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為什么更換存儲之后一切正常但RAC集群啟動不了？

作者：墨墨
存儲 存儲軟件
這是一次來自生產實踐的真實案例，某客戶核心生產庫由于進行新老存儲替換變更操作后，Oracle RAC 兩個節點均無法打開，數據庫遭遇嚴重故障。

這是一次來自生產實踐的真實案例，某客戶核心生產庫由于進行新老存儲替換變更操作后，Oracle RAC 兩個節點均無法打開，數據庫遭遇嚴重故障。

先來看看告警日志中記錄的錯誤信息，我們注意到數據庫能夠正常Mount，但是在Open階段遇到錯誤，提示某個數據文件不能被鎖定：

  1. ALTER DATABASE MOUNT  
  2. This instance was first to mount 
  3. Fri Dec 16 03:20:34 2016 
  4. Successful mount of redo thread 2, with mount id 3052566649 
  5. Fri Dec 16 03:20:40 2016 
  6. Database mounted in Shared Mode (CLUSTER_DATABASE=TRUE) 
  7. Lost write protection disabled 
  8. Completed: ALTER DATABASE MOUNT  
  9. ALTER DATABASE OPEN  
  10. This instance was first to open 
  11. Fri Dec 16 03:00:53 2016 
  12. Errors in file /diag/ojtdb/ojtdb2/trace/ojtdb2_ora_1569.trc: 
  13. ORA-01157: cannot identify/lock data file 1311 - see DBWR trace file 
  14. ORA-01110: data file 1311: '/dev/vx/rdsk/ora_ojt10/ora_dev1311' 
  15. ORA-1157 signalled during: ALTER DATABASE OPEN 

通常遇到這個錯誤，最常見的原因是存儲未正常掛載，或者數據文件損壞丟失。

[[234038]]

通過dd檢測發現I/O讀正常，dbv檢測數據文件也正常，這說明存儲和數據文件的基本表現都屬正常，而且不存在權限問題：

  1. oracle$  time dd if=/dev/vx/rdsk/ora_ojt10/ora_dev1311 of=/dev/null bs=1024k count=1000 
  2. 1000+0 records in 
  3. 1000+0 records out 
  4.  
  5. real    0m1.654s 
  6. user    0m0.006s 
  7. sys     0m0.316s 
  8.  
  9. oracle$  dbv file=/dev/vx/rdsk/ora_ojt10/ora_dev1311 blocksize=8192 

那么顯然，這個問題跳出了傳統的故障原因。

我們再回顧一下錯誤信息，數據庫啟動失敗源自DBWR報錯，可以通過進程跟蹤來分析進程的工作狀態。

在此我們通過v$session，分析DBW0進程當前的等待事件，排查dbwr進程遲遲不向其他進程發送相關ipc message的原因：

  1. SQL> select event from v$session where paddr in  
  2. (select addr from v$process where pid=<13>); 
  3. EVENT 
  4. ------------------------ 
  5. Disk file operations I/O 

DBWR 始終在執行磁盤 I/O 操作，Disk file operations I/O等待事件的官方解釋如下：

This event is used to wait for disk file operations (for example, open, close, seek, and resize). It is also used for miscellaneous I/O operations such as block dumps and password file accesses.

此事件用于等待磁盤文件操作（例如，打開，關閉，搜索和調整大小）。 它也用于一些其他I / O操作，例如塊轉儲和密碼文件訪問。

這個等待事件的三個參數p1，p2，p3 含義如下：

持續觀察DBWR該事件的參數值，發現 p1=2，意思是 file open，在進行文件打開操作；p3=2，意思是操作數據文件。

而 p2 一直在遞增變化，其含義是文件號，不斷順序的打開不同的數據文件。

說明DBW0正在逐個檢查并打開數據文件，查詢得知該庫數據文件有1560個，在逐個檢查進行到900秒后，后臺alert日志中出現了如下錯誤，這一次出現問題的是另外一個文件：

  1. ORA-01157: cannot identify/lock data file 1401 - see DBWR trace file 
  2. ORA-01110: data file 1401: '/dev/vx/rdsk/ora_ojt10/ora_dev1401' 
  3. ORA-1157 signalled during: ALTER DATABASE OPEN  

