asmcmd lsdg 输出指标解读，相关指标计算方式

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典型输出示例
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State Type Rebal Sector Logical_Sector Block AU Total_MB Free_MB Req_mir_free_MB Usable_file_MB Offline_disks Voting_files Name
MOUNTED NORMAL N 512 512 4096 1048576 6144000 3072000 1024000 1024000 0 N DATA
MOUNTED HIGH N 512 512 4096 1048576 15360000 7680000 2048000 1877333 0 Y OCR
MOUNTED EXTERN N 512 512 4096 1048576 2048000 1024000 0 1024000 0 N FRA

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【一、ASM 冗余级别总览】

冗余级别 默认镜像方式 最小 FG 数 可容忍故障数 可用空间比例
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EXTERNAL 无镜像 1 0 (依赖外部RAID) 100%
NORMAL 双镜像 (2-way) 2 1 个 FG 故障 ≈ 50%
HIGH 三镜像 (3-way) 3 2 个 FG 故障 ≈ 33.3%
FLEX 可自定义 3 (至少) 取决于设置 取决于设置
EXTENDED 双镜像 (站点级) 3 (每站≥1) 1个站点或1个FG 取决于设置

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【二、lsdg / V$ASM_DISKGROUP 指标详解】

┌──────────────────┬────────┬────────────────────────────────────────────────────┐ │ 参数名 │ 示例值 │ 含义详解 │ ├──────────────────┼────────┼────────────────────────────────────────────────────┤ │ State │ MOUNTED│ 磁盘组状态： │ │ │ │ • MOUNTED — 已挂载，可被数据库实例访问 │ │ │ │ • DISMOUNTED — 已卸载，不可访问 │ │ │ │ • QUIESCING — 正在静默（即将卸载） │ ├──────────────────┼────────┼────────────────────────────────────────────────────┤ │ Type │ NORMAL │ 冗余级别： │ │ │ │ • EXTERNAL — 无镜像，依赖外部 RAID（可用空间100%） │ │ │ │ • NORMAL — 双路镜像 2-way mirror（可用空间≈50%） │ │ │ │ • HIGH — 三路镜像 3-way mirror（可用空间≈33%） │ │ │ │ • FLEX — 灵活冗余（可自定义文件级冗余） │ │ │ │ • EXTENDED — 扩展冗余（跨站点双镜像） │ ├──────────────────┼────────┼────────────────────────────────────────────────────┤ │ Rebal │ N │ 重平衡状态： │ │ │ │ • N — 未进行重平衡 │ │ │ │ • Y — 正在进行重平衡（添加/删除磁盘后 ASM 自动迁移 │ │ │ │ 数据以均匀分布，期间 IO 性能可能下降） │ ├──────────────────┼────────┼────────────────────────────────────────────────────┤ │ Sector │ 512 │ 物理扇区大小（字节）。现代磁盘常见 512 或 4096。 │ │ │ │ 决定磁盘底层 IO 对齐方式。 │ ├──────────────────┼────────┼────────────────────────────────────────────────────┤ │ Logical_Sector │ 512 │ 逻辑扇区大小（字节）。 │ │ │ │ 若 Logical_Sector > Sector，表示磁盘支持 512e/4Kn │ │ │ │ 高级格式，ASM 按逻辑扇区进行寻址。 │ ├──────────────────┼────────┼────────────────────────────────────────────────────┤ │ Block │ 4096 │ ASM 元数据块大小（字节），默认 4KB。 │ │ │ │ 用于存储磁盘组目录、文件目录、区映射等元数据。 │ ├──────────────────┼────────┼────────────────────────────────────────────────────┤ │ AU │ 1048576│ Allocation Unit 分配单元大小（字节），默认 1MB。 │ │ │ │ ASM 分配空间的最小单位，直接影响条带化和性能。 │ │ │ │ 可选值：1MB / 2MB / 4MB / 8MB / 16MB / 32MB / 64MB│ ├──────────────────┼────────┼────────────────────────────────────────────────────┤ │ Total_MB │ 6144000│ 磁盘组所有磁盘的总物理容量（MB）。 │ │ │ │ 已扣除约 1% 的磁盘头开销（ASM 头信息、元数据预留）。│ ├──────────────────┼────────┼────────────────────────────────────────────────────┤ │ Free_MB │ 3072000│ 磁盘组当前完全空闲的物理容量（MB）。 │ │ │ │ ⚠️ 此值未考虑冗余镜像，不能直接等同于可创建文件大小。 │ ├──────────────────┼────────┼────────────────────────────────────────────────────┤ │ Req_mir_free_MB │ 1024000│ Required Mirror Free MB — 恢复全冗余所需预留空间。 │ │ │ │ │ │ │ │ 计算逻辑： │ │ │ │ • EXTERNAL: 0 │ │ │ │ • NORMAL(2FG): MAX(单盘容量) │ │ │ │ • NORMAL(>2FG): MAX(FG总容量) │ │ │ │ • HIGH(3FG): 2 × MAX(单盘容量) │ │ │ │ • HIGH(>3FG): 2 × MAX(FG总容量) │ │ │ │ │ │ │ │ 用途：当某个 FailGroup 整体故障时，ASM 需要利用此 │ │ │ │ 预留空间在其他 FG 上重建镜像副本，确保冗余恢复。 │ ├──────────────────┼────────┼────────────────────────────────────────────────────┤ │ Usable_file_MB │ 1024000│ 实际可用于创建用户文件的空间（MB）。 │ │ │ │ │ │ │ │ 计算公式： │ │ │ │ Usable_file_MB = (Free_MB - Req_mir_free_MB) │ │ │ │ / Mirror_Coefficient │ │ │ │ │ │ │ │ Mirror_Coefficient: NORMAL=2, HIGH=3, EXTERNAL=1 │ │ │ │ │ │ │ │ ⚠️ 若此值为负数：说明 Free_MB < Req_mir_free_MB， │ │ │ │ 空闲空间已不足以应对 FG 故障后的冗余重建，需立即扩容！│ ├──────────────────┼────────┼────────────────────────────────────────────────────┤ │ Offline_disks │ 0 │ 当前处于 OFFLINE 状态的磁盘数量。 │ │ │ │ • 0 — 所有磁盘正常在线 │ │ │ │ • >0 — 有磁盘离线，需尽快排查修复，否则冗余降级 │ ├──────────────────┼────────┼────────────────────────────────────────────────────┤ │ Voting_files │ N │ 是否包含 Clusterware Voting（投票）文件： │ │ │ │ • Y — 包含，此磁盘组用于存储 OCR/Voting 文件 │ │ │ │ • N — 不包含普通数据库数据文件 │ │ │ │ Voting 文件对集群脑裂仲裁至关重要。 │ ├──────────────────┼────────┼────────────────────────────────────────────────────┤ │ Name │ DATA │ 磁盘组名称。创建时指定，如 DATA / FRA / RECO 等。 │ └──────────────────┴────────┴────────────────────────────────────────────────────┘

