字符設(shè)備、塊設(shè)備、裸設(shè)備、RAW設(shè)備

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                字符設(shè)備、塊設(shè)備、裸設(shè)備、RAW設(shè)備  
第一，字符設(shè)備是指在I/O傳輸過程中以字符為單位進(jìn)行傳輸?shù)脑O(shè)備，例如鍵盤，打印機(jī)等。請注意，以字符為單位并不一定意味著是以字節(jié)為單位，因?yàn)橛械木幋a規(guī)則規(guī)定，1個(gè)字符占16比特，合2個(gè)字節(jié)。
在UNIX系統(tǒng)中，字符設(shè)備以特別文件方式在文件目錄樹中占據(jù)位置并擁有相應(yīng)的i結(jié)點(diǎn)。i結(jié)點(diǎn)中的文件類型指明該文件是字符設(shè)備文件�？梢允褂门c普通文件相同的文件操作命令對字符設(shè)備文件進(jìn)行操作，例如打開、關(guān)閉、讀、寫等。
當(dāng)一臺字符型設(shè)備在硬件上與主機(jī)相連之后，必須為這臺設(shè)備創(chuàng)建字符特別文件。操作系統(tǒng)的mknod命令被用來建立設(shè)備特別文件。例如為一臺終端創(chuàng)建名為/dev/tty03的命令如下(設(shè)主設(shè)備號為2，次設(shè)備為13，字符型類型標(biāo)記c)：
mknod /dev/tty03 c 2 13
此后，open, close, read, write等系統(tǒng)調(diào)用適用于設(shè)備文件/dev/tty03。
設(shè)備與驅(qū)動(dòng)程序的通信方式依賴于硬件接口。當(dāng)設(shè)備上的數(shù)據(jù)傳輸完成時(shí)，硬件通過總線發(fā)出中斷信號導(dǎo)致系統(tǒng)執(zhí)行一個(gè)中斷處理程序。中斷處理程序與設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序協(xié)同工作完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡讓涌刂啤?
第二，裸設(shè)備，也叫裸分區(qū)（原始分區(qū)），是一種沒有經(jīng)過格式化，不被Unix通過文件系統(tǒng)來讀取的特殊字符設(shè)備。本文收集裸設(shè)備和Oracle問答20例。
1．什么叫做裸設(shè)備？
裸設(shè)備，也叫裸分區(qū)（原始分區(qū)），是一種沒有經(jīng)過格式化，不被Unix通過文件系統(tǒng)來讀取的特殊字符設(shè)備。它由應(yīng)用程序負(fù)責(zé)對它進(jìn)行讀寫操作。不經(jīng)過文件系統(tǒng)的緩沖。
2．如何辨別裸設(shè)備？
在Unix的/dev 目錄下，有許多文件，其中有兩個(gè)大類：字符設(shè)備文件和塊設(shè)備文件。
字符設(shè)備特殊文件進(jìn)行I/O操作不經(jīng)過操作系統(tǒng)的緩沖區(qū)，而塊設(shè)備特殊文件用來同外設(shè)進(jìn)行定長的包傳輸。字符特殊文件與外設(shè)進(jìn)行I/o操作時(shí)每次只傳輸一
個(gè)字符。而對于塊設(shè)備特殊文件來說，它用了cache機(jī)制，在外設(shè)和內(nèi)存之間一次可以傳送一整塊數(shù)據(jù)。裸設(shè)備使用字符特殊文件。在/dev
目錄下，你可以看到許多這樣的文件。
3．使用裸設(shè)備的好處
因?yàn)槭褂寐阍O(shè)備避免了再經(jīng)過Unix操作系統(tǒng)這一層，數(shù)據(jù)直接從Disk到Oracle進(jìn)行傳輸，所以使用裸設(shè)備對于讀寫頻繁的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用來說，可以極大
地提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能。當(dāng)然，這是以磁盤的 I/O
非常大，磁盤I/O已經(jīng)稱為系統(tǒng)瓶頸的情況下才成立。如果磁盤讀寫確實(shí)非常頻繁，以至于磁盤讀寫成為系統(tǒng)瓶頸的情況成立，那么采用裸設(shè)備確實(shí)可以大大提高
性能，最大甚至可以提高至40％，非常明顯。
而且，由于使用的是原始分區(qū)，沒有采用文件系統(tǒng)的管理方式，對于Unix維護(hù)文件系統(tǒng)的開銷也都沒有了，比如不用再維護(hù)I-node，空閑塊等，這也能夠?qū)е滦阅艿奶岣摺?
4．如何決定是否應(yīng)該使用裸設(shè)備？
判斷是否使用裸設(shè)備要從以下方面進(jìn)行考慮：首先，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身需要已經(jīng)被比較好的經(jīng)過了優(yōu)化。優(yōu)化是一門很有些技術(shù)的話題，很難簡單地講述。其次，使用
Unix命令來辨別是否存在磁盤讀寫瓶頸。比如Unix的vmstat, sar
等命令都可以較好的進(jìn)行鑒別。如果決定采用裸設(shè)備，需要磁盤上還有空閑的分區(qū)。否則，就要新添磁盤，或者對原有系統(tǒng)重新規(guī)劃。
5．什么系統(tǒng)必須使用裸設(shè)備？
如果使用了Oracle 并行服務(wù)器選項(xiàng)，則必須采用裸設(shè)備來存放所有的數(shù)據(jù)文件，控制文件，重做日志文件。只有把這些文件放到裸設(shè)備上，才能保證所有Oracle 實(shí)例都可以讀取這個(gè)數(shù)據(jù)庫的文件。這是由Unix操作系統(tǒng)的特性決定的。
