依赖于failure group和extent partnering实现。ASM在NORMAL 或 HIGH 冗余度下可以容许丢失一个failure group中所有的磁盘。

Failure Group镜像的使用

ASM的镜像并不像RAID 1那样

ASM的镜像基于文件extent的粒度，extent分布在多个磁盘之间，称为partner

Partner disk会存放在一个或者多个分离的failure group上

ASM自动选择partner并限制其数量小于10个

若磁盘失败，则ASM更新其extent map使今后的读取操作指向剩余的健康partner

在11g中，若某个disk处于offline状态，则对于文件的变更会被追踪记录这样当disk被重现online时则这些变化得以重新应用，前提是offline的时间不超过DISK_REPAIR_TIME所指定的时间(默认为3.6个小时). 这种情况常发生在存储控制器故障或者类似的短期磁盘故障：

这种对于文件变更的追踪基于一个发生变化的file extent的位图，该位图告诉ASM哪些extents需要从健康的partner哪里拷贝至需要修复的disk，该特性称之为fast mirror resync

在10g中没有fast mirror resync特性，若disk出现offline则直接自动被drop掉，不存在允许修复的周期

对于无法再online的disk，则必须被drop掉； 一个新的disk会被ASM选择并通过rebalancing 操作拷贝数据，这些工作是后台自动完成的。

重新平衡Rebalancing

Rebalancing是在磁盘之间移动文件extent以实现diskgroup上的IO负载均衡的过程

Rebalancing在后台异步发生，是可监控的

在集群环境中，一个diskgroup的重平衡只能在一个ASM instance上发生，不能通过集群多节点同时处理以加速

当disk被加入或移除时，ASM会自动在后台开始数据重新平衡工作

重平衡的速度和力度可以通过asm_power_limit参数控制

asm_power_limit参数默认为1，其范围为0~11(从11.2.0.2开始是0-1024)，该参数控制实施重平衡后台进程的数量；Level 0表示不实施重新平衡

在重新平衡过程中IO性能(主要是吞吐量和响应时间)可能受到影响，其影响程度取决于存储本身的能力和重新平衡的力度，默认的asm_powner_limit=1不会造成过度的影响

性能方面

ASM会通过在DG中条带化文件extent分布以最大化可用的IO带宽

有2种可用条带化宽度：coarse粗糙条带化大小为1个AU，fine精细条带化为128K

即便是fine精细条带化仍采用普通大小的file extent，但是条带化以更小的片形式循环式地分布在多个extent上

ASM默认不让RDBMS去读备用的镜像拷贝extent，即使这样请放心IO还是均衡的

默认情况下RDBMS总是去读取主primary extent，从11.1开始可以通过PREFERRED_READ_FAILURE_GROUP参数设置让本地节点优先读取某个failure group中的extent; 该特性主要为extended distance RAC设计，不建议在常规ASM中使用

其他知识

并非RAC才能使用ASM，单节点同样可以从ASM哪里获得好处

节点上的一个ASM instance实例可以为多个RDBMS DB实例服务

RAC环境中的ASM必须也是集群化的，以便能够协调更新元数据

从11.2开始，ASM从RDBMS　HOME分离出来，而和clusterware一起安装在GRID HOME下。

Disk Group:

Disk Group”磁盘组” 是ASM管理的逻辑概念对象，一个Disk Group由多个ASM disk组成。每一个Disk Group都是子描述的，如同一个标准的文件系统一样。所有关于该Diskgroup 空间使用信息的元数据均完整地包含在这个磁盘组中。 若ASM可以找到所有属于该ASM diskgroup的DISK则他不需要任何其他额外的元数据。

文件空间从Disk Group中分配。任何一个ASM文件总是完整地包含在一个单独的Disk Group中。但是，一个Disk Group可能包含了属于多个数据库的文件，一个单独的数据库的文件也可以存放在多个不同的Disk Group中。 在大多数实际的部署中，不会创建太多数量的Disk Groups，一般在3~4个。

Disk Group提供三种不同的redundancy冗余度，详见上文。

ASM Disk

一个ASM Disk是组成Disk Group的基本的持久的存储。 当一个ASM Disk加入到Disk Group中时，它要么采用管理员指定的ASM Disk Name要么采用系统自动分配的Disk Name。 这不同于OS 给用于访问该设备的”艺名”。  在一个Cluster集群中， 同一个Disk 可能在不同的节点上显示不同的Device Name设备名，例如在 Node1上的 /dev/sdc ，对应于Node2上的/dev/sdd。 ASM Disk必须在所有使用该Disk Group的实例上可用直接磁盘I/O访问。

实际上对于RDBMS Oracle而言访问ASM disk和访问普通的文件并没有什么不同，除非使用了ASMLIB(ASMLIB不是ASM必须的，再次强调！)。常规情况下ASM Disk是OS上可见的LUN的partition，该分区覆盖了所有不被操作系统所保留的磁盘的空间。 大多数操作系统需要保留LUN的第一个block作为分区表(partition table)； 由于ASM总是会写ASM Disk的第一个块，所以要保证ASM不会去覆盖前几个block上的分区表(partition table)，例如在Solaris上分区时不要把前几个柱面划给partition。LUN可以是简单的物理JBOD，或者是由高级存储阵列管理的虚拟LUN。既可以是直连的设备也可以是SAN。ASM Disk可以是任何被开发系统调用所访问的东西，除了本地文件系统。 甚至于NFS上的文件都可以被当做一个ASM Disk来用，这样便于喜欢NAS的用户使用ASM，当然比起NFS来我更建议干脆用ISCSI。

注意虽然可以使用普通logical Volume Manager LVM管理的logical volume作为ASM Disk，但是这并不是推荐组合，除非你想不到其他更好的办法。 即便你一定要这样用，但是注意也不要在LVM级别做镜像和条带化。