【三、核心计算公式】

1. 基础公式（通用）
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Usable_file_MB = (Free_MB - Req_mir_free_MB) / Mirror_Coefficient

Mirror_Coefficient（镜像系数）:
EXTERNAL = 1
NORMAL = 2
HIGH = 3

2. Req_mir_free_MB 计算逻辑（Oracle 官方规则）
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【NORMAL 冗余 — 双镜像，可容忍 1 个 FG 故障】

FG 数量 Req_mir_free_MB 公式 原理说明 ------------------------------------------------------------------------ = 2 MAX(单个磁盘大小) 仅2个FG时，预留等于 最大单盘容量，用于单盘 故障后在幸存FG内重建镜像 > 2 MAX(单个 Failure Group 的总容量) ≥3个FG时，预留等于最大 FG总容量，用于整个FG故障 后向其他FG重建数据

【HIGH 冗余 — 三镜像，可容忍 2 个 FG 故障】

FG 数量 Req_mir_free_MB 公式 原理说明 ------------------------------------------------------------------------ = 3 2 × MAX(单个磁盘大小) 仅3个FG时，预留等于两 个最大单盘容量之和 > 3 2 × MAX(单个 Failure Group 的总容量) ≥4个FG时，预留等于两个 最大FG容量之和，确保任意 两个FG同时故障后可重建

【EXTERNAL 冗余】

Req_mir_free_MB = 0

3. 有效可用空间（不考虑故障恢复预留）
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实际可用空间（裸） = Free_MB / Mirror_Coefficient

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【四、NORMAL 冗余：2个 FG vs 3个 FG 深度对比】

