Oracle SCN说明

Oracle SCNSystem Chang Number作为oracle中的一个重要机制，在数据恢复、Data Guard、RAC节点间、goldengate复制、stream复制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。

首先，我们先看一下Oracle怎样写入数据文件，总所周知oracle是先记后写，顺序为：

1、 事务开始；

2、 在database_buffer_cache中找到需要的数据块，如果没有找到，则从磁盘中的数据文件中载入buffer cache中；

3、 事务修改buffer cache的数据块，该数据被标识为“脏数据”，并被写入log buffer中；

4、 事务提交，LGWR进程将log buffer中的“脏数据”写入redo log file中；

5、 当发生checkpoint，CKPT进程更新所有数据文件的文件头中的信息，DBWn进程则负责将DBuffer Cache中的脏数据写入到数据文件中。

通过这5步，oracle把脏数据写入磁盘中。

那么什么是SCN呢？这5步和SCN又有什么关系呢？

Oracle SCN是一个数字，确切的说是一个只会增加、不会减少的数字。正是它这种只会增加的特性确保了Oracle知道哪些应该被恢复、哪些应该被删除，经常用在instance级别的恢复。

Oracle中有4中SCN：系统检查点（System Checkpoint）SCN、数据文件检查点（Datafile Checkpoint）SCN、结束SCN（Stop SCN）、开始SCN（Start SCN）。其中3中SCN存在于控制文件中，最后一种则存在于数据文件的文件头中。在控制文件中，System Checkpoint SCN是针对整个数据库全局的，因而之存在一个，而Datafile Checkpoint SCN和Stop SCN是针对每个数据文件的，因而一个数据文件就对应在控制文件中存在一份Datafile Checkpoint SCN和Stop SCN。在数据库正常运行期间，Stop SCN(通过视图v$datafile的字段last_change#可以查询)是一个无穷大的数字或者说是NULL。

SQL> select file#, creation_change#, checkpoint_change#, last_change#, offline_change#, online_change# from v$datafile;

     FILE# CREATION_CHANGE# CHECKPOINT_CHANGE# LAST_CHANGE# OFFLINE_CHANGE# ONLINE_CHANGE#
---------- ---------------- ------------------ ------------ --------------- --------------
         1                7            1784744                       754487         754488
         2             2164            1784744                       754487         754488
         3           752002            1784744                       754487         754488
         4            18243            1784744                       754487         754488

 

SQL> alter tablespace users offline;

Tablespace altered.

SQL> select file#, creation_change#, checkpoint_change#, last_change#, offline_change#, online_change# from v$datafile;

     FILE# CREATION_CHANGE# CHECKPOINT_CHANGE# LAST_CHANGE# OFFLINE_CHANGE# ONLINE_CHANGE#
---------- ---------------- ------------------ ------------ --------------- --------------
         1                7            1784744                       754487         754488
         2             2164            1784744                       754487         754488
         3           752002            1784744                       754487         754488
         4            18243            1787682      1787682          754487         754488

 

 

在一个事务提交后（上述第四个步骤），会在redo log中存在一条redo记录，同时，系统为其提供一个最新的SCN（通过函数dbms_flashback.get_system_change_number可以知道当前的最新SCN），记录在该条记录中。如果该条记录是在redo log被清空（日志满做切换时或发生checkpoint时，所有变化日志已经被写入数据文件中），则其SCN被记录为redo log的low SCN。以后在日志再次被清空前写入的redo记录中SCN则成为Next SCN。

当日志切换或发生checkpoint（上述第五个步骤）时，从Low SCN到Next SCN之间的所有redo记录的数据就被DBWn进程写入数据文件中，而CKPT进程则将所有数据文件（无论redo log中的数据是否影响到该数据文件）的文件头上记录的Start SCN(通过视图v$datafile_header的字段checkpoint_change#可以查询)更新为Next SCN，同时将控制文件中的System Checkpoint SCN（通过视图v$database的字段checkpoint_change#可以查询）、每个数据文件对应的Datafile Checkpoint（通过视图v$datafile的字段checkpoint_change#可以查询）也更新为Next SCN。但是，如果该数据文件所在的表空间被设置为read-only时，数据文件的Start SCN和控制文件中Datafile Checkpoint SCN都不会被更新。