ASM将任何文件以AU大小均匀分布在Disk Group的所有Disk上。每一个ASM Disk均被维护以保持同样的使用比率。这保证同一个Disk Group中的所有Disk的IO负载基本一致。由于ASM在一个Disk Group中的磁盘上的负载均衡，所以为同一个物理磁盘的不同区域划分为2个ASM Disk不会对性能有所影响；而同一个物理磁盘上划分2个不同分区置于不同的2个Disk Group则有效。

当ASM Disk Group启用冗余时单个ASM Disk仅是一个失败单元。对于该ASM Disk的写失败在10g会自动从该Disk Group drop掉该Disk，前提是该Disk的丢失被容许。

Allocation Unit

每一个ASM Disk都被划分为许多个AU allocation units(单个AU 的大小在 1MB ~64MB，注意总是2的次方MB)。而且AU allocation unit也是Disk Group的基本分配单元。一个ASM Disk上的可用空间总是整数倍个AU。在每一个ASM Disk的头部均有一个表，该表的每一条记录代表该ASM Disk上的一个AU。文件的extent指针(pointer)给出了ASM Disk Number磁盘号和AU号，这就描述了该extent的物理位置。由于所有的空间操作都以AU为单位，所以不存在所谓ASM碎片这样的概念和问题。

一个AU(1M~64M)足够小，以便一个文件总是要包含很多个AU，这样就可以分布在很多磁盘上，也不会造成热点。一个AU又足够大以便能够在一个IO操作中访问它，以获得更加的吞吐量，也能提供高效的顺序访问。访问一个AU的时间将更多的消耗在磁盘传输速率上而非花在寻找AU头上。对于Disk Group的重新平衡也是对每一个AU逐次做的。

了解ASM后台进程的作用：

GMON: ASM Diskgroup监控进程

ASMB: ASM后台网络进程

RBAL: ASM reblance master process 重新平衡主进程

ARBx:   reblance slave process实际实施reblance的后台进程

MARK: AU resync AU重新同步的指挥家进程

了解ASM前台进程的作用：

ASM的client(主要是RDBMS DB和CRSD))在连接ASM实例时会产生前台进程，前天进程的名字一般为oracle+ASM__(例如: oracle+ASM_DBW0_DB1)。

OCR 特有的前台进程foreground: oracle+ASM1_ocr

ASM相关的V$和X$视图

视图名

X$基表名

描述

V$ASM_DISKGROUP

X$KFGRP

实施磁盘发现disk discovery和列出磁盘组

V$ASM_DISKGROUP_STAT

X$KFGRP_STAT

显示disk group状态

V$ASM_DISK

X$KFDSK, X$KFKID

实施磁盘发现disk discovery和列出磁盘以及这些磁盘的使用度量信息

V$ASM_DISK_STAT

X$KFDSK_STAT,X$KFKID

列出磁盘和其使用度量信息

V$ASM_FILE

X$KFFIL

列出ASM文件也包括了元数据信息

V$ASM_ALIAS

X$KFALS

列出了ASM的别名，文件和目录

V$ASM_TEMPLATE

X$KFTMTA

列出可用的模板和其属性

V$ASM_CLIENT

X$KFNCL

列出链接到ASM的DB实例

V$ASM_OPERATION

X$KFGMG

列出rebalancing重平衡操作

N/A

X$KFKLIB

可用的ASMLIB路径

N/A

X$KFDPARTNER

列出Disk-partners关系

N/A

X$KFFXP

所有ASM文件的extent map

N/A

X$KFDAT

所有ASM Disk的extent列表

N/A

X$KFBH

描述ASM cache

N/A

X$KFCCE

ASM block的链表

V$ASM_ATTRIBUTE(new in 11g)

X$KFENV(new in 11g)

Asm属性，该X$基表还显示一些隐藏属性

V$ASM_DISK_IOSTAT(new in 11g)

X$KFNSDSKIOST(new in 11g)

I/O统计信息

N/A

X$KFDFS(new in 11g)

N/A

X$KFDDD(new in 11g)

N/A

X$KFGBRB(new in 11g)

N/A

X$KFMDGRP(new in 11g)

N/A

X$KFCLLE(new in 11g)

N/A

X$KFVOL(new in 11g)

N/A

X$KFVOLSTAT(new in 11g)

N/A

X$KFVOFS(new in 11g)

N/A

X$KFVOFSV(new in 11g)

X$KFFXP包含了文件、extent和AU之间的映射关系。 从该X$视图可以追踪给定文件的extent的条带化和镜像情况。注意对于primary au和mirror au读操作的负载是均衡的， 而写操作要求同时写2者到磁盘。以下是X$KFFXP视图列的含义

X$KFFXP Column Name

Description

ADDR

x$ table address/identifier

INDX

row unique identifier

INST_ID

instance number (RAC)

NUMBER_KFFXP

ASM file number. Join with v$asm_file and v$asm_alias

COMPOUND_KFFXP

File identifier. Join with compound_index in v$asm_file

INCARN_KFFXP

File incarnation id. Join with incarnation in v$asm_file

PXN_KFFXP

Progressive file extent number

XNUM_KFFXP

ASM file extent number (mirrored extent pairs have the same extent value)

GROUP_KFFXP

ASM disk group number. Join with v$asm_disk and v$asm_diskgroup

DISK_KFFXP

Disk number where the extent is allocated. Join with v$asm_disk

AU_KFFXP

Relative position of the allocation unit from the beginning of the disk. The allocation unit size

(1 MB) in v$asm_diskgroup

LXN_KFFXP

0->primary extent, ->mirror extent, 2->2nd mirror copy (high redundancy and metadata)

FLAGS_KFFXP

N.K.

CHK_KFFXP

N.K.

