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2008-10-29 11:32:04


  前言
  
  有四种备份方法:冷备份、热备份、RMAN备份、逻辑备份。其中冷备份和热备份都是用操作系统命令对文件直接进行拷贝,不同的是冷备份是把数据库关闭后再备份,而热备份则是在数据库打开的时候就直接进行拷贝。由于热备份是在线的备份,势必对生产系统有一定的影响,这影响有多大?另外热备份的同时,数据文件的写操作是不间断的,oracle如何在保障用户的正常操作下,对数据文件进行备份?备份出来的数据文件内部又是否是一致的?要解决上面的问题,我们需要知道热备份的工作原理,而本文主要是从SCN的角度去分析热备份的原理。
  
  SCN(SYSTEM CHANGE NUMBER)是一个流水号,SCN做为oracle的系统改变号,用于记录Oracle的更改。它存在于控制文件、数据文件、数据块中。根据数据库状态的不同,这几个位置的SCN号也不一样。在正常的运行情况下,控制文件和数据文件的SCN号是一致的,当然排除了数据文件是只读或者offline的状态,这些SCN号只会随检查点而更新,而数据块的SCN号记录着oracle的最新的更改,随用户的对数据的操作而更新。
  
  实验
  
  我们的实验是在热备份的过程中和结束后,把各种SCN号读出来,从而得出热备份的过程中,oracle到底对数据文件做了哪些改变。下面,我们就来开始我们的实验
  
  对users表空间进行热备份:
  
  SQL> alter tablespace users begin backup;
  
  Dump控制文件的信息
  
  alter system set events 'immediate trace name controlf level 10';
  
  这个方法不适用于windows平台,因为windows平台dump出来的trc文件是乱码,而在UNIX上面就可以看到很详细的信息。另外,这个命令的显示结果包含了文件头的内容。它和alter system set events 'immediate trace name file_hdrs level 10'; trace结果一样。
  
  Dump文件包含了数据文件、重做日志、归档日志等信息。下面只是截取一些重要的内容,结果如下:
  
  ***************************************************************************
  DATABASE ENTRY
  ***************************************************************************
  (blkno = 0x1, size = 192, max = 1, in-use = 1, last-recid= 0)
  DF Version: creation=0x9200000 compatible=0x8000000, Date 05/31/2005 14:04:55
  DB Name "ORCL"
  Database flags = 0x00404001
  Controlfile Creation Timestamp 05/31/2005 14:04:55
  Incmplt recovery scn: 0x0000.00000000
  Resetlogs scn: 0x0000.00000001 Resetlogs Timestamp 05/31/2005 14:04:55
  Prior resetlogs scn: 0x0000.00000000 Prior resetlogs Timestamp 01/01/1988 00:00:00
  Redo Version: creation=0x9200000 compatable=0x9200000
  #Data files = 5, #Online files = 5
  Database checkpoint: Thread=1 scn: 0x0000.000ab401 //可以看到控制文件中的数据库SCN号是ab401。这个值随checkpoint的触发而更改。
  
  Threads: #Enabled=1, #Open=1, Head=1, Tail=1
  enabled threads: 01000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
  00000000 00000000
  Max log members = 3, Max data members = 1
  Arch list: Head=3, Tail=3, Force scn: 0x0000.000a52bbscn: 0x0000.000a52c0
  Controlfile Checkpointed at scn: 0x0000.000ab401 10/12/2005 16:16:32 这个值通常会比database checkpoint高一些,我不太清楚这个值记录什么的?
  thread:0 rba:(0x0.0.0)
  enabled threads: 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
  00000000 00000000
  
  ***************************************************************************
  CHECKPOINT PROGRESS RECORDS
  ***************************************************************************
  (blkno = 0x4, size = 104, max = 1, in-use = 1, last-recid= 0)
  THREAD #1 - status:0x2 flags:0x0 dirty:11
  low cache rba:(0x8c.3818.0) on disk rba:(0x8c.3826.0)
  on disk scn: 0x0000.000a5040 10/11/2005 18:54:24   //在磁盘上的SCN号,这个值随DBWN的写入而更改
  resetlogs scn: 0x0000.00000001 05/31/2005 14:04:55
  heartbeat: 571458711 mount id: 1099251256
  MTTR statistics status: 3
  Init time: Avg: 6791202, Times measured: 3
  File open time: Avg: 2051, Times measured: 19
  Log block read time: Avg: 17, Times measured: 8193
  Data block handling time: Avg: 8611, Times measured: 14
  
