Exadata管理IO的方法（IORM）

来源：互联网发布：王者荣耀类似源码编辑：程序博客网时间：2024/04/28 18:05

Exadata管理IO的方法（IORM）

在Exadata平台上有三种管理IO的方法：数据空间IORM、类别IORM和数据库内部IORM。这三种方法各自满足不同的IO管理需求。数据库建IORM通过数据库名分配IO资源，类别IORM通过数据库间共同的类别名分配IO资源，数据库内部IORM在数据库内部通过DBRM使用者组管理IO资源。可以选择任何一种方法去管理IO资源，或者也可以把它们结合起来实现一种更复杂的资源计划。当这些方法在一起使用时，Oracle以下面的次序对IO进行调度：1）在类别间进行分配；2）在数据库间进行分配；3）在每个数据库内部的每个类别里面按使用者组进行分配。

1、数据库间IO资源管理

数据库间IO资源管理是指IORM根据数据库名在多个数据库间管理IO优先级的方法。数据库间IORM通在每个存储节点上配置一个IORM计划，把IO资源分配到不同的数据库上。IORM计划使用IO指令定义分配优先级别。每个存储节点基于在节点内定义的本地IORM计划管理自己的IO队列。在同个存储网格内，所有的存储节点的IORM计划已改是一模一样的。如果把所有的Exadata存储节点分割成多个存储网格，每个网格可以有不同的IORM计划，但在一个存储网格内部，所有的存储节点成员的IORM计划则应该是一致的。

数据库间IORM计划

配置数据库间IORM

数据库间的IO资源管理通过一个IORM计划进行配置。这个计划确定存储节点上数据库IO的优先级。IORM计划通过使用CellCLI命令ALTER IORMPLAN创建。每个存储节点只能有一个IORM计划，而不管有多少个ASM实例（集群或者单实例）访问这个存储节点。创建数据库间IORM计划的第一步是定义每个数据库的IO分配策略：

CellCLI> ALTER IORMPLAN -

dbPlan=( -

(name=SCRATCH, level=1, allocation=60), -

(name=SNIFF, level=2, allocation=80), -

(name=other, level=3, allocation=100))

注：属性LEVEL指定在计划中一个数据库相对于其他数据库被给予的优先级。属性ALLOCATION决定一个数据库在其所在级别被给予的总的可用IO的百分比。

使用CellCLI命令listiormplan detail显示IORM计划。

CellCLI> list iormplan detail

name: enkcel01_IORMPLAN

catPlan:

dbPlan: name=SCRATCH,level=1,allocation=60

name=SNIFF,level=2,allocation=80

name=other,level=3,allocation=100

status: inactive

注：cataPlan是空的。

一个级别上的所有数据库的分配总额不能超过100%。否则报错：

CellCLI>ALTER IORMPLAN -

dbPlan=( -

(name=SCRATCH, level=1, allocation=60), -

(name=SNIFF, level=1, allocation=80), -

(name=other, level=3, allocation=100))

CELL-00006: IORMPLAN contains an invalid allocation total.

使用CellCLR命令ALTER IORMPLAN ACTIVE进行计划IORM计划才能够管理IO资源。

2、类别IORM

IO资源管理器IORM通过一个新属性category扩展了使用者组的含义。使用者组允许DBRM管理一个数据库内部的资源，类别则提供了多个数据库间的IO资源管理方式。

配置数据库间IORM

设置类别IORM第一步是创建DBRM的使用者组，在数据库中创建类别，并把它们赋给使用者组，最后就是创建IORM计划，以针对每个类别建立起IO资源分配与优先级策略。可以在类别IORM计划中对多定义八个级别。

创建两个心的类别APPS_CATEGORY和BATCH_CATEGORY，并把它们指派到APPS、REPORTS和MAINTENANCE使用者组。

BEGIN

dbms_resource_manager.clear_pending_area();

dbms_resource_manager.create_pending_area();

-- Create Categories --

dbms_resource_manager.create_category(

category =>'APPS_CATEGORY',

comment =>'Category for Interactive Applications');

dbms_resource_manager.create_category(

category =>'BATCH_CATEGORY',

comment =>'Reports & Maintenance Jobs');

