Automatic Storage Management
- Oracle 10g부터 지원되는 Logical Volume Manager와 File System의 통합체
- Oracle Database File을 위해 특별히 구현된 Disk 관리 시스템으로 Disk간 Balance가 유지될 수 있도록 분산 저장 및 Mirroring을 지원
File System
- OS가 파티션이나 Disk에 File들이 연속되게 하기 위해 사용하는 방법이자 자료구조
- Disk상에서 File들이 구성되는 방식
- File System은 Mount란 단계를 거쳐 특정 Block Device를 사용할 수 있게 해줌
- Disk Drive
Partition Partition Partition
- File System
Boot Block Super Block Inode List Data Block - Boot Block: OS가 초기화 또는 부팅될 때 필요한 Bootstrap 코드 포함
- Super Block: File System에 대한 중요한 정보를 저장하는 곳 크기, 자유 저장공간 찾는 위치 등의 다양한 정보 포함
- Inode(Index NODE) List: 항목 자체의 이름을 제외하고 다른 모든 파일 시스템을 저장함 파일 이름은 디렉터리에 저장되며 이는 Inode의 포인터로 사용됨 모든 파일이나 디렉터리는 단 하나의 Inode에 의해 표현됨
- Data Block: 파일 데이터와 관리 데이터를 저장하고 있는 부분 한번에 단지 하나의 파일에만 할당됨
Raw Device
- File System이 Set Up 되지 않은 Disk Drive
- Raw Device는 DB와 같이 Caching System을 갖고 있는 겅우 Service Program에서 많이 사용
- OS의 Caching System은 DB등의 자체 Caching을 하기에 두번의 Caching으로 인해 부하가 생길 수 있음 → OS가 지원하는 부분을 사용하지 않게 하기 위해 Raw Device 사용
- 두 대 이상의 Machine과 공유하고 있는 Disk로 구성되는 OPS의 경우 Shared Disk를 OS File System으로 구성하면 한쪽에서만 이를 볼 수 있으며 동시 Access가 불가능
장점
- Raw Device는 OS에 Mount 되지 않은 Disk이므로 OS Kernel에 의해 Buffering 되지 않고 User Buffer와 Device간 직접 Data가 전송되므로 Disk I/O 성능이 향상되고 CPU Overhead가 감소
- OS File System의 Overhead를 피할 수 있음
- OS Buffer Size를 줄일 수 있음
단점
- Setup하기 어렵고 Backup절차가 File System보다 복잡함
- Raw Device와 OS File을 혼합해 사용 시 OS File은 Ulimit Parameter의 크기보다 작아야 함 Ulimit을 초과하는 Table들은 Raw device를 사용하여야 함
- OS는 Cylinder 0을 보호하지 못하기에 Cylinder 0에서 시작 불가
Disk
- 실제 물리적인 디스크
- 일반적으로 디스크 업체에서 I/O 분산을 해서 제공
Logical Volume Manager
- 물리적인 디스크에 대해 Volume Group과 Logical Volume을 구성하는 부분
File System
- Lvol을 File System으로 mount하여 해당 File System에 datafile 생성
- Lvol을 생성한 이후 File System으로 mount 하지 않고 사용하는 경우 RAW Device라 함
Database
- File System 또는 RAW Device에 해당 데이터베이스의 datafile을 생성해 DB 구성
ASM 장점
Disk I/O의 효과적인 분산
- Storage 추가 시 이전 Storage 안에 있던 자료들이 자동으로 Rebalance되어 자료 분산 됨
- 특정 Disk에 Load가 집중되는 현상 최소화 → 성능 향상
VLDB 지원(Very Large DB)
편리한 관리
- ASM이 관리하는 영역에서 새로운 Disk를 추가 / 삭제할 경우 기존 Data들에 대해 재구성 작업이 자동으로 발생해 Disk Load Balancing 유지 가능
- 매일 처리해야만 하는 Disk 관리 항목 감소
- 새로운 Datafile에 의미 있는 이름을 자동 부여
- 구성이 변경될 경우 자동으로 Data 분배
- 실수로 인한 Datafile 삭제 가능성 감소
- Cluster File System이므로 하나 이상의 Node에 있는 다른 Database에 대해서 통합 가능
안정성
- ASM은 특정 Data에 대한 복사본을 자기 자신의 Disk에 유지 가능
- Software Mirroring(Data 중복 저장) 효과 기대 가능
비용 절감
- 고가의 RAID 장비나 별도의 HW, SW없이 오라클에서 Software적으로 관리 가능
RAC 지원
ASM 구조
Oracle Server처럼 Instance 와 Disk Group으로 구성되어 있음
ASM Instance가 작동하지 않으면 Database Instance가 작동해도 데이터의 조회나 변경이 불가능
ASMB Process
- ASM Instance와 Database Instance 사이에서 정보를 교환해 주는 역할
ASM Instance
- 디스크 그룹에 대한 정보를 수집해 Database Instance에 제공
- 디스크 관리를 위한 instance
- 디스크에 있는 데이터에 대한 데이터(metadata)를 가지고 있음
- DB Buffer Cahce 같은 개념
- 디스트 안에 있는 내용을 Caching 해놓음으로서 최대한 디스크에 안가고 바로 작업할 수 있게 함
RBAL Process
- 디스크가 추가, 삭제되었을 경우 디스크 그룹에 대한 Rebalance를 담당
- ASM Instance의 요청이 있을 경우 디스크를 열고 닫는 프로세스
ARBn(ARB1 ~ ARB9)
- RBAL의 요청을 받아 실질적으로 작업을 수행하는 Process
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Single Instance ASM: 단일 인스턴스로 구성되어 있는 여러 개의 데이터베이스들이
ASM Instance를 통해 Storage에 접속해서 데이터를 관리
RAC ASM: 각 노드별로 ASM 인스턴스를 구성해서 Storage에 접근하는 방식
ASM Diskgroup
ASM Diskgroup의 특징
- ASM에 의해 관리되는 최상위 객체
- 논리적 단위로 관리되는 ASM Disk의 집합체
- 각각의 Diskgroup 내에 meta data 정보 저장
- 하나의 Diskgroup이 여러 개의 database에 의해 공유 가능
- 하나의 DB가 여러 개의 diskgroup 사용 가능
- 데이터가 들어올 때 AU라는 단위로 나눠 각 Diskgroup별로 분산해서 저장
- AU(Allocation Unit)
- COARSE grained 방식: 1MB 단위 기록, 주로 Data, Archive Log File에 사용
- FINE grained 방식: 128KB 단위로 기록, 주로 Redo, Control, Flashback Log File에 사용
- 11g ASM부터 AU의 종류가 1,2,4,8,16,32,64MB로 다양하게 지원해 성능 개선 가능
- AU(Allocation Unit)
ASM Disk Mirroring
- ASM은 Data의 안정성을 높이기 위해 Data를 중복 저장하는 Mirroring 사용
| Diskgroup Type | Mirroring Level | 내용 |
|---|---|---|
| External Redundancy | 비보호 | 어떤 Mirroring도 하지 않음 ASM이 장애 발생시 복구 보장하지 않음 어떠한 Failure Group도 정의할 필요 없음 |
| Normal Redundancy | 2-way Mirroring | 기본적으로 양방향 Mirroring 제공 모든 파일이 미러링되므로 모든 범위의 복사본이 2개가 됨 |
| High Redundancy | 3-way Mirroring | 기본적으로 3-way Mirroring 제공 서로 다른 장애 Group에서 2 개의 Oracle ASM Disk가 손실되어도 자동 복구 수행 |
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