還有一種情況是，如果你想使用異步I/O，那么在有些Unix上也必須采用裸設(shè)備。這個(gè)需要參考具體Unix的相關(guān)文檔。
6．能夠使用一個(gè)磁盤的第一個(gè)分區(qū)作為裸設(shè)備嗎？
可以，但是不推薦。在Unix的比較舊的版本是銀行，磁盤的第一個(gè)分區(qū)常常包含這個(gè)磁盤的一些信息，以及邏輯卷的一些控制信息。若這些部分被裸設(shè)備覆蓋的話，磁盤就會(huì)變得不可識別，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。
較新的Unix版本不會(huì)發(fā)生這樣的情況，因?yàn)樗鼈儾捎昧烁鼜?fù)雜的技術(shù)來管理磁盤，邏輯卷的一些信息。
但是，除非很確信不要使用磁盤的第一個(gè)分區(qū)來作為裸設(shè)備。
7．我可以把整個(gè)裸設(shè)備都作為Oracle的數(shù)據(jù)文件嗎？
不行。必須讓數(shù)據(jù)文件的大小稍微小于該裸設(shè)備的實(shí)際大小。至少要空出兩個(gè)oracle塊的大小來。
8．裸設(shè)備應(yīng)該屬于那個(gè)用戶？
應(yīng)該由root來創(chuàng)建裸設(shè)備，然后再分配給Oracle用戶以供使用。同時(shí)還要把它歸入Oracle用戶所在的那個(gè)組里邊（通常都是DBA）。
9．在創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件時(shí)如何指定裸設(shè)備？
和普通文件沒有什么太大的區(qū)別，一樣都是在單引號里邊寫上裸設(shè)備的詳細(xì)路徑就可以了。舉一個(gè)例子：要在創(chuàng)建一個(gè)表空間，使用兩個(gè)裸設(shè)備，每個(gè)分別為30M的大小，Oracle塊的大小為4K，可以用下面的命令：
CREATE TABLESPACE RAW_TS
DATAFILE '/dev/raw1' size 30712k
DATAFILE '/dev/raw2' size 30712k;
10.Oracle塊的大小和裸設(shè)備有什么關(guān)系嗎？
Oracle會(huì)必須是裸設(shè)備上物理塊大小的倍數(shù)。
11．如何在裸設(shè)備上進(jìn)行備份？
在裸設(shè)備上，不能使用Unix實(shí)用程序來進(jìn)行備份，唯一的辦法是使用最基本的Unix命令：DD來進(jìn)行備份。比如：dd if=/dev/raw1
of=/dev/rmt0
bs=16k。dd的具體語法可以參考unix手冊，或者聯(lián)機(jī)幫助。你也可以先用dd把裸設(shè)備上的數(shù)據(jù)文件備份到磁盤上，然后再利用Unix實(shí)用程序進(jìn)一
步處理。
12．如果我沒有使用Oracle并行服務(wù)器選項(xiàng)，我可以在數(shù)據(jù)庫上讓一部分?jǐn)?shù)據(jù)文件使用文件系統(tǒng)，另一部分使用裸設(shè)備嗎？
可以。但是這樣的話，會(huì)使備份過程更加復(fù)雜。
13．我應(yīng)該把聯(lián)機(jī)重做日志文件放到裸設(shè)備上嗎？
這是一個(gè)極好的選擇。聯(lián)機(jī)重做日志文件是寫操作非常頻繁的文件，放到裸設(shè)備上非常合適。如果你使用了并行服務(wù)器選項(xiàng)，那么聯(lián)機(jī)重做日志文件必須放到裸設(shè)備上面。
14．可以把歸檔日志文件放到裸設(shè)備上嗎？
不行。歸檔日志文件必須放到常規(guī)的Unix文件系統(tǒng)上面，或者直接放到磁帶上面去。
15．我可以在裸設(shè)備上邊放置多個(gè)數(shù)據(jù)文件嗎？
不行。所以你必須在設(shè)置裸設(shè)備時(shí)非常小心。太小的話，會(huì)導(dǎo)致空間很快用完，太大的話，空間就白白浪費(fèi)了。
16．因應(yīng)該把幾個(gè)裸設(shè)備放到同一個(gè)物理磁盤上嗎？
這樣做不好。因?yàn)槭褂寐阍O(shè)備就是為了提高磁盤讀寫速度。而把多個(gè)裸設(shè)備放到同一個(gè)物理磁盤上會(huì)導(dǎo)致讀寫競爭，這樣對于提高I/O速度是不利的。應(yīng)該盡量分散裸設(shè)備到不同的物理磁盤上，最好是分散到不同的磁盤控制器上。這是最佳選擇。
17．需要把所有裸設(shè)備都定義成同樣的大小嗎？
這不是必須得，但是劃分成同樣的大小對于管理數(shù)據(jù)庫比較有利。
18．為了在Unix上使用裸設(shè)備，我需要改變Unix核心參數(shù)嗎？
不需要。但可以選擇減小緩沖區(qū)的大小，如果沒有別的應(yīng)用也在同一臺Unix機(jī)器上運(yùn)行。因?yàn)檫\(yùn)用了裸設(shè)備以后，不再使用Unix的系統(tǒng)緩沖區(qū)。
19．為了提高讀寫速度，在操作系統(tǒng)級別上，還有什么辦法可以采取嗎？
使用RAID（廉價(jià)冗余磁盤陣列）也是非常有效的辦法，尤其實(shí)那種讀寫非常頻繁的系統(tǒng)。
20．在考慮了以上所有方面后，還能有什么辦法可以提高性能的嗎？
這就需要對Oracle 進(jìn)行優(yōu)化，并且購買更多的磁盤和磁盤控制器，來分散I/O到不同的磁盤上。
第三，RAW設(shè)備（同2，就是指裸設(shè)備）
               
               
               
               
               

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