X$KFDAT该X$视图包含了所有allocation unit AU的细节，不管是FREE的还是USED。

X$KFDAT Column Name

Description

ADDR

x$ table address/identifier

INDX

row unique identifier

INST_ID

instance number (RAC)

GROUP_KFDAT

diskgroup number, join with v$asm_diskgroup

NUMBER_KFDAT

disk number, join with v$asm_disk

COMPOUND_KFDAT

disk compund_index, join with v$asm_disk

AUNUM_KFDAT

Disk allocation unit (relative position from the beginning of the disk), join with

x$kffxp.au_kffxp

V_KFDAT

V=this Allocation Unit is used; F=AU is free

FNUM_KFDAT

file number, join with v$asm_file

I_KFDAT

N/K

XNUM_KFDAT

Progressive file extent number join with x$kffxp.pxn_kffxp

RAW_KFDAT

raw format encoding of the disk,and file extent information

X$KFDPARTNER 这个X$视图包含了 disk-partner(1-N)的映射关系，在一个给定ASM Diskgroup，若2个Disk存有同一个extent的镜像拷贝，则将2个disk视作partners。因此partners必须属于同一个diskgroup下的不同的failgroup。

X$KFDPARTNER Column Name

Description

ADDR

x$ table address/identifier

INDX

row unique identifier

INST_ID

instance number (RAC)

GRP

diskgroup number, join with v$asm_diskgroup

DISK

disk number, join with v$asm_disk

COMPOUND

disk identifier. Join with compound_index in v$asm_disk

NUMBER_KFDPARTNER

partner disk number, i.e. disk-to-partner (1-N) relationship

MIRROR_KFDPARNER

if=1 in a healthy normal redundancy config

PARITY_KFDPARNER

if=1 in a healthy normal redundancy config

ACTIVE_KFDPARNER

if=1 in a healthy normal redundancy config

研究ASM必要的技巧

1)找出ASM的镜像mirror extent，在例子中是ASM的spfile

[grid@localhost ~]$ sqlplus / as sysasm

SQL*Plus: Release 11.2.0.3.0 Production on Wed Feb 13 11:13:39 2013

Copyright (c) 1982, 2011, Oracle. All rights reserved.

Connected to:

Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.3.0 - 64bit Production

With the Automatic Storage Management option

INSTANCE_NAME

----------------

+ASM

SQL>

SQL> show parameter spfile

NAME TYPE VALUE

------------------------------------ ----------- ------------------------------

spfile string +SYSTEMDG/asm/asmparameterfile

/registry.253.805993079

select GROUP_KFFXP, DISK_KFFXP, AU_KFFXP

from x$kffxp

where number_kffxp =

(select file_number

from v$asm_alias

where name = 'REGISTRY.253.805993079');

GROUP_KFFXP DISK_KFFXP AU_KFFXP

----------- ---------- ----------

3 2 38

3 1 39

3 0 44

也可以这样定位

select GROUP_KFDAT, NUMBER_KFDAT, AUNUM_KFDAT

from x$kfdat

where fnum_kfdat = (select file_number

from v$asm_alias

where name = 'REGISTRY.253.805993079')

GROUP_KFDAT NUMBER_KFDAT AUNUM_KFDAT

----------- ------------ -----------

3 0 44

3 1 39

3 2 38

==> 找到该 DISK对应的路径

SQL> select path,DISK_NUMBER from v$asm_disk where GROUP_NUMBER=3 and disk_number in (0,1,2);

PATH DISK_NUMBER

-------------------- -----------

/dev/asm-diski 2

/dev/asm-diskh 1

/dev/asm-diskg 0

SQL> create pfile='/home/grid/pfile' from spfile;

File created.

SQL> Disconnected from Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.3.0 - 64bit Production

With the Automatic Storage Management option

[grid@localhost ~]$ cat pfile

+ASM.asm_diskgroups='EXTDG','NORDG'#Manual Mount

*.asm_diskstring='/dev/asm*'

*.asm_power_limit=1

*.diagnostic_dest='/g01/app/grid'

*.instance_type='asm'

*.large_pool_size=12M

*.local_listener='LISTENER_+ASM'

*.remote_login_passwordfile='EXCLUSIVE'

通过dd读取该AU

[grid@localhost ~]$ dd if=/dev/asm-diski of=/tmp/spfile.dmp skip=38 bs=1024k count=1

1+0 records in

1+0 records out

1048576 bytes (1.0 MB) copied, 0.00328614 seconds, 319 MB/s

[grid@localhost ~]$ strings /tmp/spfile.dmp

+ASM.asm_diskgroups='EXTDG','NORDG'#Manual Mount

*.asm_diskstring='/dev/asm*'

*.asm_power_limit=1

*.diagnostic_dest='/g01/app/grid'

*.instance_type='asm'

*.large_pool_size=12M

*.local_listener='LISTENER_+ASM'

*.remote_login_passwordfile='EXCLUSIVE'

[grid@localhost ~]$ dd if=/dev/asm-diskh of=/tmp/spfile1.dmp skip=39 bs=1024k count=1

1+0 records in

1+0 records out

1048576 bytes (1.0 MB) copied, 0.0325114 seconds, 32.3 MB/s

[grid@localhost ~]$ strings /tmp/spfile1.dmp

+ASM.asm_diskgroups='EXTDG','NORDG'#Manual Mount

*.asm_diskstring='/dev/asm*'

*.asm_power_limit=1

*.diagnostic_dest='/g01/app/grid'

*.instance_type='asm'

*.large_pool_size=12M

*.local_listener='LISTENER_+ASM'

*.remote_login_passwordfile='EXCLUSIVE'

[grid@localhost ~]$ dd if=/dev/asm-diskg of=/tmp/spfile2.dmp skip=44 bs=1024k count=1

