面试宝典:Oracle数据库Disk file Mirror/Media Repair Write等待事件处理过程

Oracle 数据库 “Disk file Mirror/Media Repair Write” 等待事件深度解析

一、等待事件本质与原理

官方定义：
Disk file Mirror/Media Repair Write 是 Oracle 数据库在 ASM（Automatic Storage Management）环境 中特有的等待事件，主要发生在以下场景：

• 数据写入需要同时更新多个镜像副本时
• ASM 检测到磁盘损坏后自动执行介质修复时
• 磁盘组再平衡（Rebalance）操作期间

核心原理：

graph TD
    A[DBWR 发起写请求] --> B{ASM 冗余类型}
    B -->|NORMAL 冗余| C[写入主副本 + 镜像副本]
    B -->|HIGH 冗余| D[写入主副本 + 2个镜像副本]
    C --> E[等待所有副本写入确认]
    D --> E
    E --> F{是否有副本写入失败？}
    F -->|是| G[触发 Media Repair 机制]
    F -->|否| H[写入完成]
    G --> I[从健康副本复制数据到新位置]
    I --> J[更新 ASM 元数据]

二、产生过程与典型场景

1. 镜像写入过程

1. DBWR 将脏数据块写入 ASM 磁盘组
2. ASM 根据冗余级别（NORMAL/HIGH）选择多个副本位置
3. 并发写入所有副本磁盘
4. 等待事件触发点：等待所有副本写入确认的阻塞时间

2. 介质修复过程

1. ASM 检测到磁盘损坏（SMART 错误或 I/O 超时）
2. 标记损坏磁盘为 OFFLINE
3. 自动启动修复进程（ARBx）
4. 从健康副本读取数据并写入新位置
5. 等待事件触发点：修复过程中的数据复制阶段

典型场景：

• 磁盘故障：物理磁盘损坏或链路故障
• 存储性能不均：镜像磁盘之间性能差异大（如 SSD+HDD 混用）
• 高并发写入：批量数据加载或大量 DML 操作
• 磁盘组变更：添加/删除磁盘触发的再平衡操作
• ASM 冗余变更：修改磁盘组冗余级别时

三、根本原因分析

存储层问题

问题类型	检测指标	影响
慢盘/坏盘	I/O 响应时间 > 20ms	拖累整个镜像组写入速度
存储带宽瓶颈	存储端口利用率 > 70%	并发写入能力不足
RAID 控制器故障	控制器缓存错误日志	写入缓冲失效
网络问题（Exadata）	InfiniBand 丢包率 > 0.1%	存储节点通信延迟

ASM 配置问题

• 磁盘组不均衡：磁盘大小/性能差异大
• 冗余级别过高：HIGH 冗余导致写放大（3副本写入）
• 再平衡参数不当：_asm_imbalance_tolerance 设置不合理
• AU 大小不匹配：4MB AU 处理小 I/O 效率低

数据库问题

• 高频率提交（频繁 log file sync）
• 超大事务（批量 INSERT/DELETE）
• 热块争用（索引分裂/ASSM 位图更新）

四、详细排查流程

步骤 1：确认等待事件特征

-- 查看等待事件统计
SELECT event, total_waits, time_waited_micro, 
       ROUND(time_waited_micro/NULLIF(total_waits,0)) avg_wait_us
FROM v$system_event 
WHERE event = 'Disk file Mirror/Media Repair Write';

-- 关联会话信息
SELECT s.sid, s.serial#, s.username, s.sql_id, s.event, 
       p1, p2, p3, p1text, p2text, p3text
FROM v$session s
WHERE s.event = 'Disk file Mirror/Media Repair Write';

步骤 2：诊断 ASM 磁盘组状态

-- ASM 实例查询
SELECT group_number, name, state, type, total_mb, free_mb, 
       offline_disks, voting_files
FROM v$asm_diskgroup;

-- 检查磁盘错误
SELECT path, name, failgroup, header_status, mode_status, 
       repair_timer, mount_date, path
FROM v$asm_disk
WHERE mount_status != 'CACHED';

关键指标：

• offline_disks > 0：存在离线磁盘
• repair_timer > 0：正在进行介质修复
• header_status：PROVISIONED/FORMER 状态异常