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场景：6 块 1TB 磁盘，全部空闲 ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 配置 A：2 个 FailGroup（每 FG 3 块盘） │ │ │ │ FailGroup_A: 磁盘1(1TB) + 磁盘2(1TB) + 磁盘3(1TB) = 3TB │ │ FailGroup_B: 磁盘4(1TB) + 磁盘5(1TB) + 磁盘6(1TB) = 3TB │ │ │ │ Total_MB = 6TB ≈ 6,144,000 MB │ │ Free_MB = 6,144,000 MB │ │ Req_mir_free_MB = MAX(单个磁盘大小) = 1TB ≈ 1,048,576 MB │ │ │ │ Usable_file_MB = (6,144,000 - 1,048,576) / 2 = 2,547,712 MB ≈ 2.43TB │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 配置 B：3 个 FailGroup（每 FG 2 块盘） │ │ │ │ FailGroup_A: 磁盘1(1TB) + 磁盘2(1TB) = 2TB │ │ FailGroup_B: 磁盘3(1TB) + 磁盘4(1TB) = 2TB │ │ FailGroup_C: 磁盘5(1TB) + 磁盘6(1TB) = 2TB │ │ │ │ Total_MB = 6TB ≈ 6,144,000 MB │ │ Free_MB = 6,144,000 MB │ │ Req_mir_free_MB = MAX(FG总容量) = 2TB ≈ 2,048,000 MB │ │ │ │ Usable_file_MB = (6,144,000 - 2,048,000) / 2 = 2,048,000 MB ≈ 2TB │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ 对比结论： ┌──────────────┬───────────────┬───────────────┬──────────────────────────┐ │ 指标 │ 2个FG(每FG3盘)│ 3个FG(每FG2盘)│ 差异 │ ├──────────────┼───────────────┼───────────────┼──────────────────────────┤ │ Total_MB │ ~6TB │ ~6TB │ 相同 │ │ Req_mir_free │ ~1TB │ ~2TB │ 3FG预留更大（按FG总容量）│ │ Usable_file │ ~2.43TB │ ~2TB │ 2FG可用更多（按单盘计算）│ │ 故障容忍 │ 1个FG │ 1个FG │ 相同 │ │ 数据分布 │ 一般 │ 更好 │ 3FG更均匀 │ └──────────────┴───────────────┴───────────────┴──────────────────────────┘ 关键结论： • 2个FG时按"最大单盘"计算预留，3个FG时按"最大FG总容量"计算 • 增加FG数量会改变 Req_mir_free_MB 的计算维度（从单盘→FG总容量） • 更多FG带来更好的数据分布和重平衡性能，但可能增加预留空间

【五、HIGH 冗余：3个 FG vs 5个 FG 深度对比】

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场景：15 块 1TB 磁盘，全部空闲 ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 配置 A：3 个 FailGroup（每 FG 5 块盘） │ │ │ │ FailGroup_A: 5块盘 = 5TB FailGroup_B: 5块盘 = 5TB │ │ FailGroup_C: 5块盘 = 5TB │ │ │ │ Total_MB = 15TB ≈ 15,360,000 MB │ │ Free_MB = 15,360,000 MB │ │ Req_mir_free_MB = 2 × MAX(单个磁盘大小) = 2TB ≈ 2,048,000 MB │ │ │ │ Usable_file_MB = (15,360,000 - 2,048,000) / 3 = 4,437,333 MB ≈ 4.23TB│ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ 配置 B：5 个 FailGroup（每 FG 3 块盘） │ │ │ │ FailGroup_A: 3TB FailGroup_B: 3TB FailGroup_C: 3TB │ │ FailGroup_D: 3TB FailGroup_E: 3TB │ │ │ │ Total_MB = 15TB ≈ 15,360,000 MB │ │ Free_MB = 15,360,000 MB │ │ Req_mir_free_MB = 2 × MAX(FG总容量) = 6TB ≈ 6,144,000 MB │ │ │ │ Usable_file_MB = (15,360,000 - 6,144,000) / 3 = 3,072,000 MB ≈ 3TB │ └─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ 对比结论： ┌──────────────┬───────────────┬───────────────┬──────────────────────────┐ │ 指标 │ 3个FG(每FG5盘)│ 5个FG(每FG3盘)│ 差异 │ ├──────────────┼───────────────┼───────────────┼──────────────────────────┤ │ Total_MB │ ~15TB │ ~15TB │ 相同 │ │ Req_mir_free │ ~2TB │ ~6TB │ 5FG预留更大（按FG总容量）│ │ Usable_file │ ~4.23TB │ ~3TB │ 3FG可用更多（按单盘计算）│ │ 故障容忍 │ 2个FG │ 2个FG │ 相同 │ │ 数据分布 │ 一般 │ 更好 │ 5FG更均匀 │ └──────────────┴───────────────┴───────────────┴──────────────────────────┘ 关键结论： • 3个FG时按"2×最大单盘"计算预留，>3个FG时按"2×最大FG总容量"计算 • FG数量增加会改变计算维度，可能增加 Req_mir_free_MB • 设计时应权衡：更多FG带来更好的分布和故障隔离，但可能减少可用空间