1+0 records in

1+0 records out

1048576 bytes (1.0 MB) copied, 0.0298287 seconds, 35.2 MB/s

[grid@localhost ~]$ strings /tmp/spfile2.dmp

+ASM.asm_diskgroups='EXTDG','NORDG'#Manual Mount

*.asm_diskstring='/dev/asm*'

*.asm_power_limit=1

*.diagnostic_dest='/g01/app/grid'

*.instance_type='asm'

*.large_pool_size=12M

*.local_listener='LISTENER_+ASM'

*.remote_login_passwordfile='EXCLUSIVE'

2) 显示asm disk failure group和 disk partners的映射关系：

1* select DISK_NUMBER,FAILGROUP,path from v$asm_disk where group_number=3

SQL> /

DISK_NUMBER FAILGROUP PATH

----------- ------------------------------ --------------------

3 SYSTEMDG_0003 /dev/asm-diskj

2 SYSTEMDG_0002 /dev/asm-diski

1 SYSTEMDG_0001 /dev/asm-diskh

0 SYSTEMDG_0000 /dev/asm-diskg

SQL> select disk,NUMBER_KFDPARTNER,DISKFGNUM from X$KFDPARTNER where grp=3;

DISK NUMBER_KFDPARTNER DISKFGNUM

---------- ----------------- ----------

0 1 1

0 2 1

0 3 1

1 0 2

1 2 2

1 3 2

2 0 3

2 1 3

2 3 3

3 0 4

3 1 4

3 2 4

12 rows selected.

ASM常见问题， FAQ:

Q:ASM做 rebalance和 mirror 的基本颗粒是什么？

A: ASM做mirror 镜像的基本颗粒是file的extent，默认情况下一个extent等于一个AU，11g之后一个extent可以是1 or 8 or 64个AU

ASM做rebalance重新平衡的基本颗粒也是extent，虽然重新平衡是对每一个AU逐次做的。

Q:ASMLIB和ASM的关系是什么？

A:ASMLIB是一种种基于Linux module，专门为Oracle Automatic Storage Management特性设计的内核支持库(kernel support library)。

简单来说ASMLIB是一种Linux下的程序包，它不属于Oracle ASM kernel。 通过ASMLIb可以做到设备名绑定，便于ASM使用的目的； 但是Linux上能实现设备名绑定并便于ASM使用的服务有很多，例如udev、mpath等；

所以ASMLIB并不是ASM必须的组件； 国内的中文文章对于该概念的描述大多不清晰，造成了ASMLIB=ASM或者ASM必须用ASMLIB的误解，这是以讹传讹。

Q: ASM是否是raid 10或者raid 01?

A:ASM的mirror是基于file extent的，而不是像raid那样基于disk或者block。 所以ASM既不同于Raid 10，也不是Raid 01。 如果硬要说相似点的话，因为ASM是先mirror镜像后stripe条带化，所以在这个特征上更像Raid 10。 但是注意，再次强调，ASM既不是RAID 10也不是RAID 01， 重复一千遍。。。。。。。。。。。。。

ASM file number 1 – the File Directory

ASM文件目录File Directory针对本Disk Group中的每一个文件包含一条记录。该记录指向该文件的前60个数据盘区extents，必要时还包括间接盘区indirect extents。该文件目录在必要容纳更多文件数目时会自动增长。每一个文件目录记录保持更新以下文件信息：

文件大小

该文件的块大小

文件种类，例如：数据文件，ASM元数据文件，在线日志，归档日志，控制文件等等

文件冗余度：外部、2路或者3路镜像

条带化配置，coarse or fine

到前60个extent的直接盘区指针(direct extent pointer)

300个间接盘区指针(indirect extent pointers)

创建时间戳

最后修改或更新时间戳

指向别名目录中的用户别名和文件名

ASM 1号文件 file number 1

文件号file number是文件目录中找到对应文件记录的重要索引键。 其中第一条记录是该文件目录自身。为了找出过期的文件号，所以在每个文件创建时都生成了一个唯一的32 bit的识别号incarnation number。由此，disk group的ID+ file number + 该incarnation number 可以做到唯一识别某个指定文件。

请注意，约定俗成地将ASM文件的第一个block称为0号块–block zero。 0号块通常包含十分重要的接口信息。

文件目录file directory 的位置

为了找出file directory所在AU的位置，我们需要使用kfed工具浏览ASM disk header磁盘头部0号AU中的kfdhdb.f1b1locn信息，例如我们使用kfed查看asm disk /dev/asm-diski上的信息：

