四、SCN的管理方式
Oracle对SCN的管理,分为单节点和RAC两种方式:

1.单节点的instance中
单节点的instance中,SCN值存在SGA区,由system commit number latch保护。任何进程要得到当前的SCN值,都要先得到这个latch。

2.RAC/OPS环境中
Oracle通过排队机制(Enqueue)实现SCN在各并行节点之间的顺序增长。
 
具体有两种方法:
Lamport算法:
又称面包房算法,先来先服务算法。跟很多银行采用的排队机制一样。客户到了银行,先领取一个服务号。一旦某个窗口出现空闲,拥有最小服务号的客户就可以去空闲窗口办理业务。

Commit广播算法:
一有commit完成,最新的SCN就广播到所有节点中。
上述两种算法可以通过调整初始化参数max_commit_propagation_delay来切换。在多数系统 (除了Compaq Tur64 Unix)中,该参数的默认值都是700厘秒(centisecond),采用Lamport算法。如果该值小于100厘秒,Oracle就采用广播算法,并且记录在alert.log文件中。
 

五、SCN的种类
(1)Commit SCN
当用户提交commit命令后,系统将当前scn赋给该transaction。这些信息都反映在redo buffer中,并马上更新到redo log 文件里。

(2)Offline SCN
除了System tablespace以外的任何表空间,当我们执行SQL>alter tablespace … offline normal命令时,就会触发一个checkpoint,将内存中的dirty buffer写入磁盘文件中。Checkpoint完成后,数据文件头会更新checkpoint scn和offline normal scn值。其中数据库文件头的checkpoint scn值可通过查询列x$kccfe.fecps得到。
如果执行SQL>alter tablespace …offline命令时采用temporary或 immediate选项,而不用normal选项时,offline normal scn会被设成0。这样当数据库重启后通过resetlog方式打开时,该表空间就无法再改回在线状态。

(3)Checkpoint SCN
当数据库内存的脏数据块(dirty blocks)写到各数据文件中时,就发生一次checkpoint。数据库的当前checkpoint scn值存在x$kccdi.discn中。Checkpoint scn在数据库恢复中起着至关重要的作用。无论你用何种办法恢复数据库,只有当各个数据库文件的checkpoint scn都相同时,数据库才能打开。
虽然参数“_allow_resetlogs_corruption”可以在checkpoint scn不一致时强制打开数据库,但是这样的数据库在open后必须马上作全库的export,然后重建数据库并import数据。

(4)Resetlog SCN
数据库不完全恢复时,在指定时间点后的scn都无法再应用到数据库中。Resetlog时的scn就被设成当前数据库scn,redo log也会被重新设置。

(5)Stop SCN
Stop scn记录在数据文件头上。当数据库处在打开状态时,stop scn被设成最大值0xffff.ffffffff。在数据库正常关闭过程中,stop scn被设置成当前系统的最大scn值。在数据库打开过程中,Oracle会比较各文件的stop scn和checkpoint scn,如果值不一致,表明数据库先前没有正常关闭,需要做恢复。

(6)High and 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。
在视图v$log_history中,sequence#代表redo log的序列号,first_change#表示当前redo log的low scn,列next_change#表示当前redo log的high scn。
SQL> col recid format 9999
SQL> col requence# format 9999
SQL> col first_change# format 9,999,999,999,999
SQL> col next_change# format 9,999,999,999,999
SQL> select recid,sequence#,first_change#,next_change# from v$log_history where rownum<6;
RECID SEQUENCE# FIRST_CHANGE# NEXT_CHANGE#
----- ---------- ------------------ ------------------
484 484 1,928,645,840,091 1,928,645,840,436
485 485 1,928,645,840,436 1,928,645,840,636
486 486 1,928,645,840,636 1,928,778,045,209
487 487 1,928,778,045,209 1,929,255,480,725
488 488 1,929,255,480,725 1,930,752,214,033
 