在啟動過程中，我們發現從mount到open階段，報出 ORA-01157 和 ORA-01110 花費的時間很長，需要十幾分鐘，然后報錯，使得啟動過程強制終止；

最終是后臺dbw進程在輸出日志，為了進一步分析該過程中具體流程，于是開啟10046事件跟蹤dbw0進程：

  1. *** 2016-12-16 12:03:30.798--這里時間是12點03，開始執行open操作 
  2. WAIT #0: nam='SQL*Net message from client' ela= 7344875 driver id=1650815232 #bytes=1 p3=0 obj#=-1 tim=8068132685065 
  3. XCTEND rlbk=0, rd_only=1, tim=8068132685665 
  4. ===================== 
  5. PARSING IN CURSOR #18446744071440810672 len=19 dep=0 uid=0 oct=35 lid=0 tim=8068132686043 hv=1907384048 ad='176ffabd68' sqlid='a01hp0psv0rrh' 
  6. alter database open 
  7.  
  8. *** 2016-12-16 12:18:49.122 
  9. WAIT #18446744071440810672: nam='rdbms ipc reply' ela= 2010056 from_process=23 timeout=2 p3=0 obj#=-1 tim=8069051099141 
  10. *** 2016-12-16 12:18:51.038--之前都是空閑等待，從這個時間點開始，當前進程等待超時 ，發送超時消息給dbw0進程。而這個時間點18分。 
  11. WAIT #18446744071440810672: nam='ksdxexeotherwait' ela= 1915544 p1=0 p2=0 p3=0 obj#=-1 tim=8069053014980 
  12. WAIT #18446744071440810672: nam='control file sequential read' ela= 818 file#=0 block#=1 blocks=1 obj#=-1 tim=8069053016115 
  13. WAIT #18446744071440810672: nam='control file sequential read' ela= 496 file#=0 block#=39 blocks=1 obj#=-1 tim=8069053016665 
  14. WAIT #18446744071440810672: nam='control file sequential read' ela= 393 file#=0 block#=41 blocks=1 obj#=-1 tim=8069053017100 
  15. WAIT #18446744071440810672: nam='control file sequential read' ela= 8212 file#=0 block#=2300 blocks=1 obj#=-1 tim=8069053025356 
  16. WAIT #18446744071440810672: nam='CSS initialization' ela= 20622 p1=0 p2=0 p3=0 obj#=-1 tim=8069053046642 
  17. WAIT #18446744071440810672: nam='CSS operation: action' ela= 2656 function_id=65 p2=0 p3=0 obj#=-1 tim=8069053049357 

從dbw0進程的跟蹤日志來看，發現進程等待超時，然后發送超時消息給dbw0進程。從12:03分發起open操作，到12:18分出現超時消息，（18-3）*60 s = 900 s，即900秒后，后臺發送超時消息給dbw0進程，而這個時間點正是后臺報錯而啟動終止的時間。

