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述功能。
1、系统检查点scn
当一个检查点动作完成后,Oracle就把系统检查点的SCN存储到控制文件中。
select checkpoint_change# from v$database
2、数据文件检查点scn
当一个检查点动作完成后,Oracle就把每个数据文件的scn单独存放在控制文件中。
select name,checkpoint_change# from v$datafile
3、启动scn
Oracle把这个检查点的scn存储在每个数据文件的文件头中,这个值称为启动scn,因为它用于在数据库实例启动时,检查是否需要执行数据库恢复。
select name,checkpoint_change# from v$datafile_header
4、终止scn
每个数据文件的终止scn都存储在控制文件中。
select name,last_change# from v$datafile
在正常的数据库操作过程中,所有正处于联机读写模式下的数据文件的终止scn都为null.
5、在数据库运行期间的scn值
在数据库打开并运行之后,控制文件中的系统检查点、控制文件中的数据文件检查点scn和每个数据文件头中的启动scn都是相同的。控制文件中的每个数据文件的终止scn都为null.
在安全关闭数据库的过程中,系统会执行一个检查点动作,这时所有数据文件的终止scn都会设置成数据文件头中的那个启动scn的值。在数据库重新启动的时候,Oracle将文件头中的那个启动scn与数据库文件检查点scn进行比较,如果这两个值相互匹配,oracle接下来还要比较数据文件头中的启动 scn和控制文件中数据文件的终止scn。如果这两个值也一致,就意味着所有数据块多已经提交,所有对数据库的修改都没有在关闭数据库的过程中丢失,因此这次启动数据库的过程也不需要任何恢复操作,此时数据库就可以打开了。当所有的数据库都打开之后,存储在控制文件中的数据文件终止scn的值再次被更改为 null,这表示数据文件已经打开并能够正常使用了。
要了解这个检查点,首先要知道checkpoint queue概念,检查点发生后,触发dbwr,CKPT获取发生检查点时对应的SCN,通知DBWr要写到这个SCN为止,
dbwr 写dirty buffer 是根据 buffer 在被首次修改的时候的时间的顺序写出,也就是 buffer被修改的时候会进入一个queue (checkpoint queue),dbwr 就根据queue从其中批量地写到数据文件。 由于这里有一个顺序的关系,所以 dbwr的写的进度就是可衡量的,写到哪个buffer的时候该buffer的首次变化时候的scn就是当前所有数据文件block的最新scn,但是由于无法适时的将dbwr的进度记录下来,所以oracle 选择了一些策略。 其中就包括ckpt进程的检查点和心跳。
检查点发生以后,CKPT进程检查checkpoint queue(也就是脏块链表)是否过长,如果是,则触发DBWr,将一部分脏块写入数据文件,从而缩短checkpoint queue。
checkpoint 发生时,一方面通知dbwr进行下一批写操作,(dbwr 写入的时候,一次写的块数是有一个批量写的隐藏参数控制的。)另一方面,oracle 采用了一个心跳的概念,以3秒的频率将dbwr 写的进度反应到控制文件中,也就是把dbwr当前刚写完的dirty buffer对应的scn 写入数据文件头和控制文件,这就是检查点scn。
这个3秒和增量检查点不是一个概念,3秒只是在控制文件中,ckpt 进程去更新当前dbwr写到哪里了,这个对于ckpt 进程来说叫 heartbeat ,heartbeat是3秒一次,3秒可以看作不停的检查并记录检查点执行情况(DBWR的写进度)。
检查点发生之后数据库的数据文件、控制文件处于一致状态的含义是不需要进行介质恢复,只表示数据文件头一致,但是并不表示数据文件内容一致,因为数据文件内容可能在没有发生检查点的其他情况下的dbwr写数据文件,这样数据文件内容就不一致,若掉电需要进行崩溃恢复。本文来自cuug官网。
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