正德厚生,臻于至善

aix /dev目录下hdisk 和 rhdisk的区别(asm必须使用字符设备)

原文链接:https://blog.csdn.net/cymm_liu/article/details/42149427

简单的解释:hdisk是块设备,而rhdisk是字符设备。

系统中能够随机(不需要按顺序)访问固定大小数据片(chunks)的设备被称作块设备,这些数据片就称作块。最常见的块设备是硬盘,除此以外,还有软盘驱动器、CD-ROM驱动器和闪存等等许多其他块设备。注意,它们都是以安装文件系统的方式使用的——这也是块设备的一般访问方式。

 另一种基本的设备类型是字符设备。字符设备按照字符流的方式被有序访问,像串口和键盘就都属于字符设备。如果一个硬件设备是以字符流的方式被访问的话,那就应该将它归于字符设备;反过来,如果一个设备是随机(无序的)访问的,那么它就属于块设备。

 这两种类型的设备的根本区别在于它们是否可以被随机访问——换句话说就是,能否在访问设备时随意地从一个位置跳转到另一个位置。举个例子,键盘这种设备提供的就是一个数据流,当你敲入“fox” 这个字符串时,键盘驱动程序会按照和输入完全相同的顺序返回这个由三个字符组成的数据流。如果让键盘驱动程序打乱顺序来读字符串,或读取其他字符,都是没有意义的。所以键盘就是一种典型的字符设备,它提供的就是用户从键盘输入的字符流。对键盘进行读操作会得到一个字符流,首先是“f”,然后是“o”,最后是“x”,最终是文件的结束(EOF)。当没人敲键盘时,字符流就是空的。硬盘设备的情况就不大一样了。硬盘设备的驱动可能要求读取磁盘上任意块的内容,然后又转去读取别的块的内容,而被读取的块在磁盘上位置不一定要连续,所以说硬盘可以被随机访问,而不是以流的方式被访问,显然它是一个块设备。

 内核管理块设备要比管理字符设备细致得多,需要考虑的问题和完成的工作相比字符设备来说要复杂许多。这是因为字符设备仅仅需要控制一个位置—当前位置—而块设备访问的位置必须能够在介质的不同区间前后移动。所以事实上内核不必提供一个专门的子系统来管理字符设备,但是对块设备的管理却必须要有一个专门的提供服务的子系统。不仅仅是因为块设备的复杂性远远高于字符设备,更重要的原因是块设备对执行性能的要求很高;对硬盘每多一分利用都会对整个系统的性能带来提升,其效果要远远比键盘吞吐速度成倍的提高大得多。另外,我们将会看到,块设备的复杂性会为这种优化留下很大的施展空间。

 简单来讲,块设备可以随机存取,而字符设备不能随机存取,那裸设备又该如何解释呢?

 难道裸设备,如磁盘裸设备也不能随机读取吗?那在数据库中用裸设备建一个2g的数据文件,为了存取最后一个数据块,难道Oracle还要把前面的所有数据块都读一遍,显然不符合事实,如果这样解释呢,操作系统不能随机读取,并不意味着数据库也不能随机读取。

 块设备通过系统缓存进行读取,不是直接和物理磁盘读取。字符设备可以直接物理磁盘读取。不经过系统缓存。(如键盘,直接相应中断)

ASM必须使用字符设备作为ASM磁盘,而不能使用块设备(如果使用块设备,则必须使用ASMLib的支持)

通常意义上我们认为块设备是可以随机读取的,但字符设备不能随机读取。那难道oracle在使用裸设备的时候必须对裸设备整个顺序读取一次,这绝对不可能。

 “ASMLib是ASM的可选附件,它的目标是为ASM支持的内核提供发现和访问块设备的备选接口”。在大多数Unix系统上,字符设备显示为/dev/rdsk,而在Linux上则显示为/dev/raw/raw,唯一的例外情况是在ASM使用NAS文件系统文件作为磁盘时。

字符设备和块设备是对同一个物理设备的两种不同的存储方式的抽象。

字符设备支持不定长的数据传输 (data transfers of arbitrary sizes),最小一个字节,LVM和存储设备的单次最大I/O只受 LTG (logical track group) 大小的限制,缺省为128KB,可修改。

块设备只能做定长的数据传输,数据必须经过 ‘kernel buffer cache’。

对 于 LVM 来讲,这个限制是由于 LVM 在底层统一采用了 Block I/O 的读写方式。换句话说,不管你是通过字符设备还是块设备访问 LVM,最终都会以 Block I/O 的方式传递数据,而这种方式的确要求I/O到达LVM 时它的大小为 block size (512字节) 的整数倍。

但通过字符设备和块设备访问 LVM的本质区别在于:

1. 块设备虽然表面上可以接受‘不定长’的‘逻辑’请求(例如 dd bs=1),但它必须经过块缓存(block buffer)模块才能达到LVM I/O 模块,而块缓存I/O必然是以“一个” 512字节块进行的(不能大,也不能小)。所以,在LVM这一层发生的还是512字节的读写。当你写1字节的时候,块缓存模块必须先把当前的512字节从 LV里读出来,更新一个字节以后再把整个512字节写回去。如果你读写1KB,块缓存必须把它分成两个512字节的请求发个LVM。所以在LVM层实际发 生了两个512字节的读写。

2. 字符设备从定义上支持不定长存取。但由于 LVM 底层实现采用了block I/O 的方式,I/O 必须以 512字节 的整数倍进行,并且单个I/O 大小不能大于 LTG (缺省128KB)。由于不经过缓存模块的‘打包’,1字节的请求不能在到达LVM底层时变成512字节,所以LVM返回 EINVAL 的错。但4KB, 8KB 直到 128KB 的请求都会直接处理,不会被分拆成 512字节,这是和块设备的存取方式的本质区别。

>> 反而块设备是利用了系统缓存,可以支持变长I/O的,这正是使用额外缓存带来的灵活度。

如上说述,这个的“灵活度”可以说是一种假象。实际上字符设备才更灵活。这和ORACLE使用裸设备做数据文件没有本质区别, ORACLE是可以对 裸设备/字符设备做随机存取的

赞(0) 打赏
未经允许不得转载:徐万新之路 » aix /dev目录下hdisk 和 rhdisk的区别(asm必须使用字符设备)
分享到: 更多 (0)

评论 抢沙发

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址

联系我们

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

微信扫一扫打赏