這個信息給出了很好的分析線索，隨即繼續分析跟蹤文件，詳細分析每一次I/O的狀態：

  1. waited for 'Disk file operations I/O', seq_num: 617 
  2.       p1: 'FileOperation'=0x2 
  3.       p2: 'fileno'=0x1a9 
  4.       p3: 'filetype'=0x2 
  5.       time_waited: 0.696732 sec (sample interval: 0 sec) 
  6.   [1 sample,                                                          07:57:37] 
  7.     waited for 'Disk file operations I/O', seq_num: 614 
  8.       p1: 'FileOperation'=0x2 
  9.       p2: 'fileno'=0x1a7 
  10.       p3: 'filetype'=0x2 
  11.       time_waited: 0.699569 sec (sample interval: 0 sec) 
  12.   [1 sample,                                                          07:57:36] 
  13.     waited for 'Disk file operations I/O', seq_num: 613 
  14.       p1: 'FileOperation'=0x2 
  15.       p2: 'fileno'=0x1a6 
  16.       p3: 'filetype'=0x2 
  17.       time_waited: 0.682626 sec (sample interval: 0 sec) 
  18.   [1 sample,                                                          07:57:35] 
  19.     waited for 'Disk file operations I/O', seq_num: 611 
  20.       p1: 'FileOperation'=0x2 
  21.       p2: 'fileno'=0x1a4 
  22.       p3: 'filetype'=0x2 
  23.       time_waited: 0.695486 sec (sample interval: 0 sec) 
  24.   [1 sample,                                                          07:57:34] 
  25.     waited for 'Disk file operations I/O', seq_num: 610 
  26.       p1: 'FileOperation'=0x2 
  27.       p2: 'fileno'=0x1a3 
  28.       p3: 'filetype'=0x2 
  29.       time_waited: 0.700244 sec (sample interval: 0 sec) 
  30.   [1 sample,                                                          07:57:33] 
  31.     waited for 'Disk file operations I/O', seq_num: 608 
  32.       p1: 'FileOperation'=0x2 
  33.       p2: 'fileno'=0x1a1 
  34.       p3: 'filetype'=0x2 
  35.       time_waited: 0.682131 sec (sample interval: 0 sec) 
  36. --------------------------------------------------- 
  37. Sampled Session History Summary: 
  38.   longest_non_idle_wait: 'Disk file operations I/O' 
  39.   [1 sample, 07:57:51 ] 
  40.       time_waited: 0.910736 sec (sample interval: 0 sec) 

注意以上日志，可以發現平均打開一個數據文件的Disk file operations I/O操作大概需要0.7s左右，該庫共有 1560個 數據文件，照此計算，打開所有數據文件大約需要1092秒，這個時間超出了之前得出的從發起open到報錯終止的900秒的。

那么我們接下來要想辦法，讓數據庫在報錯之前等待更久。

怎么辦呢？讓我們思考1秒鐘。。。

數據庫中有一個隱藏參數 _controlfile_enqueue_timeout 默認為900s，該參數的意思是在數據庫的 Open 階段，鎖定控制文件讀取相關的數據文件并打開的允許超時時間，如果超過了900s閾值則認為數據庫超時，會拋出異常，中斷操作。

在此之前，我們估算了打開所有數據文件需要至少1092秒，這里在參數文件將該參數修改為9000s后，重新執行啟動流程，最終成功打開了數據庫的第二節點。

  1. Fri Dec 16 12:52:22 2016 
  2. ALTER SYSTEM SET _controlfile_enqueue_timeout=9000 SCOPE=SPFILE; 
  3. Fri Dec 16 12:52:22 2016 
  4. Shutting down instance (abort) 
  5. License high water mark = 5 
  6. USER (ospid: 18936): terminating the instance 
  7. Instance terminated by USER, pid = 18936 
  8. Fri Dec 16 12:52:30 2016 
  9. Instance shutdown complete 
  10. Fri Dec 16 12:52:34 2016 
  11. Starting ORACLE instance (normal) 
  12. Fri Dec 16 12:52:47 2016 
  13. … 
  14. Fri Dec 16 12:56:39 2016 
  15. Database mounted in Shared Mode (CLUSTER_DATABASE=TRUE) 
  16. Lost write protection disabled 
  17. Completed: ALTER DATABASE   MOUNT 
  18. Fri Dec 16 12:57:19 2016 
  19. alter database open 
  20. Fri Dec 16 13:15:42 2016 
  21. GTX0 started with pid=92, OS id=26326  
  22. replication_dependency_tracking turned off (no async multimaster replication found) 
  23. Starting background process QMNC 
  24. Fri Dec 16 13:15:43 2016 
  25. QMNC started with pid=93, OS id=26332  
  26. Completed: alter database open 

從日志中，也清晰的看到，從12:57發起 alter database open 到***完成open，耗時18分鐘后，數據庫成功open，數據庫恢復正常。

這個案例給我們的警示是：

在可能的情況下，任何變更都應該進行 1：1 真實測試，***可能發現隱患；

事關存儲的變更，必須做好存儲的讀寫I/O基準測試；

這個案例的后續是，分析新存儲的I/O性能為何出現衰減，導致啟動超時。這和存儲的規劃、磁盤劃分、緩存配置等有關，數據庫的案例到此就處理完成了。

責任編輯：武曉燕 來源： 數據和云
存儲RAC集群
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