-- Assign Consumer Groups to Categories --

dbms_resource_manager.update_consumer_group(

consumer_group => 'APPS',

new_category => 'APPS_CATEGORY');

dbms_resource_manager.update_consumer_group(

consumer_group => 'REPORTS',

new_category => 'BATCH_CATEGORY');

dbms_resource_manager.update_consumer_group(

consumer_group => 'MAINTENANCE',

new_category => 'BATCH_CATEGORY');

dbms_resource_manager.submit_pending_area();

END;

通过产销视图DBA_RSRC_CONSUMER_GROUPS检查使用者组到类别的映射关系：

SELECT consumer_group,category

FROM DBA_RSRC_CONSUMER_GROUPS

WHERE consumer_groupin ('APPS','REPORTS', 'MAINTENANCE', 'OTHER_GROUPS')

ORDERBYcategory;

创建一个IORM计划并设置这些类别IO资源的上限。

CellCLI> alter iormplan dbplan= ''

CellCLI> alter iormplan catplan=( -

(name=APPS_CATEGORY, level=1, allocation=70), -

(name=BATCH_CATEGORY, level=1, allocation=30), -

(name=OTHER, level=2, allocation=100) -

)

注：每个存储节点维护自己的IORM计划，因此需要先在存储网格里的每个存储节点上删除原有的数据库间的IORM计划。

查看类别IORM计划：

CellCLI> list iormplan detail

name: enkcel01_IORMPLAN

catPlan: name=APPS_CATEGORY,level=1,allocation=70

name=BATCH_CATEGORY,level=1,allocation=30

name=OTHER,level=2,allocation=100

dbPlan:

status: inactive

注：因为创建执行删除了之前的iorm计划，所以dbPlan是空的。

3、数据库内部IORM

数据库内部IORM通过在每个数据库上使用DBRM的管理属性MGMT_P1..8进行配置。通过吧IO分配和CPU分配绑定在一起，IORM把这些优先级规则复制到存储层，从而保持了CPU和IO之间一直的分配方案。

配置数据库间IORM

在Exadata平台上，当一个DBRM资源计划被激活时，数据库会把计划的描述，包括MGMT_Pn质量，传送给存储网格里的所有存储节点。当在存储节点上启动cellsrv时，这种情况也会发生。因此，当在存储网格上安装了一个新的节点、重启一个节点，后者重启cellsrv服务时，数据库内部资源计划都会自动被推送到存储节点上。如果IORM在存储节点上是激活的，它将产生一个数据库内部资源计划，并开始根据资源指令对IO优先级inxS管理：

BEGIN

dbms_resource_manager.clear_pending_area();

dbms_resource_manager.create_pending_area();

dbms_resource_manager.create_plan(

plan =>'daytime',

comment =>'Resource plan for normal business hours');

dbms_resource_manager.create_plan_directive(

plan =>'daytime',

group_or_subplan => 'APPS',

comment =>'High priority users/applications',

mgmt_p1 => 70);

dbms_resource_manager.create_plan_directive(

plan =>'daytime',

group_or_subplan => 'REPORTS',

comment =>'Medium priority for daytime reports processing',

mgmt_p2 => 50);

dbms_resource_manager.create_plan_directive(

plan =>'daytime',

group_or_subplan => 'MAINTENANCE',

comment =>'Low priority for daytime maintenance',

mgmt_p3 => 50);

dbms_resource_manager.create_plan_directive(

plan =>'daytime',

group_or_subplan => 'OTHER_GROUPS',

comment =>'All other groups not explicitely named in this plan',

mgmt_p3 => 50);

dbms_resource_manager.validate_pending_area();

dbms_resource_manager.submit_pending_area();

END;

altersystemset resource_manager_plan='daytime';

CellCLI> alter iormplan dbplan= '',catplan=''

CellCLI> alter iormplan active

4、 IORM监控和指标

1）IORM指标

存储节点一直在后台收集和维护着IORM相关的IO性能指标信息。这些指标可以用来确定IORM计划及在环境中定义好的计划指令对数据库、类别和使用者组产生的影响。每个60s，cellsrv会收集来自IO队列的关键性能指标，并将其存储在METRICCURRENT对象中。