[grid@localhost ~]$ kfed read /dev/asm-diski aun=0 |less

kfbh.endian: 1 ; 0x000: 0x01

kfbh.hard: 130 ; 0x001: 0x82

kfbh.type: 1 ; 0x002: KFBTYP_DISKHEAD

kfbh.datfmt: 1 ; 0x003: 0x01

kfbh.block.blk: 0 ; 0x004: blk=0

kfbh.block.obj: 2147483650 ; 0x008: disk=2

kfbh.check: 2593903300 ; 0x00c: 0x9a9bd2c4

kfbh.fcn.base: 217 ; 0x010: 0x000000d9

kfbh.fcn.wrap: 0 ; 0x014: 0x00000000

kfbh.spare1: 0 ; 0x018: 0x00000000

kfbh.spare2: 0 ; 0x01c: 0x00000000

kfdhdb.driver.provstr: ORCLDISK ; 0x000: length=8

kfdhdb.driver.reserved[0]: 0 ; 0x008: 0x00000000

kfdhdb.driver.reserved[1]: 0 ; 0x00c: 0x00000000

kfdhdb.driver.reserved[2]: 0 ; 0x010: 0x00000000

kfdhdb.driver.reserved[3]: 0 ; 0x014: 0x00000000

kfdhdb.driver.reserved[4]: 0 ; 0x018: 0x00000000

kfdhdb.driver.reserved[5]: 0 ; 0x01c: 0x00000000

kfdhdb.compat: 186646528 ; 0x020: 0x0b200000

kfdhdb.dsknum: 2 ; 0x024: 0x0002

kfdhdb.grptyp: 3 ; 0x026: KFDGTP_HIGH

kfdhdb.hdrsts: 3 ; 0x027: KFDHDR_MEMBER

kfdhdb.dskname: SYSTEMDG_0002 ; 0x028: length=13

kfdhdb.grpname: SYSTEMDG ; 0x048: length=8

kfdhdb.fgname: SYSTEMDG_0002 ; 0x068: length=13

kfdhdb.capname: ; 0x088: length=0

kfdhdb.crestmp.hi: 32982958 ; 0x0a8: HOUR=0xe DAYS=0x1d MNTH=0x1 YEAR=0x7dd

kfdhdb.crestmp.lo: 3878604800 ; 0x0ac: USEC=0x0 MSEC=0x3b4 SECS=0x32 MINS=0x39

kfdhdb.mntstmp.hi: 32983461 ; 0x0b0: HOUR=0x5 DAYS=0xd MNTH=0x2 YEAR=0x7dd

kfdhdb.mntstmp.lo: 474934272 ; 0x0b4: USEC=0x0 MSEC=0x3bb SECS=0x4 MINS=0x7

kfdhdb.secsize: 512 ; 0x0b8: 0x0200

kfdhdb.blksize: 4096 ; 0x0ba: 0x1000

kfdhdb.ausize: 1048576 ; 0x0bc: 0x00100000

kfdhdb.mfact: 113792 ; 0x0c0: 0x0001bc80

kfdhdb.dsksize: 3072 ; 0x0c4: 0x00000c00

kfdhdb.pmcnt: 2 ; 0x0c8: 0x00000002

kfdhdb.fstlocn: 1 ; 0x0cc: 0x00000001

kfdhdb.altlocn: 2 ; 0x0d0: 0x00000002 kfdhdb.f1b1locn: 2 ; 0x0d4: 0x00000002 kfdhdb.redomirrors[0]: 0 ; 0x0d8: 0x0000

kfdhdb.redomirrors[1]: 0 ; 0x0da: 0x0000

kfdhdb.redomirrors[2]: 0 ; 0x0dc: 0x0000

kfdhdb.redomirrors[3]: 0 ; 0x0de: 0x0000

kfdhdb.dbcompat: 168820736 ; 0x0e0: 0x0a100000

kfdhdb.grpstmp.hi: 32982958 ; 0x0e4: HOUR=0xe DAYS=0x1d MNTH=0x1 YEAR=0x7dd

kfdhdb.grpstmp.lo: 3878197248 ; 0x0e8: USEC=0x0 MSEC=0x226 SECS=0x32 MINS=0x39

kfdhdb.vfstart: 0 ; 0x0ec: 0x00000000

kfdhdb.vfend: 0 ; 0x0f0: 0x00000000

kfdhdb.spfile: 38 ; 0x0f4: 0x00000026

kfdhdb.spfflg: 1 ; 0x0f8: 0x00000001

//也可以通过查询X$KFFXP视图找出该FILE NUMBER=1的文件的Allocation Units

select disk_kffxp, AU_kffxp, xnum_kffxp

from x$kffxp

where group_kffxp = 3 -- Diskgroup 3 (GROUPB)

and number_kffxp = 1 -- File 1 (file directory)

/

DISK_KFFXP AU_KFFXP XNUM_KFFXP

---------- ---------- ----------

0 2 0

1 2 0

2 2 0

2 46 1

3 44 1

0 46 1

上面显示的结果显示 在disk number =0 的ASM Disk 上的allocation units 2属于file number=1的file directory， 同理 在disk number =0 的ASM Disk 上的allocation units 46也属于file number=1的file directory。

在1MB allocation units大小，4k ASM block大小的前提下，第一个allocation unit可以存放255个目录记录(256*4k=1MB)。 由于前255个文件是为ASM元数据保留的，所以第一个allocation unit仅记录ASM元数据文件第一到第六个。剩下的allocation unit(46)则存放接下来的255个ASM文件。

文件目录结构

Allocation unit=2 的block 1描述了该ASM 1号文件file directory自身。该块的前部分包含了标准的头部信息，并显示该块的类型为KFBTYP_FILEDIR。 在该kfffdb结构之后，该file directory的每一个block包含描述文件物理属性和盘区指针的信息， 以及指向所有间接盘区的指针。