  ***************************************************************************
  DATA FILE RECORDS
  
  DATA FILE #5:
  (name #9) /oracle/oradata/orcl/users01.dbf
  creation size=3200 block size=8192 status=0xe head=9 tail=9 dup=1
  tablespace 5, index=6 krfil=5 prev_file=0
  unrecoverable scn: 0x0000.00000000 01/01/1988 00:00:00
  Checkpoint cnt:294 scn: 0x0000.000a5a1b 10/11/2005 20:51:28  //数据文件的SCN号,这个号是开始备份的SCN号,很明显比当前的数据库的SCN号ab401要小。
  Stop scn: 0xffff.ffffffff 06/22/2005 09:40:13
  Creation Checkpointed at scn: 0x0000.0000169a 05/31/2005 14:05:29
  thread:1 rba:(0x2.566.10)
  enabled threads: 01000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
  00000000 00000000
  Offline scn: 0x0000.00000000 prev_range: 0
  Online Checkpointed at scn: 0x0000.00000000
  thread:0 rba:(0x0.0.0)
  enabled threads: 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000
  00000000 00000000
  Hot Backup end marker scn: 0x0000.00000000
  aux_file is NOT DEFINED
  
  数据文件:
  
  Checkpoint cnt:294 scn: 0x0000.000a5a1b 10/11/2005 20:51:28  //这个SCN号也一样给lock了。远小于当前数据库的SCN号
  
  数据块的信息
  
  这里,我们建立一个简单的表,以观察在备份的过程中数据块的变化。
  
  SQL> create table test (id number);
  
  Table created.
  
  SQL> exec show_space('TEST','auto');
  Total Blocks............................8
  Total Bytes.............................65536
  Unused Blocks...........................5
  Unused Bytes............................40960
  Last Used Ext FileId....................5
  Last Used Ext BlockId...................16
  Last Used Block.........................3
  
  PL/SQL procedure successfully completed.
  SQL> alter system dump datafile 5 block 20;
  
  System altered.
  
  SQL> insert into test values(3);
  
  1 row created.
  
  SQL> alter system dump datafile 5 block 20;
  
  System altered.
  
  SQL> commit;
  
  Commit complete.
  
  SQL> alter system dump datafile 5 block 20;
  
  System altered.
  
  SQL>
  /oracle/admin/orcl/udump/orcl_ora_11302.trc
  Oracle9i Enterprise Edition Release 9.2.0.4.0 - Production
  With the Partitioning, OLAP and Oracle Data Mining options
  JServer Release 9.2.0.4.0 - Production
  ORACLE_HOME = /oracle/product/9.2.0
  System name:    Linux
  Node name:    idsserver
  Release:    2.4.21-15.ELsmp
  Version:    #1 SMP Thu Apr 22 00:18:24 EDT 2004
  Machine:    i686
  Instance name: orcl
  Redo thread mounted by this instance: 1
  Oracle process number: 10
  Unix process pid: 11302, image: oracle@idsserver (TNS V1-V3)
  
  *** 2005-10-11 20:51:50.837
  *** SESSION ID:(9.153)
  Start dump data blocks tsn: 5 file#: 5 minblk 20 maxblk 20
  buffer tsn: 5 rdba: 0x01400014 (5/20)
  scn: 0x0000.000a5a2d seq: 0x01 flg: 0x06 tail: 0x5a2d0601   //可以看出,block 的scn号要比control的大,它记录了当前块的最新SCN号,对此块的任何操作都会导致SCN增加。
  frmt: 0x02 chkval: 0xe010 type: 0x06=trans data
  Block header dump: 0x01400014
  Object id on Block? Y
  seg/obj: 0x189d csc: 0x00.a57ff itc: 2 flg: E typ: 1 - DATA
  brn: 0 bdba: 0x1400011 ver: 0x01
  inc: 0 exflg: 0
  
  Itl      Xid         Uba     Flag Lck    Scn/Fsc
  0x01  0x000a.003.0000003f 0x008000a4.0017.0d --U-  1 fsc 0x0000.000a5818
  0x02  0x0002.01b.00000041 0x008003a4.002c.1f --U-  1 fsc 0x0000.000a58a0
  
  data_block_dump,data head
【责编:admin】

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