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从SCN看热备份的原理

王朝other·作者佚名  2008-05-31
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前言

Oracle有四种备份方法:冷备份、热备份、RMAN备份、逻辑备份。其中冷备份和热备份都是用操作系统命令对Oracle文件直接进行拷贝,不同的是冷备份是把数据库关闭后再备份,而热备份则是在数据库打开的时候就直接进行拷贝。

由于热备份是在线的备份,势必对生产系统有一定的影响,这影响有多大?另外热备份的同时,数据文件的写操作是不间断的,oracle如何在保障用户的正常操作下,对数据文件进行备份?备份出来的数据文件内部又是否是一致的?要解决上面的问题,我们需要知道热备份的工作原理,而本文主要是从SCN的角度去分析热备份的原理。

SCN(SYSTEM CHANGE NUMBER)是一个流水号,SCN做为oracle的系统改变号,用于记录Oracle的更改。它存在于控制文件、数据文件、数据块中。根据数据库状态的不同,这几个位置的SCN号也不一样。在正常的运行情况下,控制文件和数据文件的SCN号是一致的,当然排除了数据文件是只读或者offline的状态,这些SCN号只会随检查点而更新,而数据块的SCN号记录着oracle的最新的更改,随用户的对数据的操作而更新。

实验

我们的实验是在热备份的过程中和结束后,把各种SCN号读出来,从而得出热备份的过程中,oracle到底对数据文件做了哪些改变。下面,我们就来开始我们的实验

对users表空间进行热备份:

SQL alter tablespace users begin backup;

Dump控制文件的信息

alter system set events 'immediate trace name controlf level 10';

这个方法不适用于windows平台,因为windows平台dump出来的trc文件是乱码,而在UNIX上面就可以看到很具体的信息。另外,这个命令的显示结果包含了文件头的内容。它和alter system set events 'immediate trace name file_hdrs level 10';trace结果一样。

Dump文件包含了数据文件、重做日志、归档日志等信息。下面只是截取一些重要的内容,结果如下:

***************************************************************************

DATABASE ENTRY

***************************************************************************

(blkno = 0x1, size = 192, max = 1, in-use = 1, last-recid= 0)

DF Version: creation=0x9200000 compatible=0x8000000, Date05/31/2005 14:04:55

DB Name "ORCL"

Database flags = 0x00404001

Controlfile Creation Timestamp05/31/2005 14:04:55

Incmplt recovery scn: 0x0000.00000000

Resetlogs scn: 0x0000.00000001 Resetlogs Timestamp05/31/2005 14:04:55

Prior resetlogs scn: 0x0000.00000000 Prior resetlogs Timestamp01/01/1988 00:00:00

Redo Version: creation=0x9200000 compatable=0x9200000

#Data files = 5, #Online files = 5

Database checkpoint: Thread=1 scn: 0x0000.000ab401//可以看到控制文件中的数据库SCN号是ab401。这个值随checkpoint的触发而更改。

Threads: #Enabled=1, #Open=1, Head=1, Tail=1

enabledthreads:01000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000

00000000 00000000

Max log members = 3, Max data members = 1

Arch list: Head=3, Tail=3, Force scn: 0x0000.000a52bbscn: 0x0000.000a52c0

Controlfile Checkpointed at scn:0x0000.000ab401 10/12/2005 16:16:32这个值通常会比databasecheckpoint高一些,我不太清楚这个值记录什么的?

thread:0 rba:(0x0.0.0)

enabledthreads:00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000

00000000 00000000

***************************************************************************

CHECKPOINT PROGRESS RECORDS

***************************************************************************

(blkno = 0x4, size = 104, max = 1, in-use = 1, last-recid= 0)

THREAD #1 - status:0x2 flags:0x0 dirty:11

low cache rba:(0x8c.3818.0) on disk rba:(0x8c.3826.0)

on disk scn: 0x0000.000a5040 10/11/2005 18:54:24//在磁盘上的SCN号,这个值随DBWN的写入而更改

resetlogs scn: 0x0000.00000001 05/31/2005 14:04:55

heartbeat: 571458711 mount id: 1099251256

MTTR statistics status: 3

Init time: Avg: 6791202, Times measured: 3

File open time: Avg: 2051, Times measured: 19

Log block read time: Avg: 17, Times measured: 8193

Data block handling time: Avg: 8611, Times measured: 14

***************************************************************************

DATA FILE RECORDS

DATA FILE #5:

(name #9) /oracle/oradata/orcl/users01.dbf

creation size=3200 block size=8192 status=0xe head=9 tail=9 dup=1

tablespace 5, index=6 krfil=5 prev_file=0

unrecoverable scn: 0x0000.00000000 01/01/1988 00:00:00

Checkpoint cnt:294 scn: 0x0000.000a5a1b 10/11/2005 20:51:28//数据文件的SCN号,这个号是开始备份的SCN号,很明显比当前的数据库的SCN号ab401要小。

Stop scn: 0xffff.ffffffff 06/22/2005 09:40:13

Creation Checkpointed at scn:0x0000.0000169a 05/31/2005 14:05:29

thread:1 rba:(0x2.566.10)

enabledthreads:01000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000

00000000 00000000

Offline scn: 0x0000.00000000 prev_range: 0

Online Checkpointed at scn:0x0000.00000000

thread:0 rba:(0x0.0.0)

enabledthreads:00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000

00000000 00000000

Hot Backup end marker scn: 0x0000.00000000

aux_file is NOT DEFINED

数据文件:

Checkpoint cnt:294 scn: 0x0000.000a5a1b 10/11/2005 20:51:28//这个SCN号也一样给lock了。远小于当前数据库的SCN号

数据块的信息

这里,我们建立一个简单的表,以观察在备份的过程中数据块的变化。

SQL create table test (id number);

Table created.

SQL exec show_space('TEST','auto');

Total Blocks............................8

Total Bytes.............................65536

Unused Blocks...........................5

Unused Bytes............................40960

Last Used Ext FileId....................5

Last Used Ext BlockId...................16

Last Used Block.........................3

PL/SQL procedure sUCcessfully completed.

SQL alter system dump datafile 5 block 20;

System altered.

SQL insert into test values(3);

1 row created.

SQL alter system dump datafile 5 block 20;

System altered.

SQL commit;

Commit complete.

SQLalter system dump datafile 5 block 20;

System altered.

SQL

/oracle/admin/orcl/udump/orcl_ora_11302.trc

Oracle9i Enterprise Edition Release 9.2.0.4.0 - Production

With the Partitioning, OLAP and Oracle Data Mining options

JServer Release 9.2.0.4.0 - Production

ORACLE_HOME = /oracle/product/9.2.0

System name:Linux

Node name:idsserver

Release:2.4.21-15.ELsmp

Version:#1 SMP Thu Apr 22 00:18:24 EDT 2004

Machine:i686

Instance name: orcl

Redo thread mounted by this instance: 1

Oracle process number: 10

Unix process pid: 11302, image: oracle@idsserver (TNS V1-V3)

*** 2005-10-11 20:51:50.837

*** SESSION ID:(9.153)

Start dump data blocks tsn: 5 file#: 5 minblk 20 maxblk 20

buffer tsn: 5 rdba: 0x01400014 (5/20)

scn: 0x0000.000a5a2d seq: 0x01 flg: 0x06 tail: 0x5a2d0601//可以看出,block 的scn号要比control的大,它记录了当前块的最新SCN号,对此块的任何操作都会导致SCN增加。

frmt: 0x02 chkval: 0xe010 type: 0x06=trans data

Block header dump:0x01400014

Object id on Block? Y

seg/obj: 0x189dcsc: 0x00.a57ffitc: 2flg: Etyp: 1 - DATA

brn: 0bdba: 0x1400011 ver: 0x01

inc: 0exflg: 0

Itl XidUba FlagLckScn/Fsc

0x01 0x000a.003.0000003f0x008000a4.0017.0d--U-1fsc 0x0000.000a5818

0x02 0x0002.01b.000000410x008003a4.002c.1f--U-1fsc 0x0000.000a58a0

data_block_dump,

data head

 
 
 
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