OracleSCN實現(xiàn)機制總結

SCN（System Chang Number）作為oracle中的一個重要機制，在數(shù)據(jù)恢復、Data Guard、Streams復制、RAC節(jié)點間的同步等各個功能中起著重要作用。理解SCN的運作機制，可以幫助你更加深入地了解上述功能。

　　在理解SCN之前，我們先看下oracle事務中的數(shù)據(jù)變化是如何寫入數(shù)據(jù)文件的：1、事務開始；2、在buffer cache中找到需要的數(shù)據(jù)塊，如果沒有找到，則從數(shù)據(jù)文件中載入buffer cache中；3、事務修改buffer cache的數(shù)據(jù)塊，該數(shù)據(jù)被標識為“臟數(shù)據(jù)”，并被寫入log buffer中；4、事務提交，LGWR進程將log buffer中的“臟數(shù)據(jù)”寫入redo log file中；5、當發(fā)生checkpoint，CKPT進程更新所有數(shù)據(jù)文件的文件頭中的信息，DBWn進程則負責將Buffer Cache中的臟數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)文件中。

　　經(jīng)過上述5個步驟，事務中的數(shù)據(jù)變化最終被寫入到數(shù)據(jù)文件中。但是，一旦在上述中間環(huán)節(jié)時，數(shù)據(jù)庫意外宕機了，在重新啟動時如何知道哪些數(shù)據(jù)已經(jīng)寫入數(shù)據(jù)文件、哪些沒有寫呢（同樣，在DG、streams中也存在類似疑問：redo log中哪些是上一次同步已經(jīng)復制過的數(shù)據(jù)、哪些沒有）？SCN機制就能比較完善的解決上述問題。

　　SCN是一個數(shù)字，確切的說是一個只會增加、不會減少的數(shù)字。正是它這種只會增加的特性確保了Oracle知道哪些應該被恢復、哪些應該被復制。

　　這四個分別是：1.System Checkpoint SCN當checkpoint完成后，ORACLE將System Checkpoint SCN號存放在控制文件中。我們可以通過下面SQL語句查詢：select checkpoint_change# from v$database；2.Datafile Checkpoint SCN當checkpoint完成后，ORACLE將Datafile Checkpoint SCN號存放在控制文件中。我們可以通過下面SQL語句查詢所有數(shù)據(jù)文件的Datafile Checkpoinnt SCN號。

　　select name，checkpoint_change# from v$datafile；3.Start SCN號ORACLE將Start SCN號存放在數(shù)據(jù)文件頭中。

　　這個SCN用于檢查數(shù)據(jù)庫啟動過程是否需要做Media Recovery.我們可以通過以下SQL語句查詢：select name，checkpoint_change# from v$datafile_header；4.End SCN （Stop SCN）號ORACLE將End SCN號存放在控制文件中。

　　這個SCN號用于檢查數(shù)據(jù)庫啟動過程是否需要做Instance Recovery.我們可以通過以下SQL語句查詢：select name，last_change# from v$datafile；在數(shù)據(jù)庫正常運行的情況下，對可讀寫的，online的數(shù)據(jù)文件，該SCN號為NULL. SCN號與數(shù)據(jù)庫啟動在數(shù)據(jù)庫啟動過程中，當System Checkpoint SCN、Datafile Checkpoint SCN和Start SCN號都相同時，數(shù)據(jù)庫可以正常啟動，不需要做media recovery.三者當中有一個不同時，則需要做media recovery.如果在啟動的過程中，End SCN號為NULL，則需要做instance recovery.ORACLE在啟動過程中首先檢查是否需要media recovery，然后再檢查是否需要instance recovery. SCN號與數(shù)據(jù)庫關閉如果數(shù)據(jù)庫的正常關閉的話，將會觸發(fā)一個checkpoint，同時將數(shù)據(jù)文件的END SCN號設置為相應數(shù)據(jù)文件的Start SCN號。

　　當數(shù)據(jù)庫啟動時，發(fā)現(xiàn)它們是一致的，則不需要做instance recovery.在數(shù)據(jù)庫正常啟動后，ORACLE會將END SCN號設置為NULL.如果數(shù)據(jù)庫異常關閉的話，則END SCN號將為NULL.為什么需要System checkpoint SCN號與Datafile Checkpoint SCN號為什么ORACLE會在控制文件中記錄System checkpoint SCN號的同時，還需要為每個數(shù)據(jù)文件記錄Datafile Checkpoint SCN號？