CellCLI> describe metriccurrent

name

alertState

collectionTime

metricObjectName

metricType

metricValue

objectType

CellCLI> LIST METRICCURRENT -

WHERE name = 'CT_IO_RQ_LG' -

AND objecttype = 'IORM_CATEGORY' -

ATTRIBUTES name, objecttype, metricObjectName, metricValue

CT_IO_RQ_LG IORM_CATEGORY OTHER 0 IO requests

CT_IO_RQ_LG IORM_CATEGORY _ASM_ 0 IO requests

注意：对闪存（Flash Cache）、给予闪存的网格盘，还有物理磁盘（网格盘）的IO请求的指标都会被收集。不过，IORM只是对物理磁盘的IO资源进行管理。

指标的历史数据保留的天数由存储单元的属性METRICHISTORYDAYS执行（默认是7天）。

CellCLI> list cell attributes name,metricHistoryDays

cell01 7

可使用如下命令修改为期望保留的天数：

CellCLI> alter cellmetricHistoryDays='14'

Cell cell01 successfully altered

CellCLI> list cell attributes name,metricHistoryDays

cell01 14

CellCLI> list metriccurrent iorm_mode

IORM_MODE cell01 2

IORM_MODE属性可能的值如下：

l 1，IORM目标被设置为low_latency

l 2，IORM目标被设置为balanced

l 3，IORM目标被设置为high_throughput

IORM_MODE的值也可能介于1和2,2和3之间，这标示在轮询期间，优化模式发生了变化。这也代表了它与IORM优化目标的接近程度。

IORM监控指标的objectType属性通过对象METRICCURRENT里的name属性进行分类。指标的名字（name）有一些缩写拼接在一起，这些缩写代表IO使用者组的类型、存储设备的类型，还有一个描述性的名字：

{consumer_type}_{device type}_{metric}

Consumer_type代表IORM使用者组：

DB = 数据库建IORM计划

CT = 类别IORM计划

CG = 数据库内IORM计划

Device_type是服务IO请求的存储类型：

FC = 闪存

DF = 给予闪存的网格盘

'' = 如果不是上面的两种，这个指标代表物理磁盘IO

Metric是指标的描述性名字：

SM = 小IO

LG = 大IO

IORM METRICCURRENT名字熟悉的描述

名字

描述

{CG，CT，DB}_IO_BY_SEC

此IO使用者组每秒的兆字节数

{CG，CT，DB}_IO_LOAD

此IO使用使用者组的平均IO负载

{CG，CT，DB}_IO_RQ_{SM,LG}

此IO使用者组小/大IO请求的累计值

{CG，CT，DB}_IO_RQ_{SM,LG}_SEC

此IO使用者组发出的每秒小/大IO请求的次数

{CG，CT，DB}_IO_WT_{SM,LG}

此IO使用者组的IO请求等待被IORM调度的累积等待事件（以毫秒计算）

{CG，CT，DB}_IO_WT_{SM,LG}_RQ

从上面的{CG，CT，DB}_IO_WT_{SM,LG}计算得到。它存储过去一分钟IO请求等待IORM调度的平均等待时间（以毫秒计算）。这个值比较大则意味着此IO使用者组的IO负载超过了它的资源分配额。对于低优先级使用者，这可能是要达到的效果。对于高优先级使用者，这可能意味着必须把更多的IO资源分配给它，以满足业务目标。