六、SCN号与oracle数据库恢复的关系
SCN号与oracle数据库恢复过程有着密切的关系,只有很好地理解了这层关系,才能深刻地理解恢复的原理,从而才能很好地解决这方面的问题。
SCN与CHECKPOINT CKPT进程在checkpoint发生时,将当时的SCN号写入数据文件头和控制文件,同时通知DBWR进程将数据块写到数据文件。
CKPT进程也会在控制文件中记录RBA(redo block address),以标志Recovery需要从日志中哪个地方开始。与checkpoint相关的SCN号有四个,其中三个存在控制文件中,一个存放在数据文件头中。

这四个分别是:

(1)System Checkpoint SCN
当checkpoint完成后,ORACLE将System Checkpoint SCN号存放在控制文件中。
我们可以通过下面SQL语句查询:
select checkpoint_change# from v$database;

(2)Datafile Checkpoint SCN
当checkpoint完成后,ORACLE将Datafile Checkpoint SCN号存放在控制文件中。
我们可以通过下面SQL语句查询所有数据文件的Datafile Checkpoinnt SCN号。
select name,checkpoint_change# from v$datafile;

(3)Start SCN号
ORACLE将Start SCN号存放在数据文件头中。
这个SCN用于检查数据库启动过程是否需要做media recovery.
我们可以通过以下SQL语句查询:
select name,checkpoint_change# from v$datafile_header;

(4)End SCN号
ORACLE将End SCN号存放在控制文件中。
这个SCN号用于检查数据库启动过程是否需要做instance recovery.
我们可以通过以下SQL语句查询:
select name,last_change# from v$datafile;
在数据库正常运行的情况下,对可读写的,online的数据文件,该SCN号为NULL.
 

试验内容如下:
在执行检查点进程之前SCN号如下:

(1)System Checkpoint SCN
SQL>select checkpoint_change# from v$database;
CHECKPOINT_CHANGE#
------------------
4609061

(2)Datafile Checkpoint SCN
SQL>select name,checkpoint_change# from v$datafile;
NAME                                    CHECKPOINT_CHANGE#
-------------------                     ------------------
D:\BOCO\OPENVIEW\ORADATA\OPENVIEW\user01.dbf        4609061

(3)Start SCN
SQL>select name,checkpoint_change# from v$datafile_header;
NAME                                    CHECKPOINT_CHANGE#
-------------------                     ------------------
D:\BOCO\OPENVIEW\ORADATA\OPENVIEW\user01.dbf        4609061

(4)End SCN
SQL>select name,last_change# from v$datafile;
 
执行alter system checkpoint后的SCN号如下:
(1)System Checkpoint SCN
SQL>select checkpoint_change# from v$database;
CHECKPOINT_CHANGE#
------------------
4609630
(2)Datafile Checkpoint SCN
SQL>select name,checkpoint_change# from v$datafile;
NAME                                    CHECKPOINT_CHANGE#
-------------------                     ------------------
D:\BOCO\OPENVIEW\ORADATA\OPENVIEW\user01.dbf  4609630
Start SCN
SQL>select name,checkpoint_change# from v$datafile_header;
NAME                                    CHECKPOINT_CHANGE#
-------------------                     ------------------
D:\BOCO\OPENVIEW\ORADATA\OPENVIEW\user01.dbf  4609630
End SCN
SQL>select name,last_change# from v$datafile;
 
SCN不连续原因可能如下:
1.当发生日志组切换的时候
2.当符合LOG_CHECKPOINT_TIMEOUT,LOG_CHECKPOINT_INTERVAL,fast_start_io_target,fast_start_mttr_target参数设置的时候
3.当运行ALTER SYSTEM SWITCH LOGFILE的时候
4.当运行ALTER SYSTEM CHECKPOINT的时候
5.当运行alter tablespace XXX begin backup,end backup的时候
6.当运行alter tablespace ,datafile offline的时候;