【六、Exadata 平台特殊规则】

在 Exadata 平台上，Req_mir_free_MB 采用固定比例计算，覆盖上述常规逻辑：

ASM 版本 FG 数量 < 5 FG 数量 ≥ 5
─────────────────────────────────────────────────────────
12.2 / 18c+ TOTAL_MB × 15% TOTAL_MB × 9%
其他版本 TOTAL_MB × 15% TOTAL_MB × 15%

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【七、Voting 文件与 FailGroup 关系】

冗余级别 最小磁盘数 Voting文件数 OCR副本数 FailGroup 要求 -------------------------------------------------------------------------------- EXTERNAL 1 1 1 无特殊要求 NORMAL 3 3 2 2 Regular + 1 Quorum HIGH 5 5 3 3 Regular + 2 Quorum

注意：Quorum FailGroup 仅存储 Voting 文件，不参与用户数据冗余计算。

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【八、Usable_file_MB 为负数的含义与处理】

当 Free_MB ≤ Req_mir_free_MB 时，Usable_file_MB 将为零或负数。

含义：
• 当前空闲空间不足以在发生 FG 故障后恢复全冗余
• 若此时再发生 FG 故障，部分文件将处于"降低冗余"状态
• 数据完整性面临风险

处理建议：
1. 立即添加新磁盘或扩容现有磁盘
2. 检查是否有异常增长的大文件
3. 评估是否需要调整冗余级别或 FG 分布

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【九、运维快速查询命令】

-- 1. 查看所有磁盘组容量指标
SELECT
name,
type,
state,
total_mb/1024 AS total_gb,
free_mb/1024 AS free_gb,
required_mirror_free_mb/1024 AS req_mir_free_gb,
usable_file_mb/1024 AS usable_file_gb,
decode(sign(usable_file_mb),1,'充足',0,'临界',-1,'告警','未知') AS status
FROM v$asm_diskgroup;

-- 2. 查看 FailGroup 详情与容量分布
SELECT
dg.name AS diskgroup,
d.failgroup,
COUNT(*) AS disk_count,
SUM(d.total_mb)/1024 AS fg_total_gb,
SUM(d.free_mb)/1024 AS fg_free_gb
FROM v$asm_disk d
JOIN v$asm_diskgroup dg ON d.group_number = dg.group_number
WHERE d.state = 'NORMAL'
GROUP BY dg.name, d.failgroup
ORDER BY dg.name, fg_total_gb DESC;

-- 3. 查看磁盘详情
SELECT
name,
path,
failgroup,
total_mb/1024 AS total_gb,
free_mb/1024 AS free_gb,
ROUND(free_mb/total_mb*100,2) AS free_pct
FROM v$asm_disk
WHERE state = 'NORMAL'
ORDER BY failgroup, total_mb DESC;

-- 4. 查看 ASM 磁盘组参数
SELECT
name,
type,
allocation_unit_size/1024/1024 AS au_mb,
sector_size,
block_size,
compatibility,
database_compatibility
FROM v$asm_diskgroup;

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【十、设计建议与最佳实践】

1. FailGroup 规划原则
• 同一 FG 内的磁盘应共享同一故障域（同一存储柜、同一控制器、同一电源）
• 不同 FG 的磁盘应分布在独立的故障域中
• 各 FG 容量应尽量相等，避免某个 FG 过大导致预留空间虚高

2. 冗余级别选择
• EXTERNAL：有外部 RAID 保护的非核心数据，最大化空间利用率
• NORMAL：大多数生产环境的标准选择，平衡成本与保护
• HIGH：核心交易、金融级数据，可容忍双 FG 同时故障

3. 容量监控
• 定期监控 Usable_file_MB，确保 > 0
• 设置告警阈值：当 Usable_file_MB < 总容量 10% 时预警
• 扩容前计算新增磁盘对 Req_mir_free_MB 和 Usable_file_MB 的影响

4. Exadata 注意事项
• 12.2+ 且 FG ≥ 5 时，预留比例从 15% 降至 9%，可显著增加可用空间
• 充分利用这一特性，在 Exadata 上建议配置 ≥ 5 个 FG