{CG，CT，DB}_IO_UTIL_{SM,LG}

此IO使用者组所花IO占总IO资源的百分比。

注明：以上所有的累计指标当满足一定条件时会被重置为0，这些条件包括cellsrv被重启、IORM被启用、IORM计划改变了此IO使用者组的资源分配。

2）后台进程

为后台进程所内建的使用者组

使用者组

描述

_ASM_

与ASM卷管理相关的IO请求

_ORACLE_BG_CATEGORY_

来自数据库后台进程的高优先级IO请求

_ORACLE_MEDPRIBG_CATEGORY_

来自数据库后台进程的中优先级IO请求

_ORACLE_LOWPRIBG_CATEGORY_

来自数据库后台进程的低优先级IO请求

3）挖掘指标

Cellcli命令行可以使用=、like或者and，对搜索条件设置多个过滤条件，不过，不支持OR操作，也不支持利用括号进行运算优先级的设置。

（1） IORM数据库指标报告

CellCLI> LIST METRICCURRENT -

WHERE name LIKE 'DB_IO_.*' -

AND objectType = 'IORM_DATABASE' -

ATTRIBUTES name, objectType, metricObjectName, metricValue, collectionTime

DB_IO_BY_SEC IORM_DATABASE DBUA0028933 0 MB/sec 2012-09-13T15:41:24+08:00

DB_IO_BY_SEC IORM_DATABASE DBUA0417641 0 MB/sec 2012-09-13T15:41:24+08:00

DB_IO_BY_SEC IORM_DATABASE DBUA0435485 0 MB/sec 2012-09-13T15:41:24+08:00

DB_IO_BY_SEC IORM_DATABASE DBUA1200747 0 MB/sec 2012-09-13T15:41:24+08:00

DB_IO_BY_SEC IORM_DATABASE DBUA2441898 0 MB/sec 2012-09-13T15:41:24+08:00

DB_IO_BY_SEC IORM_DATABASE DBUA2631217 0 MB/sec 2012-09-13T15:41:24+08:00

DB_IO_BY_SEC IORM_DATABASE DBUA2944998 0 MB/sec 2012-09-13T15:41:24+08:00

DB_IO_BY_SEC IORM_DATABASE DBUA3036386 0 MB/sec 2012-09-13T15:41:24+08:00

DB_IO_BY_SEC IORM_DATABASE DBUA3220803 0 MB/sec 2012-09-13T15:41:24+08:00

DB_IO_BY_SEC IORM_DATABASE DBUA3315760 0 MB/sec 2012-09-13T15:41:24+08:00

DB_IO_BY_SEC IORM_DATABASE DBUA4752711 0 MB/sec 2012-09-13T15:41:24+08:00

DB_IO_BY_SEC IORM_DATABASE SRCBFIN 3 MB/sec 2012-09-13T15:41:24+08:00

DB_IO_BY_SEC IORM_DATABASE _OTHER_DATABASE_ 0 MB/sec 2012-09-13T15:41:24+08:00

（2） IORM类别指标报告

CellCLI> LIST METRICCURRENT -

WHERE name LIKE 'CT_IO_.*' -

AND metricObjectName NOT LIKE '_.*' -

ATTRIBUTES name, objecttype, metricObjectName, metricValue, collectionTime

CT_IO_BY_SEC IORM_CATEGORY OTHER 30 MB/sec 2012-09-13T15:42:24+08:00

CT_IO_LOAD IORM_CATEGORY OTHER 1 2012-09-13T15:42:24+08:00

CT_IO_RQ_LG IORM_CATEGORY OTHER 2,006,354 IO requests 2012-09-13T15:42:24+08:00

CT_IO_RQ_LG_SEC IORM_CATEGORY OTHER 19.6 IO/sec 2012-09-13T15:42:24+08:00

CT_IO_RQ_SM IORM_CATEGORY OTHER 7,261,528 IO requests 2012-09-13T15:42:24+08:00

CT_IO_RQ_SM_SEC IORM_CATEGORY OTHER 318 IO/sec 2012-09-13T15:42:24+08:00

CT_IO_UTIL_LG IORM_CATEGORY OTHER 0 % 2012-09-13T15:42:24+08:00

CT_IO_UTIL_SM IORM_CATEGORY OTHER 2 % 2012-09-13T15:42:24+08:00

CT_IO_WT_LG IORM_CATEGORY OTHER 0 ms 2012-09-13T15:42:24+08:00

CT_IO_WT_LG_RQ IORM_CATEGORY OTHER 0.0 ms/request 2012-09-13T15:42:24+08:00

CT_IO_WT_SM IORM_CATEGORY OTHER 0 ms 2012-09-13T15:42:24+08:00

CT_IO_WT_SM_RQ IORM_CATEGORY OTHER 0.0 ms/request 2012-09-13T15:42:24+08:00

（3） IORM使用者组指标报告

CellCLI> LIST METRICCURRENT -

WHERE name like 'CG_IO_.*' -

and objectType = 'IORM_CONSUMER_GROUP' -

and metricObjectName like 'SCRATCH.*' -

and metricObjectName not like 'SCRATCH\._.*' -

ATTRIBUTES name, objecttype, metricObjectName, metricValue, collectionTime

注明：本文摘录自《深入理解Oracle Exadata》