以下是aun=2 block=1的file directory信息：

[grid@localhost ~]$ kfed read /dev/asm-diski aun=2 blkn=1 > block.log

[grid@localhost ~]$ vi block.log

kfbh.endian: 1 ; 0x000: 0x01

kfbh.hard: 130 ; 0x001: 0x82

kfbh.type: 4 ; 0x002: KFBTYP_FILEDIR

kfbh.datfmt: 1 ; 0x003: 0x01

kfbh.block.blk: 1 ; 0x004: blk=1

kfbh.block.obj: 1 ; 0x008: file=1

kfbh.check: 3254018873 ; 0x00c: 0xc1f46339

kfbh.fcn.base: 493 ; 0x010: 0x000001ed

kfbh.fcn.wrap: 0 ; 0x014: 0x00000000

kfbh.spare1: 0 ; 0x018: 0x00000000

kfbh.spare2: 0 ; 0x01c: 0x00000000

kfffdb.node.incarn: 1 ; 0x000: A=1 NUMM=0x0

kfffdb.node.frlist.number: 4294967295 ; 0x004: 0xffffffff

kfffdb.node.frlist.incarn: 0 ; 0x008: A=0 NUMM=0x0

kfffdb.hibytes: 0 ; 0x00c: 0x00000000

kfffdb.lobytes: 2097152 ; 0x010: 0x00200000

kfffdb.xtntcnt: 6 ; 0x014: 0x00000006

kfffdb.xtnteof: 6 ; 0x018: 0x00000006

kfffdb.blkSize: 4096 ; 0x01c: 0x00001000

kfffdb.flags: 1 ; 0x020: O=1 S=0 S=0 D=0 C=0 I=0 R=0 A=0

kfffdb.fileType: 15 ; 0x021: 0x0f

kfffdb.dXrs: 19 ; 0x022: SCHE=0x1 NUMB=0x3

kfffdb.iXrs: 19 ; 0x023: SCHE=0x1 NUMB=0x3

kfffdb.dXsiz[0]: 4294967295 ; 0x024: 0xffffffff

kfffdb.dXsiz[1]: 0 ; 0x028: 0x00000000

kfffdb.dXsiz[2]: 0 ; 0x02c: 0x00000000

kfffdb.iXsiz[0]: 4294967295 ; 0x030: 0xffffffff

kfffdb.iXsiz[1]: 0 ; 0x034: 0x00000000

kfffdb.iXsiz[2]: 0 ; 0x038: 0x00000000

kfffdb.xtntblk: 6 ; 0x03c: 0x0006

kfffdb.break: 60 ; 0x03e: 0x003c

kfffdb.priZn: 0 ; 0x040: KFDZN_COLD

kfffdb.secZn: 0 ; 0x041: KFDZN_COLD

kfffdb.ub2spare: 0 ; 0x042: 0x0000

其中字段的含义：

KFBTYP_FILEDIR // block type = file directory block

kfffdb.node.incarn: File incarnation information

kfffdb.hibytes File size (high bytes)

