scn 和 checkpoint

三． SCN(system change number)
3.1 SCN 定义：

SCN是当Oracle数据更新后，由DBMS自动维护去累积递增的一个数字。 当一个事务commit时，LGWR会将log buffer写入redo log file，同时也会将该事务的 SCN同步写入到redo log file内(wait-until-completed)。因此当你commit transaction时， 在成功的讯息返回之前，LGWR必须先完整的完成上述行为之后，否则你是看不到提交成功的响应讯息。

我们可以查询目前系统最新的SCN
select dbms_flashback.get_system_change_number from dual;

可以理解的，这里返回的SCN，也是目前redo log file最新的SCN纪录。 因为commit后的交易才会有SCN，而一旦commit就会立刻写入redo log file中。

3.2 CHECKPOINT 和 SCN 的关连

checkpoint发生的目的就是要把储存在buffer内的已提交的事务写回disk，否则一旦发生crash，需要进行recovery时，你就必须花很多的时间从redo log file内最后的SCN交易开始进行recovery，这样在商业应用上是很浪费时间和没有效率的。

重点在于当commit一个事务时，只会立刻将redo buffer写入redo log file内，但是并不会马上将该update后的block(dirty block)同步写回disk datafile中，这是为了减少过多disk IO的考虑，所以采取batch的方式写入。

When a checkpoint occurs, Oracle must update the headers of all datafiles to record the details of the checkpoint. This is done by the CKPT process. The CKPT process does not write blocks to disk; DBWn always performs that work.

在shutdown normal or shutdown immediate下，也就是所谓的clean shutdown，checkpoint也会自动触发，并且把SCN纪录写回。 

当发生checkpoint时，会把SCN写到四个地方去。


三个地方于control file内，一个在datafile header。

Control file三个地方为

1.System checkpoint SCN ===========> (SYSTEM CHECKPOINT SCN in control file)
SQL> select checkpoint_change# from v$database;
CHECKPOINT_CHANGE#
--------------------
292767
2.Datafile checkpoint SCN ===============> (DATAFILE CHECKPOINT SCN in control file)
SQL> select name,checkpoint_change#
from v$datafile where name like ''%users01%'';
NAME CHECKPOINT_CHANGE#
----------------------------------- --------------------
/u02/oradata/OMFD1/users01.dbf 292767
3.Stop SCN ======================> (STOP SCN in control file)
SQL> select name,last_change#
from v$datafile where name like ''%users01%'';
NAME LAST_CHANGE#
----------------------------------- ------------
/u02/oradata/OMFD1/users01.dbf

正常datafile在read-write mode下  last_change#一定是NULL

另外一个地方在datafile header内

4.Start SCN ================================> (DATAFILE HEADER)
SQL> select name,checkpoint_change#
from v$datafile_header where name like ''%users01%'';
NAME CHECKPOINT_CHANGE#
----------------------------------- --------------------
/u02/oradata/OMFD1/users01.dbf 292767

3.3 相关问题

3.3.1 为什么储存在CONTROL FILE中要分为两个地方(SYSTEM CHECKPOINT SCN,DATAFILE CHECKPOINT SCN) ?

当你把一个tbs设为read-only时，他的SCN会冻结停止，此时DATAFILE CHECKPOINT SCN是不会再递增改变的， 但是整体的SYSTEM CHECKPOINT SCN却仍然会不断递增前进。
所以，这就是为什么需要分别在两个地方储存SCN。

3.3.2 正常shutdown database后，SCN会发生什么变化？
我们可以把数据库开在mount mode
select checkpoint_change# from v$database;
CHECKPOINT_CHANGE#
--------------------
293184
select name,checkpoint_change#,last_change# from v$datafile where name like ''%user%'';
NAME CHECKPOINT_CHANGE# LAST_CHANGE#
----------------------------------- -------------------- --------------
/u02/oradata/OMFD1/users01.dbf 293184 293184
可以看到储存在control file中的三个SCN位置都是相同，注意此时的stop scn不会是NULL，而是等于start scn

我们来查询datafile header SCN:
select name,checkpoint_change# from v$datafile_header where name like ''%users01%'';
NAME CHECKPOINT_CHANGE#
----------------------------------- --------------------
/u02/oradata/OMFD1/users01.dbf 293184