　　原因有二：1.對只讀表空間，其數(shù)據(jù)文件的Datafile Checkpoint SCN、Start SCN和END SCN號均相同。

　　這三個SCN在表空間處于只讀期間都將被凍結。

　　2.如果控制文件不是當前的控制文件，則System checkpoint會小于Start SCN或END SCN號。記錄這些SCN號，可以區(qū)分控制文件是否是當前的控制文件。

　　Recovery database using backup controlfile當有一個Start SCN號超過了System Checkpoit SCN號時，則說明控制文件不是當前的控制文件，因此在做recovery時需要采用using backup controlfile.這是為什么需要記錄SystemCheckpoint SCN的原因之一。

　　這里需要一提的是，當重建控制文件的時候，System Checkpoint SCN為0，Datafile Checkpoint SCN的數(shù)據(jù)來自于Start SCN.根據(jù)上述的描述，此時需要采用using backup controlfile做recovery.那系統(tǒng)是如何產(chǎn)生一個最新的SCN的？實際上，這個數(shù)字是由當時的timestamp轉(zhuǎn)換過來的。每當需要產(chǎn)生一個最新的SCN到redo記錄時，系統(tǒng)獲取當時的timestamp，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字作為SCN.可以通過函數(shù)SCN_TO_TIMESTAMP（10g以后）將其轉(zhuǎn)換回timestamp：select dbms_flashback.get_system_change_number， SCN_TO_TIMESTAMP（dbms_flashback.get_system_change_number） from dual；也可以用函數(shù)timestamp_to_scn將一個timestamp轉(zhuǎn)換為SCN：select timestamp_to_scn（SYSTIMESTAMP） as scn from dual；如果你想把DATE類型轉(zhuǎn)換成TIMESTAMP類型，就使用CAST函數(shù)。

　　select cast（sysdate as timestamp） from dual；

　　Oracle SCN 實現(xiàn)機制總結author：潤明 2012-2-4  QQ：226399587  /runming918 SCN（System Chang Number）作為oracle中的一個重要機制，在數(shù)據(jù)恢復、Data Guard、Streams復制、RAC節(jié)點間的同步等各個功能中起著重要作用。理解SCN的運作機制，可以幫助你更加深入地了解上述功能。

　　在理解SCN之前，我們先看下oracle事務中的數(shù)據(jù)變化是如何寫入數(shù)據(jù)文件的：1、事務開始；2、在buffer cache中找到需要的數(shù)據(jù)塊，如果沒有找到，則從數(shù)據(jù)文件中載入buffer cache中；3、事務修改buffer cache的數(shù)據(jù)塊，該數(shù)據(jù)被標識為“臟數(shù)據(jù)”，并被寫入log buffer中；4、事務提交，LGWR進程將log buffer中的“臟數(shù)據(jù)”寫入redo log file中；5、當發(fā)生checkpoint，CKPT進程更新所有數(shù)據(jù)文件的文件頭中的信息，DBWn進程則負責將Buffer Cache中的臟數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)文件中。

　　經(jīng)過上述5個步驟，事務中的數(shù)據(jù)變化最終被寫入到數(shù)據(jù)文件中。但是，一旦在上述中間環(huán)節(jié)時，數(shù)據(jù)庫意外宕機了，在重新啟動時如何知道哪些數(shù)據(jù)已經(jīng)寫入數(shù)據(jù)文件、哪些沒有寫呢（同樣，在DG、streams中也存在類似疑問：redo log中哪些是上一次同步已經(jīng)復制過的數(shù)據(jù)、哪些沒有）？SCN機制就能比較完善的解決上述問題。

