概述
SCN(System Chang Number)作为oracle中的一个重要机制,在数据恢复、Data Guard、Streams复制、RAC节点间的同步等各个功能中起着重要作用。理解SCN的运作机制,可以帮助你更加深入地了解上面所说的功能。
SCN机制
在理解SCN之前,我们先看下oracle事务中的数据变化是如何写入数据文件的:
1、事务开始;
2、在buffer cache中找到需要的数据块,如果没有找到,则从数据文件中载入buffer cache中;
3、事务修改buffer cache的数据块,该数据被标识为“脏数据”,并被写入log buffer中;
4、事务提交,LGWR进程将log buffer中的“脏数据”写入redo log file中;
5、当发生checkpoint,CKPT进程更新所有数据文件的文件头中的信息,DBWn进程则负责将Buffer Cache中的脏数据写入到数据文件中。
经过上述5个步骤,事务中的数据变化最终被写入到数据文件中。但是,一旦在上述中间环节时,数据库意外宕机了,在重新启动时如何知道哪些数据已经写入数据文件、哪些没有写呢(同样,在DG、streams中也存在类似疑问:redo log中哪些是上一次同步已经复制过的数据、哪些没有)?SCN机制就能比较完善的解决上述问题。
SCN是一个数字,确切的说是一个只会增加、不会减少的数字。正是它这种只会增加的特性确保了Oracle知道哪些应该被恢复、哪些应该被复制。
总共有4中SCN:系统检查点(System Checkpoint)SCN、数据文件检查点(Datafile Checkpoint)SCN、结束SCN(Stop SCN)、开始SCN(Start SCN)。其中3种SCN存在于控制文件中,最后一种则存在于数据文件的文件头中。
在控制文件中,System Checkpoint SCN是针对整个数据库全局的,因此只存在一个,而Datafile Checkpoint SCN和Stop SCN是针对每个数据文件的,所以一个数据文件就对应在控制文件中存在一份Datafile Checkpoint SCN和Stop SCN。在数据库正常运行期间,Stop SCN(通过视图v$datafile的字段last_change#可以查询)是一个无穷大的数字或者说是NULL。
在一个事务提交后(上述第四个步骤),会在redo log中存在一条redo记录,同时,系统为其提供一个最新的SCN(通过函数dbms_flashback.get_system_change_number可以知道当前的最新SCN),记录在该条记录中。如果该条记录是在redo log被清空(日志满做切换时或发生checkpoint时,所有变化日志已经被写入数据文件中),则其SCN被记录为redo log的low SCN。以后在日志再次被清空前写入的redo记录中SCN则成为Next SCN。
当日志切换或发生checkpoint(上述第五个步骤)时,从Low SCN到Next SCN之间的所有redo记录的数据就被DBWn进程写入数据文件中,而CKPT进程则将所有数据文件(无论redo log中的数据是否影响到该数据文件)的文件头上记录的Start SCN(通过视图v$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。
最后,SCN除了作为反映事务数据变化并保持同步外,它还起到系统的“心跳”作用——每隔3秒左右系统会刷新一次系统SCN。
1.查询系统当前SCN
SQL> select current_scn from v$database;
SQL> select dbms_flashback.get_system_change_number from dual;
上面查SCN的方法,稍有延迟是因为执行命令的间隔,其实也是实时的了
2.查询数据库全局-检查点 SCN(控制文件)
SYS> select dbid,checkpoint_change# from v$database;
3.查询当前数据文件检查点SCN
在控制文件中、数据文件头中。即checkpoint scn,表示该数据文件最近一次执行检查点操作时的SCN
SQL> select file#,name,checkpoint_change#,to_char(checkpoint_time,'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') cptime from v$datafile;
4.查询数据文件头SCN(在控制文件中、数据文件头)
SQL> select name,checkpoint_change#,to_char(checkpoint_time,'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss') cptime from v$datafile_header;
5.查询数据文件结束SCN(在数据文件头,控制文件中)
LAST_CHANGE#,如果数据库非正常关闭值为NULL。正常关闭是关闭时的SCN。
实例恢复就是在打开数据库时检查此参数确定是否需要恢复。
数据库OPEN时LAST_CHANGE#也为NULL,因为不确定SCN多少时关闭。
SQL> select name,last_change# from v$datafile;
6.查询日志中所含SCN范围
SQL>select GROUP#,sequence#,STATUS,FIRST_CHANGE#,to_char(FIRST_TIME,'yyyy/mm/dd:hh24:mi:ss') firsttime,NEXT_CHANGE#,to_char(NEXT_TIME,'yyyy/mm/dd:hh24:mi:ss') nexttime from V$log;
篇幅有限,今天主要讲怎么SCN机制和怎么去查看SCN号,大家可以自己测试一下。
后面会分享更多关于DBA方面内容,感兴趣的朋友可以关注下!!