当clean shutdown 时，checkpoint会进行，并且此时datafile的stop scn和start scn会相同。 等到我门开启数据库时，Oracle检查datafile header中的start scn和存于control file中的datafile的scn是否相同， 如果相同，接着检查start scn和stop scn是否相同，如果仍然相同，数据库就会正常开启，否则就需要recovery... 等到数据库开启后，储存在control file中的stop scn就会恢复为NULL值，此时表示datafile是open在正常模式下了。

如果不正常SHUTDOWN (shutdown abort)，则mount数据库后，你会发现stop scn并不是等于其它位置的scn， 而是等于NULL，这表示Oracle在shutdown时没有进行checkpoint，下次开机必须进行crash recovery。

crash recovery
必须先进行roll forward(从redo log file中从目前的start SCN开始，重做后面的已提交之交易)。再从roll back segment 做rollback未完成(dead transaction)交易。检验controlfile中的SCN会等于datafile header的SCN

select ''controlfile'' "SCN location",name,checkpoint_change#
from v$datafile where name like ''%users01%''
union
select ''file header'',name,checkpoint_change#
from v$datafile_header where name like ''%users01%'';
SCN location NAME CHECKPOINT_CHANGE#
-------------- ----------------------------------- --------------------
controlfile /u02/oradata/OMFD1/users01.dbf 293188
file header /u02/oradata/OMFD1/users01.dbf 293188

3.3.3 crash recovery 和media recovery 的比较

启动数据库时，如果发现STOP SCN = NULL，表示需要进行crash recovery；启动数据库时，如果发现有datafile header的START SCN 不等于储存于CONTROLFILE的DATAFILE SCN，表示需要进行Media recovery

STOP SCN equal NULL ==> NEED CRASH RECOVERY
DATAFILE HEADER START SCN not equal CONTROLFILE SCN ==> NEED MEDIA RECOVERY

3.3.4 RECOVERY DATABASE 两种常见问题
1) RECOVER DATABASE UNTIL CANCEL ==> OPEN DATABASE RESETLOG
==> DATAFILE HEADER SCN一定会小于CONTROLFILE的DATAFILE SCN

如果你有进行RESTORE DATAFILE，则该RESTORE的DATAFILE HEADER SCN一定会小于目前CONTROLFILE的DATAFILE SCN，此时会无法开启数据库，必须进行media recovery。 重做archive log直到该datafile header的SCN=current scn




restore datafile后，可以mount database然后去检查controlfile and datafile header的SCN




select ''controlfile'' "SCN location",name,checkpoint_change#
from v$datafile where name like ''%users01%''
union
select ''file header'',name,checkpoint_change#
from v$datafile_header where name like ''%users01%'';




SCN location NAME CHECKPOINT_CHANGE#
-------------- ----------------------------------- --------------------
controlfile /u02/oradata/OMFD1/users01.dbf 313551
file header /u02/oradata/OMFD1/users01.dbf 313401

2) RECOVER DATABASE UNTIL CANCEL USING BACKUP CONTROLFILE; ===> OPEN DATABASE RESETLOG

==> DATAFILE HEADER SCN一定会大于CONTROLFILE的DATAFILE SCN

如果只是某TABLE被DROP掉，没有破坏数据库整体数据结构，还可以用NCOMPLETE RECOVERY解决 如果是某个TABLESPACE OR DATAFILE被DROP掉，因为档案结构已经破坏，目前的CONTROL FILE内已经没有 该DATAFILE的信息，就算你只RESTORE DATAFILE然后进行INCOMPLETE RECOVERY也无法救回被DROP的DATA FILE。

只好RESOTRE 之前备份的CONTROL FILE(里头被DROP DATAFILE Metadata此时还存在)，不过RESTOREC CONTROL FILE后 此时Oracle会发现CONTROL FILE内的SYSTEM SCN会小于目前的DATAFILE HEADER SCN，也不等于目前储存于LOG FILE内的SCN， 此时就必须使用RECOVER DATABASE UNTIL CANCEL USING BACKUP CONTROLFILE到DROP DATAFILE OR DROP TABLESPACE之前的SCN。

另一种特殊状况就是，万一不幸地所有CONTROL FILE都遗失了，也必须用这种方式救回，所以请做MULTIPLEXING。

本篇文章来源于 Linux公社网站(www.linuxidc.com)  原文链接：http://www.linuxidc.com/Linux/2011-07/38002p2.htm