Oracle SCN 详解
一、简介
scn,system change number 在某个时间点定义数据库已提交版本的时间戳标记,Oracle为每个已提交事务分配一个唯一的scn,scn值是对数据库进行更改的逻辑时间点。scn是一个6字节的数字,分为两部分,scn_base和scn_wrap,scn_base是一个四字节的数字,scn_wrap是一个2字节的数字。scn_base到达最大值时,scn_wrap增加1,scn_base将被重置为0,一直持续到scn_wrap达到最大值。scn分为以下几种:
二、check point scn
1、start scn(datafile_header)
当检查点发生或者实力关闭时,所有缓存数据需要全部写入到数据文件中,此时数据库文件中的各个start scn更新到一致。Oracle启动时先检查是否需要media recovery,若数据文件中各个start scn不一致,出现某个start scn较小,说明该文件较旧(被替换成老文件或者未及时更新),此时需要手动进行redo介质恢复。
select checkpoint_change# from v$datafile_header;
2、stop scn (又称end scn,control file)
实例正常关闭时,将会触发checkpoint,同时执行完全检查点,并用该检查点时的scn号更新四个scn,这时所有数据文件的stop scn都设置为数据文件头的start scn (除了offline 和read only的数据文件)
数据库重启时,Oracle将数据文件头中的start scn和datafile scn比较,如果两者匹配,Oracle接下来比较start scn 和stop scn,如果匹配,数据库不需要实例恢复,直接打开;所有数据文件打开后,online 且 read write的数据文件stop scn再次被设置为null,表示数据文件已经打开并且能够正常使用了。有些表空间时read only,这时,system checkpoint scn会不断增长,而start scn和datafile scn停止更新,直到表空间设为可读写,这时,system checkpoint scn会大于start scn和datafile scn。
数据库非正常关闭(实例崩溃),stop scn不会被设置,依然为null,数据库启动到mount时可以查询出来。重启时,smon进程会执行实例恢复,进行前滚,打开数据库、回滚。
数据文件介质故障,datafile scn及system checkpoint scn 比start scn大。介质故障时,数据文件被以前的备份代替,datafile scn肯定比start scn大,Oracle此时进行介质恢复。
控制文件介质故障,system checkpoint scn 及datafile scn 比start scn小,在数据库恢复时,control file可能不是最新的,把一个较早的控制文件还原为当前的控制文件,然后执行恢复操作,这时control file 中的system checkpoint scn和datafile scn 可能比start scn小。这时,恢复数据库用:recover database using backup controlfile 或其他。
备份时的实例崩溃,当执行begin backup 时,实例崩溃:control file中的datafile scn和start scn相同,但是每个可读写的在线数据文件之间的检查点scn不同,那就要求介质恢复。
日志切换或者checkpoint,当日志切换或发生checkpoint(上述第五个步骤)时,从Low SCN到Next SCN之间的所有redo记录的数据就被DBWn进程写入数据文件中,而CKPT进程则将所有数据文件(无论redo log中的数据是否影响到该数据文件)的文件头上记录的Start SCN(通过视图v$datafile_header的字段checkpoint_change#可以查询)更新为Next SCN,同时将控制文件中的System Checkpoint SCN(通过视图v$database的字段checkpoint_change#可以查询)、每个数据文件对应的Datafile Checkpoint(通过视图v$datafile的字段checkpoint_change#可以查询)也更新为Next SCN。但是,如果该数据文件所在的表空间被设置为read-only时,数据文件的Start SCN和控制文件中Datafile Checkpoint SCN都不会被更新。
3、datafile scn (control file)
用来跟start scn 对比,判断start scn 是否时最新的,Oracle 在更新每个数据文件的start scn之前会先更新控制文件中的datafile scn ,因此控制文件中的datafile scn总会保持最新。
4、system checkpoint scn(control file )
用来判断控制文件是否是最新的,与start scn对比,若system checkpoint scn 较旧,则需对控制文件进行介质恢复
异常1:start scn不一致------某个数据文件旧,介质恢复
异常2:system scn=datafile scn 控制文件旧,介质恢复
异常3:system scn=datafile scn > start scn 数据文件旧,介质恢复
异常4:stop scn为空(启动过程中)需进行实例恢复
三、system current scn
Sql>select current_scn from v$database;
Sql>select scn_to_timestamp(4788376) from dual;
Sql>select timestamp_to_scn(sysdate) from dual; (scn与自然时间的转换,若一个自然时间对应多个scn,则转换时取最小scn)
四、redolog scn (archive log)
redo log中的high scn和low scn
Oracle的Redo log会顺序纪录数据库的各个变化。一组redo log文件写满后,会自动切换到下一组redo log文件。则上一组redo log的high scn就是下一组redo log的low scn。在current log中high scn为无穷大。
可通过查询v$log_history查看 low scn和 high scn。
a.Low scn(开始写一组日志时,会在该日志中记录当前SCN)
b.Last redo scn(日志文件被更新时,会记录当前scn反映日志更新进度)
c. Thread closed scn(未切换日志组时关闭数据库时,记录当前SCN)
d. nexto scn (切换日志组时,在当前日志文件中记录,并作为下一组日志文件的Low scn)
五、block scn
在数据块中记录块被修改的scn,用来保证一致性读(consistent read),在一项查询事务进行过程中(假设查询比较长),若在此过程中对数据块进行了修改(不管提交与否),都不会影响在数据修改之前发起的查询事务。即服务进程会去回滚段上读取block scn小于 发起查询时刻scn的数据内容。
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