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Überprüfung der WAFL Ausrichtung von Oracle Datenbanken
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Eine korrekte WAFL-Ausrichtung ist für eine gute Performance von entscheidender Bedeutung. Obwohl ONTAP Blöcke in 4-KB-Einheiten managt, bedeutet dies nicht, dass ONTAP alle Vorgänge in 4-KB-Einheiten ausführt. ONTAP unterstützt zwar Blockoperationen unterschiedlicher Größen, die zugrunde liegende Buchhaltung wird jedoch von WAFL in 4-KB-Einheiten gemanagt.
Der Begriff „Alignment“ bezieht sich darauf, wie Oracle I/O diesen 4-KB-Einheiten entspricht. Für eine optimale Performance ist ein Oracle 8-KB-Block auf zwei physischen 4-KB-WAFL-Blöcken eines Laufwerks erforderlich. Wenn ein Block durch 2 KB verrechnet wird, befindet sich dieser Block auf der Hälfte eines 4-KB-Blocks, einem separaten vollständigen 4-KB-Block und dann der Hälfte eines dritten 4-KB-Blocks. Diese Anordnung führt zu Leistungseinbußen.
Bei NAS-File-Systemen ist die Ausrichtung nicht relevant. Oracle Datendateien werden am Anfang der Datei auf Basis der Größe des Oracle Blocks ausgerichtet. Daher sind Blockgrößen von 8 KB, 16 KB und 32 KB immer ausgerichtet. Alle Blockoperationen werden vom Anfang der Datei in Einheiten von 4 Kilobyte versetzt.
LUNs enthalten dagegen in der Regel zu Beginn eine Art Treiber-Header oder Filesystem-Metadaten, wodurch ein Offset erzeugt wird. Die Ausrichtung ist in modernen Betriebssystemen selten ein Problem, da diese Betriebssysteme für physische Laufwerke ausgelegt sind, die möglicherweise einen nativen 4-KB-Sektor verwenden, was außerdem die Ausrichtung der I/O an 4-KB-Grenzen erfordert, um eine optimale Performance zu erzielen.
Es gibt jedoch einige Ausnahmen. Eine Datenbank wurde möglicherweise von einem älteren Betriebssystem migriert, das nicht für 4 KB I/O optimiert wurde, oder ein Benutzerfehler während der Partitionserstellung hat möglicherweise zu einem Offset geführt, der sich nicht in Einheiten von 4 KB befindet.
Die folgenden Beispiele sind Linux-spezifisch, aber das Verfahren kann für jedes Betriebssystem angepasst werden.
Ausgerichtet
Das folgende Beispiel zeigt eine Ausrichtungsüberprüfung einer einzelnen LUN mit einer einzelnen Partition.
Erstellen Sie zunächst die Partition, die alle auf dem Laufwerk verfügbaren Partitionen verwendet.
[root@host0 iscsi]# fdisk /dev/sdb
Device contains neither a valid DOS partition table, nor Sun, SGI or OSF disklabel
Building a new DOS disklabel with disk identifier 0xb97f94c1.
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
After that, of course, the previous content won't be recoverable.
The device presents a logical sector size that is smaller than
the physical sector size. Aligning to a physical sector (or optimal
I/O) size boundary is recommended, or performance may be impacted.
Command (m for help): n
Command action
e extended
p primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-10240, default 1):
Using default value 1
Last cylinder, +cylinders or +size{K,M,G} (1-10240, default 10240):
Using default value 10240
Command (m for help): w
The partition table has been altered!
Calling ioctl() to re-read partition table.
Syncing disks.
[root@host0 iscsi]#
Die Ausrichtung kann mathematisch mit folgendem Befehl überprüft werden:
[root@host0 iscsi]# fdisk -u -l /dev/sdb Disk /dev/sdb: 10.7 GB, 10737418240 bytes 64 heads, 32 sectors/track, 10240 cylinders, total 20971520 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 65536 bytes Disk identifier: 0xb97f94c1 Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sdb1 32 20971519 10485744 83 Linux
Die Ausgabe zeigt an, dass die Einheiten 512 Byte betragen, und der Beginn der Partition ist 32 Einheiten. Dies sind insgesamt 32 x 512 = 16,834 Byte, was ein ganzes Vielfaches von 4-KB-WAFL-Blöcken ist. Diese Partition ist korrekt ausgerichtet.
Führen Sie die folgenden Schritte durch, um die korrekte Ausrichtung zu überprüfen:
-
Identifizieren Sie die UUID (Universally Unique Identifier) der LUN.
FAS8040SAP::> lun show -v /vol/jfs_luns/lun0 Vserver Name: jfs LUN UUID: ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd Mapped: mapped` ` -
Geben Sie die Node-Shell auf dem ONTAP-Controller ein.