　　SCN是一個數(shù)字，確切的說是一個只會增加、不會減少的數(shù)字。正是它這種只會增加的特性確保了Oracle知道哪些應該被恢復、哪些應該被復制。

　　這四個分別是：1.System Checkpoint SCN當checkpoint完成后，ORACLE將System Checkpoint SCN號存放在控制文件中。我們可以通過下面SQL語句查詢：select checkpoint_change# from v$database；2.Datafile Checkpoint SCN當checkpoint完成后，ORACLE將Datafile Checkpoint SCN號存放在控制文件中。我們可以通過下面SQL語句查詢所有數(shù)據(jù)文件的Datafile Checkpoinnt SCN號。

　　select name，checkpoint_change# from v$datafile；3.Start SCN號ORACLE將Start SCN號存放在數(shù)據(jù)文件頭中。

　　這個SCN用于檢查數(shù)據(jù)庫啟動過程是否需要做Media Recovery.我們可以通過以下SQL語句查詢：select name，checkpoint_change# from v$datafile_header；4.End SCN （Stop SCN）號ORACLE將End SCN號存放在控制文件中。

　　這個SCN號用于檢查數(shù)據(jù)庫啟動過程是否需要做Instance Recovery.我們可以通過以下SQL語句查詢：select name，last_change# from v$datafile；在數(shù)據(jù)庫正常運行的情況下，對可讀寫的，online的數(shù)據(jù)文件，該SCN號為NULL. SCN號與數(shù)據(jù)庫啟動在數(shù)據(jù)庫啟動過程中，當System Checkpoint SCN、Datafile Checkpoint SCN和Start SCN號都相同時，數(shù)據(jù)庫可以正常啟動，不需要做media recovery.三者當中有一個不同時，則需要做media recovery.如果在啟動的過程中，End SCN號為NULL，則需要做instance recovery.ORACLE在啟動過程中首先檢查是否需要media recovery，然后再檢查是否需要instance recovery. SCN號與數(shù)據(jù)庫關閉如果數(shù)據(jù)庫的正常關閉的話，將會觸發(fā)一個checkpoint，同時將數(shù)據(jù)文件的END SCN號設置為相應數(shù)據(jù)文件的Start SCN號。

　　當數(shù)據(jù)庫啟動時，發(fā)現(xiàn)它們是一致的，則不需要做instance recovery.在數(shù)據(jù)庫正常啟動后，ORACLE會將END SCN號設置為NULL.如果數(shù)據(jù)庫異常關閉的話，則END SCN號將為NULL.為什么需要System checkpoint SCN號與Datafile Checkpoint SCN號為什么ORACLE會在控制文件中記錄System checkpoint SCN號的同時，還需要為每個數(shù)據(jù)文件記錄Datafile Checkpoint SCN號？

　　原因有二：1.對只讀表空間，其數(shù)據(jù)文件的Datafile Checkpoint SCN、Start SCN和END SCN號均相同。

　　這三個SCN在表空間處于只讀期間都將被凍結。

　　2.如果控制文件不是當前的控制文件，則System checkpoint會小于Start SCN或END SCN號。記錄這些SCN號，可以區(qū)分控制文件是否是當前的控制文件。

　　Recovery database using backup controlfile當有一個Start SCN號超過了System Checkpoit SCN號時，則說明控制文件不是當前的控制文件，因此在做recovery時需要采用using backup controlfile.這是為什么需要記錄SystemCheckpoint SCN的原因之一。

　　這里需要一提的是，當重建控制文件的時候，System Checkpoint SCN為0，Datafile Checkpoint SCN的數(shù)據(jù)來自于Start SCN.根據(jù)上述的描述，此時需要采用using backup controlfile做recovery.那系統(tǒng)是如何產(chǎn)生一個最新的SCN的？實際上，這個數(shù)字是由當時的timestamp轉(zhuǎn)換過來的。每當需要產(chǎn)生一個最新的SCN到redo記錄時，系統(tǒng)獲取當時的timestamp，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字作為SCN.可以通過函數(shù)SCN_TO_TIMESTAMP（10g以后）將其轉(zhuǎn)換回timestamp：select dbms_flashback.get_system_change_number， SCN_TO_TIMESTAMP（dbms_flashback.get_system_change_number） from dual；也可以用函數(shù)timestamp_to_scn將一個timestamp轉(zhuǎn)換為SCN：select timestamp_to_scn（SYSTIMESTAMP） as scn from dual；如果你想把DATE類型轉(zhuǎn)換成TIMESTAMP類型，就使用CAST函數(shù)。

　　select cast（sysdate as timestamp） from dual；