kfffdb.lobyte 2097152 ; 0×010: 0×00200000 File size (low bytes) 2097152 ==》2MB大小

kfffdb.xtntcnt: 6 ; 0×014: 0×00000006 // 6 extents for this file

kfffdb.xtnteof: 6 ; 0×018: 0×00000006 // 6 extents before eof

kfffdb.blkSize: 4096 ; 0x01c: 0×00001000 // 标准ASM block大小

kfffdb.flags: 1 ; 0×020: O=1 S=0 S=0 D=0 C=0 I=0 R=0 A=0

// Flag definitions

O – File is original, not snapshot

S – File is striped

S – Strict allocation policy

D – File is damaged

C – File creation is committed

I – File has empty indirect block

R – File has known at-risk value

A – The at-risk value itsefl

接下来看一个ASM metadata 文件的实际目录记录，我们就查看aun=2的 blkn=4

[grid@localhost ~]$ kfed read /dev/asm-diski aun=2 blkn=4|less

kfbh.endian: 1 ; 0x000: 0x01

kfbh.hard: 130 ; 0x001: 0x82

kfbh.type: 4 ; 0x002: KFBTYP_FILEDIR

kfbh.datfmt: 1 ; 0x003: 0x01

kfbh.block.blk: 4 ; 0x004: blk=4

kfbh.block.obj: 1 ; 0x008: file=1

kfbh.check: 3786097185 ; 0x00c: 0xe1ab4221

kfbh.fcn.base: 206 ; 0x010: 0x000000ce

kfbh.fcn.wrap: 0 ; 0x014: 0x00000000

kfbh.spare1: 0 ; 0x018: 0x00000000

kfbh.spare2: 0 ; 0x01c: 0x00000000

kfffdb.node.incarn: 1 ; 0x000: A=1 NUMM=0x0

kfffdb.node.frlist.number: 4294967295 ; 0x004: 0xffffffff

kfffdb.node.frlist.incarn: 0 ; 0x008: A=0 NUMM=0x0

kfffdb.hibytes: 0 ; 0x00c: 0x00000000

kfffdb.lobytes: 8331264 ; 0x010: 0x007f2000

kfffdb.xtntcnt: 24 ; 0x014: 0x00000018

kfffdb.xtnteof: 24 ; 0x018: 0x00000018

kfffdb.blkSize: 4096 ; 0x01c: 0x00001000

kfffdb.flags: 1 ; 0x020: O=1 S=0 S=0 D=0 C=0 I=0 R=0 A=0

kfffdb.fileType: 15 ; 0x021: 0x0f

kfffdb.dXrs: 19 ; 0x022: SCHE=0x1 NUMB=0x3

kfffdb.iXrs: 19 ; 0x023: SCHE=0x1 NUMB=0x3

kfffdb.dXsiz[0]: 4294967295 ; 0x024: 0xffffffff

kfffdb.dXsiz[1]: 0 ; 0x028: 0x00000000

kfffdb.dXsiz[2]: 0 ; 0x02c: 0x00000000

kfffdb.iXsiz[0]: 4294967295 ; 0x030: 0xffffffff

kfffdb.iXsiz[1]: 0 ; 0x034: 0x00000000

kfffdb.iXsiz[2]: 0 ; 0x038: 0x00000000

kfffdb.xtntblk: 24 ; 0x03c: 0x0018

kfffdb.break: 60 ; 0x03e: 0x003c

kfffdb.priZn: 0 ; 0x040: KFDZN_COLD

kfffdb.secZn: 0 ; 0x041: KFDZN_COLD

kfffdb.ub2spare: 0 ; 0x042: 0x0000

kfffdb.alias[0]: 4294967295 ; 0x044: 0xffffffff

kfffdb.alias[1]: 4294967295 ; 0x048: 0xffffffff

kfffdb.strpwdth: 0 ; 0x04c: 0x00

kfffdb.strpsz: 0 ; 0x04d: 0x00

kfffdb.usmsz: 0 ; 0x04e: 0x0000

kfffdb.crets.hi: 32982958 ; 0x050: HOUR=0xe DAYS=0x1d MNTH=0x1 YEAR=0x7dd

kfffdb.crets.lo: 3878730752 ; 0x054: USEC=0x0 MSEC=0x2f SECS=0x33 MINS=0x39

kfffdb.modts.hi: 32982958 ; 0x058: HOUR=0xe DAYS=0x1d MNTH=0x1 YEAR=0x7dd

kfffdb.modts.lo: 3878730752 ; 0x05c: USEC=0x0 MSEC=0x2f SECS=0x33 MINS=0x39

kfffdb.dasz[0]: 0 ; 0x060: 0x00

kfffdb.dasz[1]: 0 ; 0x061: 0x00

kfffdb.dasz[2]: 0 ; 0x062: 0x00

kfffdb.dasz[3]: 0 ; 0x063: 0x00

kfffdb.permissn: 0 ; 0x064: 0x00

kfffdb.ub1spar1: 0 ; 0x065: 0x00

kfffdb.ub2spar2: 0 ; 0x066: 0x0000

kfffdb.user.entnum: 0 ; 0x068: 0x0000

kfffdb.user.entinc: 0 ; 0x06a: 0x0000

kfffdb.group.entnum: 0 ; 0x06c: 0x0000

kfffdb.group.entinc: 0 ; 0x06e: 0x0000

kfffdb.spare[0]: 0 ; 0x070: 0x00000000

kfffdb.spare[1]: 0 ; 0x074: 0x00000000

kfffdb.spare[2]: 0 ; 0x078: 0x00000000

kfffdb.spare[3]: 0 ; 0x07c: 0x00000000

kfffdb.spare[4]: 0 ; 0x080: 0x00000000

kfffdb.spare[5]: 0 ; 0x084: 0x00000000

kfffdb.spare[6]: 0 ; 0x088: 0x00000000

kfffdb.spare[7]: 0 ; 0x08c: 0x00000000

kfffdb.spare[8]: 0 ; 0x090: 0x00000000

kfffdb.spare[9]: 0 ; 0x094: 0x00000000

kfffdb.spare[10]: 0 ; 0x098: 0x00000000

kfffdb.spare[11]: 0 ; 0x09c: 0x00000000

kfffdb.usm: ; 0x0a0: length=0

kfffde[0].xptr.au: 36 ; 0x4a0: 0x00000024

kfffde[0].xptr.disk: 1 ; 0x4a4: 0x0001

kfffde[0].xptr.flags: 0 ; 0x4a6: L=0 E=0 D=0 S=0

kfffde[0].xptr.chk: 15 ; 0x4a7: 0x0f

kfffde[1].xptr.au: 45 ; 0x4a8: 0x0000002d

kfffde[1].xptr.disk: 0 ; 0x4ac: 0x0000

kfffde[1].xptr.flags: 0 ; 0x4ae: L=0 E=0 D=0 S=0

kfffde[1].xptr.chk: 7 ; 0x4af: 0x07

kfffde[2].xptr.au: 34 ; 0x4b0: 0x00000022

kfffde[2].xptr.disk: 3 ; 0x4b4: 0x0003

kfffde[2].xptr.flags: 0 ; 0x4b6: L=0 E=0 D=0 S=0

kfffde[2].xptr.chk: 11 ; 0x4b7: 0x0b

kfffde[3].xptr.au: 36 ; 0x4b8: 0x00000024

kfffde[3].xptr.disk: 0 ; 0x4bc: 0x0000

kfffde[3].xptr.flags: 0 ; 0x4be: L=0 E=0 D=0 S=0

kfffde[3].xptr.chk: 14 ; 0x4bf: 0x0e

kfffde[4].xptr.au: 43 ; 0x4c0: 0x0000002b

kfffde[4].xptr.disk: 3 ; 0x4c4: 0x0003

kfffde[4].xptr.flags: 0 ; 0x4c6: L=0 E=0 D=0 S=0

kfffde[4].xptr.chk: 2 ; 0x4c7: 0x02

kfffde[5].xptr.au: 37 ; 0x4c8: 0x00000025

kfffde[5].xptr.disk: 1 ; 0x4cc: 0x0001

kfffde[5].xptr.flags: 0 ; 0x4ce: L=0 E=0 D=0 S=0

kfffde[5].xptr.chk: 14 ; 0x4cf: 0x0e

kfffde[6].xptr.au: 42 ; 0x4d0: 0x0000002a

kfffde[6].xptr.disk: 2 ; 0x4d4: 0x0002

kfffde[6].xptr.flags: 0 ; 0x4d6: L=0 E=0 D=0 S=0

kfffde[6].xptr.chk: 2 ; 0x4d7: 0x02

kfffde[7].xptr.au: 40 ; 0x4d8: 0x00000028

kfffde[7].xptr.disk: 1 ; 0x4dc: 0x0001

kfffde[7].xptr.flags: 0 ; 0x4de: L=0 E=0 D=0 S=0

kfffde[7].xptr.chk: 3 ; 0x4df: 0x03

kfffde[8].xptr.au: 39 ; 0x4e0: 0x00000027

kfffde[8].xptr.disk: 3 ; 0x4e4: 0x0003

kfffde[8].xptr.flags: 0 ; 0x4e6: L=0 E=0 D=0 S=0

其中字段的含义：

kfffdb.lobytes: 8331264 ; 0×010: 0x007f2000 ==>说明文件大小为8331264bytes

kfffdb.xtntcnt: 24 ; 0×014: 0×00000018

kfffdb.xtnteof: 24 ; 0×018: 0×00000018 ==> 说明该文件目前共24个extents

kfffdb.blkSize: 4096 ; 0x01c: 0×00001000 ==> 4k的ASM Block size

kfffdb.fileType: 15 ; 0×021: 0x0f filetype=15 说明是ASM Metadata File

kfffde[0].xptr.au: 36 ; 0x4a0: 0×00000024 file number=4 的第一extent指向36号 AU

kfffde[0].xptr.disk: 1 ; 0x4a4: 0×0001 Disk number 1

kfffde[1].xptr.au: 45 ; 0x4a8: 0x0000002d file number=4 的第二extent指向45号AU

kfffde[2].xptr.au: 4294967295 ; 0x4b0: 0xfffffff 若 kfffde[N].xptr.au=4294967295 说明该FILE没有更多extent了