步骤 3：定位物理写入热点

-- 关联等待事件与对象
SELECT d.file_id, d.block_id, e.owner, e.segment_name, e.segment_type
FROM dba_extents e
JOIN (
  SELECT DISTINCT p1 AS file_id, p2 AS block_id 
  FROM v$session_wait 
  WHERE event = 'Disk file Mirror/Media Repair Write'
) d ON e.block_id <= d.block_id 
   AND e.block_id + e.blocks > d.block_id;

步骤 4：存储性能分析

操作系统级检查：

# Linux 环境
iostat -dxm 1 | grep -E '(Device|sd|asm)'

# 关键指标：
# await > 10ms   - 磁盘响应延迟
# %util > 70%    - 磁盘饱和
# svctm > 5ms    - 控制器瓶颈

ASM 性能视图：

SELECT group_number, disk_number, reads, writes, 
       read_time, write_time,
       ROUND(write_time/NULLIF(writes,0)) avg_write_ms
FROM v$asm_disk_iostat
WHERE avg_write_ms > 20;  -- 高延迟磁盘

步骤 5：关联数据库负载

-- 检查高写入 SQL
SELECT sql_id, executions, buffer_gets, disk_writes, 
       sql_text
FROM (SELECT * FROM v$sql ORDER BY disk_writes DESC)
WHERE ROWNUM <= 5;

-- DBWR 写入压力
SELECT * FROM v$bgprocess WHERE name LIKE 'DBW%';

五、解决方案与优化建议

1. 存储层优化

• 更换故障磁盘：

  ALTER DISKGROUP DATA OFFLINE DISK DATA_0004;
  ALTER DISKGROUP DATA ONLINE DISK DATA_0004;
  

• 平衡磁盘性能：确保镜像组内磁盘规格一致
• 升级存储硬件：SSD 替换 HDD，升级 HBA 卡

2. ASM 配置优化

• 调整再平衡参数：

  ALTER DISKGROUP DATA REBALANCE POWER 11;  -- 提高并行度
  

• 优化 AU 大小（创建新磁盘组时）：

  CREATE DISKGROUP DATA HIGH REDUNDANCY 
  DISK '/dev/sdb1' SIZE 1024G AU_SIZE 4M;
  

3. 数据库层优化

• 分散写入热点：

  -- 分区表
  CREATE TABLE sales (...) PARTITION BY RANGE (sale_date) 
  (PARTITION p1 VALUES LESS THAN (...));
  
  -- 反转键索引
  CREATE INDEX idx ON table(col) REVERSE;
  

• 优化写入事务：

  -- 批量提交
  BEGIN
    FOR i IN 1..10000 LOOP
      INSERT ...;
      IF MOD(i,1000)=0 THEN COMMIT; END IF;
    END LOOP;
  END;
  

4. 参数调整

-- 增加 DBWR 进程
ALTER SYSTEM SET db_writer_processes=4; 

-- 启用异步 I/O
ALTER SYSTEM SET filesystemio_options=SETALL SCOPE=SPFILE;

六、高级诊断工具

1. ASM 跟踪文件分析：

   ALTER SESSION SET events 'trace[ASM] disk high';
   

2. AWR 报告关键章节：

   • ASM Instance Activity Stats
   • I/O Stats by Filetype
   • Top 5 Timed Events

3. Exadata 专用诊断：

   SELECT * FROM v$cell_state;  -- 存储节点状态
   SELECT * FROM v$iofuncmetric; -- I/O 函数级指标
   

七、预防性维护建议

1. 定期检查：

   -- 每月执行
   ALTER DISKGROUP DATA CHECK ALL;
   

2. 监控体系：

   • 持续监控 v$asm_operation
   • 设置磁盘 SMART 预警
   • 部署 OSWatcher 捕获 I/O 指标

3. 容量规划：

   SELECT name, total_mb, free_mb, 
          ROUND((free_mb/total_mb)*100) pct_free
   FROM v$asm_diskgroup
   WHERE pct_free < 20;  -- 空间不足预警
   

关键结论：该等待事件本质是 ASM 冗余机制的保护性延迟，优化核心在于：

1. 确保存储硬件健康
2. 平衡 ASM 磁盘组负载
3. 避免数据库写入热点
   当平均等待时间持续 > 20ms 时，必须进行深入诊断。

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