Oracle SCN 详解

一、简介

scn，system change number 在某个时间点定义数据库已提交版本的时间戳标记，Oracle为每个已提交事务分配一个唯一的scn，scn值是对数据库进行更改的逻辑时间点。scn是一个6字节的数字，分为两部分，scn_base和scn_wrap，scn_base是一个四字节的数字，scn_wrap是一个2字节的数字。scn_base到达最大值时，scn_wrap增加1，scn_base将被重置为0，一直持续到scn_wrap达到最大值。scn分为以下几种：

 

二、check point scn

1、start scn（datafile_header）

当检查点发生或者实力关闭时，所有缓存数据需要全部写入到数据文件中，此时数据库文件中的各个start scn更新到一致。Oracle启动时先检查是否需要media recovery，若数据文件中各个start scn不一致，出现某个start scn较小，说明该文件较旧（被替换成老文件或者未及时更新），此时需要手动进行redo介质恢复。

select checkpoint_change# from v$datafile_header;

2、stop scn （又称end scn，control file)

实例正常关闭时，将会触发checkpoint，同时执行完全检查点，并用该检查点时的scn号更新四个scn，这时所有数据文件的stop scn都设置为数据文件头的start scn （除了offline 和read only的数据文件）

 

数据库重启时，Oracle将数据文件头中的start scn和datafile scn比较，如果两者匹配，Oracle接下来比较start scn 和stop scn，如果匹配，数据库不需要实例恢复，直接打开；所有数据文件打开后，online 且 read write的数据文件stop scn再次被设置为null，表示数据文件已经打开并且能够正常使用了。有些表空间时read only，这时，system checkpoint scn会不断增长，而start scn和datafile scn停止更新，直到表空间设为可读写，这时，system checkpoint scn会大于start scn和datafile scn。

 

数据库非正常关闭（实例崩溃），stop scn不会被设置，依然为null，数据库启动到mount时可以查询出来。重启时，smon进程会执行实例恢复，进行前滚，打开数据库、回滚。

 

数据文件介质故障，datafile scn及system checkpoint scn 比start scn大。介质故障时，数据文件被以前的备份代替，datafile scn肯定比start scn大，Oracle此时进行介质恢复。

 

控制文件介质故障，system checkpoint scn 及datafile scn 比start scn小，在数据库恢复时，control file可能不是最新的，把一个较早的控制文件还原为当前的控制文件，然后执行恢复操作，这时control file 中的system checkpoint scn和datafile scn 可能比start scn小。这时，恢复数据库用：recover database using backup controlfile 或其他。

 

备份时的实例崩溃，当执行begin backup 时，实例崩溃：control file中的datafile scn和start scn相同，但是每个可读写的在线数据文件之间的检查点scn不同，那就要求介质恢复。 

 

日志切换或者checkpoint，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。

 

 

3、datafile scn （control file）

用来跟start scn 对比，判断start scn 是否时最新的，Oracle 在更新每个数据文件的start scn之前会先更新控制文件中的datafile scn ，因此控制文件中的datafile scn总会保持最新。

 

4、system checkpoint scn（control file ）

用来判断控制文件是否是最新的，与start scn对比，若system checkpoint scn 较旧，则需对控制文件进行介质恢复

异常1：start scn不一致------某个数据文件旧，介质恢复

异常2：system scn=datafile scn 控制文件旧，介质恢复

异常3：system scn=datafile scn > start scn 数据文件旧，介质恢复

异常4：stop scn为空（启动过程中）需进行实例恢复

 

三、system current scn

Sql>select current_scn from v$database;

Sql>select scn_to_timestamp(4788376) from dual;

Sql>select timestamp_to_scn(sysdate) from dual; (scn与自然时间的转换，若一个自然时间对应多个scn，则转换时取最小scn)

 

四、redolog scn (archive log)

redo log中的high scn和low scn 

Oracle的Redo log会顺序纪录数据库的各个变化。一组redo log文件写满后，会自动切换到下一组redo log文件。则上一组redo log的high scn就是下一组redo log的low scn。在current log中high scn为无穷大。

可通过查询v$log_history查看 low scn和 high scn。

 

a.Low scn(开始写一组日志时，会在该日志中记录当前SCN)

 

b.Last redo scn(日志文件被更新时，会记录当前scn反映日志更新进度)

 

c. Thread closed scn(未切换日志组时关闭数据库时，记录当前SCN)

 

d. nexto scn (切换日志组时，在当前日志文件中记录，并作为下一组日志文件的Low scn)

 

五、block scn

在数据块中记录块被修改的scn，用来保证一致性读（consistent read），在一项查询事务进行过程中（假设查询比较长），若在此过程中对数据块进行了修改（不管提交与否），都不会影响在数据修改之前发起的查询事务。即服务进程会去回滚段上读取block scn小于 发起查询时刻scn的数据内容。