AU的指针情况， 可以这样查看:

[grid@localhost ~]$ kfed read /dev/asm-diski aun=2 blkn=4| egrep "xptr.au|xptr.disk"|less

kfffde[0].xptr.au: 36 ; 0x4a0: 0x00000024

kfffde[0].xptr.disk: 1 ; 0x4a4: 0x0001

kfffde[1].xptr.au: 45 ; 0x4a8: 0x0000002d

kfffde[1].xptr.disk: 0 ; 0x4ac: 0x0000

kfffde[2].xptr.au: 34 ; 0x4b0: 0x00000022

kfffde[2].xptr.disk: 3 ; 0x4b4: 0x0003

kfffde[3].xptr.au: 36 ; 0x4b8: 0x00000024

kfffde[3].xptr.disk: 0 ; 0x4bc: 0x0000

kfffde[4].xptr.au: 43 ; 0x4c0: 0x0000002b

kfffde[4].xptr.disk: 3 ; 0x4c4: 0x0003

kfffde[5].xptr.au: 37 ; 0x4c8: 0x00000025

kfffde[5].xptr.disk: 1 ; 0x4cc: 0x0001

kfffde[6].xptr.au: 42 ; 0x4d0: 0x0000002a

kfffde[6].xptr.disk: 2 ; 0x4d4: 0x0002

kfffde[7].xptr.au: 40 ; 0x4d8: 0x00000028

kfffde[7].xptr.disk: 1 ; 0x4dc: 0x0001

kfffde[8].xptr.au: 39 ; 0x4e0: 0x00000027

kfffde[8].xptr.disk: 3 ; 0x4e4: 0x0003

kfffde[9].xptr.au: 40 ; 0x4e8: 0x00000028

kfffde[9].xptr.disk: 3 ; 0x4ec: 0x0003

kfffde[10].xptr.au: 41 ; 0x4f0: 0x00000029

kfffde[10].xptr.disk: 1 ; 0x4f4: 0x0001

kfffde[11].xptr.au: 40 ; 0x4f8: 0x00000028

kfffde[11].xptr.disk: 0 ; 0x4fc: 0x0000

kfffde[12].xptr.au: 42 ; 0x500: 0x0000002a

kfffde[12].xptr.disk: 1 ; 0x504: 0x0001

kfffde[13].xptr.au: 41 ; 0x508: 0x00000029

kfffde[13].xptr.disk: 0 ; 0x50c: 0x0000

kfffde[14].xptr.au: 43 ; 0x510: 0x0000002b

kfffde[14].xptr.disk: 2 ; 0x514: 0x0002

kfffde[15].xptr.au: 42 ; 0x518: 0x0000002a

kfffde[15].xptr.disk: 0 ; 0x51c: 0x0000

kfffde[16].xptr.au: 41 ; 0x520: 0x00000029

kfffde[16].xptr.disk: 3 ; 0x524: 0x0003

kfffde[17].xptr.au: 43 ; 0x528: 0x0000002b

kfffde[17].xptr.disk: 1 ; 0x52c: 0x0001

kfffde[18].xptr.au: 44 ; 0x530: 0x0000002c

kfffde[18].xptr.disk: 2 ; 0x534: 0x0002

kfffde[19].xptr.au: 43 ; 0x538: 0x0000002b

kfffde[19].xptr.disk: 0 ; 0x53c: 0x0000

kfffde[20].xptr.au: 44 ; 0x540: 0x0000002c

kfffde[20].xptr.disk: 1 ; 0x544: 0x0001

kfffde[20].xptr.disk: 1 ; 0x544: 0x0001

kfffde[21].xptr.au: 42 ; 0x548: 0x0000002a

kfffde[21].xptr.disk: 3 ; 0x54c: 0x0003

kfffde[22].xptr.au: 45 ; 0x550: 0x0000002d

kfffde[22].xptr.disk: 2 ; 0x554: 0x0002

kfffde[23].xptr.au: 45 ; 0x558: 0x0000002d

kfffde[23].xptr.disk: 1 ; 0x55c: 0x0001

kfffde[24].xptr.au: 4294967295 ; 0x560: 0xffffffff

kfffde[24].xptr.disk: 65535 ; 0x564: 0xffff

kfffde[25].xptr.au: 4294967295 ; 0x568: 0xffffffff

kfffde[25].xptr.disk: 65535 ; 0x56c: 0xffff

kfffde[26].xptr.au: 4294967295 ; 0x570: 0xffffffff

kfffde[26].xptr.disk: 65535 ; 0x574: 0xffff

kfffde[27].xptr.au: 4294967295 ; 0x578: 0xffffffff

可以这样验证一下

select disk_kffxp, AU_kffxp, xnum_kffxp

from x$kffxp

where group_kffxp = 3 -- Diskgroup 3 (GROUPB)

and number_kffxp =4

/

DISK_KFFXP AU_KFFXP XNUM_KFFXP

---------- ---------- ----------

1 36 0

0 45 0

3 34 0

0 36 1

3 43 1

1 37 1

2 42 2

1 40 2

3 39 2

3 40 3

1 41 3

0 40 3

1 42 4

0 41 4

2 43 4

0 42 5

3 41 5

1 43 5

2 44 6

0 43 6

1 44 6

3 42 7

2 45 7

1 45 7