FAS8040SAP::> node run -node FAS8040SAP-02 Type 'exit' or 'Ctrl-D' to return to the CLI FAS8040SAP-02> set advanced set not found. Type '?' for a list of commands FAS8040SAP-02> priv set advanced Warning: These advanced commands are potentially dangerous; use them only when directed to do so by NetApp personnel. -
Starten Sie statistische Sammlungen auf der im ersten Schritt identifizierten Ziel-UUID.
FAS8040SAP-02*> stats start lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd Stats identifier name is 'Ind0xffffff08b9536188' FAS8040SAP-02*>
-
Führen Sie einige I/O-Vorgänge aus Es ist wichtig, die zu verwenden
iflagArgument, um sicherzustellen, dass I/O synchron und nicht gepuffert ist.
Seien Sie sehr vorsichtig mit diesem Befehl. Umkehren der ifUndofArgumente zerstören Daten.[root@host0 iscsi]# dd if=/dev/sdb1 of=/dev/null iflag=dsync count=1000 bs=4096 1000+0 records in 1000+0 records out 4096000 bytes (4.1 MB) copied, 0.0186706 s, 219 MB/s
-
Stoppen Sie die Statistiken, und zeigen Sie das Alignment-Histogramm an. Alle I/O-Vorgänge sollten sich im befinden
.0Bucket-Modul zur Angabe von I/O, die an einer 4-KB-Blockgrenze ausgerichtet istFAS8040SAP-02*> stats stop StatisticsID: Ind0xffffff08b9536188 lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:instance_uuid:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.0:186% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.1:0% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.2:0% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.3:0% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.4:0% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.5:0% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.6:0% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.7:0%
Falsch Ausgerichtet
Im folgenden Beispiel wird eine falsch ausgerichtete I/O angezeigt:
-
Erstellen Sie eine Partition, die nicht an einer 4-KB-Grenze ausgerichtet ist. Dies ist kein Standardverhalten auf modernen Betriebssystemen.
[root@host0 iscsi]# fdisk -u /dev/sdb Command (m for help): n Command action e extended p primary partition (1-4) p Partition number (1-4): 1 First sector (32-20971519, default 32): 33 Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (33-20971519, default 20971519): Using default value 20971519 Command (m for help): w The partition table has been altered! Calling ioctl() to re-read partition table. Syncing disks. -
Die Partition wurde mit einem 33-Sektor-Offset anstelle der Standardeinstellung 32 erstellt. Wiederholen Sie den in beschriebenen Vorgang "Ausgerichtet". Das Histogramm wird wie folgt angezeigt:
FAS8040SAP-02*> stats stop StatisticsID: Ind0xffffff0468242e78 lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:instance_uuid:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.0:0% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.1:136% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.2:4% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.3:0% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.4:0% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.5:0% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.6:0% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_align_histo.7:0% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:read_partial_blocks:31%
Die Fehlausrichtung ist klar. Die I/O fällt meist in das* *
.1Bucket, der dem erwarteten Offset entspricht. Bei der Erstellung der Partition wurde sie 512 Byte weiter in das Gerät verschoben als der optimierte Standardwert, was bedeutet, dass das Histogramm durch 512 Byte versetzt wird.Darüber hinaus der
read_partial_blocksDie Statistik ist ein Wert ungleich Null, was bedeutet, dass I/O-Vorgänge ausgeführt wurden, die keinen gesamten 4-KB-Block aufgefüllt haben.
Wiederherstellungsprotokollierung
Die hier erläuterten Verfahren gelten für Datendateien. Oracle Redo- und Archivprotokolle weisen unterschiedliche I/O-Muster auf. Beispielsweise ist die Wiederherstellungsprotokollierung ein kreisförmiges Überschreiben einer einzelnen Datei. Wenn die standardmäßige 512-Byte-Blockgröße verwendet wird, sehen die Schreibstatistiken in etwa wie folgt aus:
FAS8040SAP-02*> stats stop StatisticsID: Ind0xffffff0468242e78 lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:instance_uuid:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:write_align_histo.0:12% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:write_align_histo.1:8% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:write_align_histo.2:4% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:write_align_histo.3:10% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:write_align_histo.4:13% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:write_align_histo.5:6% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:write_align_histo.6:8% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:write_align_histo.7:10% lun:ed95d953-1560-4f74-9006-85b352f58fcd:write_partial_blocks:85%
Die I/O-Vorgänge werden auf alle Histogramm-Buckets verteilt, dies stellt jedoch keine Performance-Sorge dar. Extrem hohe Redo-Protokollierungsraten können jedoch von der Verwendung einer 4-KB-Blockgröße profitieren. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass die LUNs für die Wiederherstellungsprotokollierung ordnungsgemäß ausgerichtet sind. Dies ist jedoch für eine gute Performance nicht so wichtig wie die Datendateiausrichtung.