SCN Head Room相关

最新推荐文章于 2023-01-16 16:57:04 发布

执笔画情ora

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分类专栏： ORACLE数据库SCN

原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Hehuyi_In/article/details/89926951

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公众号里看到SCN Head Room相关的问题，整理记录一下主要概念和脚本

https://mp.weixin.qq.com/s/Cvo89ApoOm4ZC3cSX4g3SA

关于SCN

SCN即系统改变号（System Change Number），是在某个时间点定义数据库已提交版本的时间戳标记。 Oracle为每个已提交的事务分配一个唯一的SCN。 SCN的值是对数据库进行更改的逻辑时间点。 Oracle使用此编号记录对数据库所做的更改。在数据库中，SCN也可以说是无处不在，数据文件头，控制文件，数据块头，日志文件等等都标记着SCN。也正是这样，数据库的一致性维护和SCN密切相关。不管是数据的备份，恢复都是离不开SCN的。

当前的SCN可以通过以下查询获得：

select dbms_flashback.get_system_change_number scn from dual;
select current_scn from v$database;

SCN最大值（硬限制）

ORACLE的SCN是一个6字节（48bit）的数字，因此最大值不超过2^48，即是：281,474,976,710,656（281万亿）。

如果达到了这个最大值，只能重建数据库以重置SCN。
https://yq.aliyun.com/articles/266908

最大可允许SCN增长速率（Maximum Reasonable SCN Rate）

为了防止因为软件BUG或者人为恶意修改当前SCN，导致数据库SCN直接达到最大值，最终必须重建数据库。 Oracle决定限制数据库每秒的SCN变化，依据当时系统负荷和预测，定义了一个通用的SCN增长速率，每秒最大增长不超过16K，按照这个速率， 281万亿的SCN上限，需要大约544年才能达到

SQL> select power(2,48) / 16 / 1024 / 3600 / 24 / 365 from dual;
POWER(2,48)/16/1024/3600/24/365
-------------------------------
544.770078

当前最大可允许SCN（Maximum Reasonable SCN，软限制）

Oracle使用了一个十分简单的算法——以1988年1月1日0点0分0秒为基准时间，到当前的秒钟数乘以16K，就是当前最大可允许SCN。如果在某个时刻SCN达到了这个最大值，那么事务就无法提交，系统会hang住，需要等到下一秒，这个值又变大了，才能继续进行事务的提交。

col scn for 999,999,999,999,999,999
select ((　((((to_char(sysdate, 'YYYY') - 1988) * 12 +
to_char(sysdate, 'mm') - 1) * 31 + to_char(sysdate, 'dd') - 1) * 24 +
to_char(sysdate, 'hh24')) * 60 + to_char(sysdate, 'mi')) * 60 +
to_char(sysdate, 'ss')) * to_number('ffff', 'XXXXXXXX') / 4 Max_Reasonable_SCN
from dual;

SCN Head Room

正常情况下所有数据库的当前SCN会落后于当前最大可允许SCN，这两个数字之间的差异，就叫做SCN Head Room（即是(1988年到当前时间的秒数*16384)与当前SCN之间的差距）。由于数字太大，为了便于理解，这个差值会按照每秒16K的折算，再次折算成时间。所以一般而言，我们看到的是一个数据库的Head room还有多少天。

select version,
date_time,
　dbms_flashback.get_system_change_number current_scn,
SCN_Head_Room
from (select version,
to_char(SYSDATE, 'YYYY/MM/DD HH24:MI:SS') DATE_TIME,
((((((to_number(to_char(sysdate, 'YYYY')) - 1988) * 12 * 31 * 24 * 60 * 60) +
((to_number(to_char(sysdate, 'MM')) - 1) * 31 * 24 * 60 * 60) +
(((to_number(to_char(sysdate, 'DD')) - 1)) * 24 * 60 * 60) +
(to_number(to_char(sysdate, 'HH24')) * 60 * 60) +
(to_number(to_char(sysdate, 'MI')) * 60) +
(to_number(to_char(sysdate, 'SS')))) * (16 * 1024)) -
dbms_flashback.get_system_change_number) /
(16 * 1024 * 60 * 60 * 24)) SCN_Head_Room
from v$instance);

Oracle提供了一个脚本scnhealthcheck.sql 用于检查数据库当前SCN的剩余情况。

@?/rdbms/admin/scnhealthcheck.sql

CHECK RESULT:(SCN Headeroom>=62是A、<10是C、中间是B)

当你的数据库SCN Head Room不足时，数据库Alert 日志当中也会有Warning。

例如：Warning: The SCN headroom for this database is only 3 days!

是不是我的数据库在SCN Head Room天后就不能用了？

事实上，因为最大可用SCN一直在稳定地以每秒16K的速度在增长，只要用户的SCN增长速率不是持续超过16K，就不可能出现追上的情况。

查询历史SCN及SCN Headeroom（一天内，间隔为1小时）

SELECT sysdate - (rownum / 24) datetimestamp,
timestamp_to_scn(sysdate - (rownum / 24)) SCN,
((sysdate - (rownum / 24)) - to_date('01-01-1988', 'DD-MM-YYYY')) * 24 * 60 * 60 *
16384 SCN_Head_Room
FROM dual
CONNECT BY rownum <= 24;

Finding the top SCN rate

查询最近3天SCN增长量及增速（间隔为15分钟）

WITH datelist AS
( SELECT sysdate - (rownum/1440) - (15/1440) starttime -- 15 minute interval
, sysdate - (rownum/1440) endtime
FROM dual
CONNECT BY rownum <= (3*1440) -- 3 days history
)
SELECT starttime
, endtime
, timestamp_to_scn(endtime) - timestamp_to_scn(starttime) scngrowth
, round((timestamp_to_scn(endtime) - timestamp_to_scn(starttime)) /
(((24*60*60)*(endtime-starttime )))) scnrate
FROM datelist
/*WHERE round((timestamp_to_scn(endtime) - timestamp_to_scn(starttime)) /
(((24*60*60)*(endtime-starttime )))) >= 14000*/
ORDER BY 4 DESC

https://www.qualogy.com/techblog/it-development-and-operations/investigating-the-scn-intrinsic-growth-rate

为什么这里要使用 1988年到当前时间的秒数，1988这个年份有什么意义？

根据以下文章的说法，在1988年发布了Oracle V6，首次实现了行级锁定，首次实现了数据库热备份，Oracle公司从Belmont移到加利福尼亚的redwood shores，并引入了PL/SQL。目前使用版本7-11g 仍沿用了大量的V6的代码，V6的代码中做了大量DEFINE的工作，这大概是一切的开始。这就好像是”And God said, Let there be light”！

https://www.askmaclean.com/archives/scn-headroom-1988-oracle.html

在新的算法中，Oracle改变了 SCN 算法的起点值，在32K和96K的增长率下，起点分别近似调整为：

2：~ 1998/07/01
3： ~ 2008/03/30

这也可算作起征点调整吧，所以经过调整最大支持到大约 2097年（极限不稳定值 Oracle 最高可以用到 2105 年），你可能会问，那到了2097年怎么办？这个，呵呵。。。

https://yq.aliyun.com/articles/551669