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深入分析Oracle数据库中的checkpoint_change#

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作者 正文
   发表时间:2011-10-18  
1、系统检查点(记录在控制文件中)
SQL> select checkpoint_change# from v$database;

CHECKPOINT_CHANGE#
------------------
            539625


2、数据文件检查点(记录在控制文件中)
SQL> select file#,checkpoint_change#,last_change# from v$datafile;

     FILE# CHECKPOINT_CHANGE# LAST_CHANGE#
---------- ------------------ ------------
         1             539625
         2             539625
         3             539625
         4             539625
         5             539625

3、数据文件头检查点(记录在数据文件中)
SQL> select file#,checkpoint_change# from v$datafile_header;

     FILE# CHECKPOINT_CHANGE#
---------- ------------------
         1             539625
         2             539625
         3             539625
         4             539625
         5             539625

以上三个checkpoint_change#要一致,数据库才能正常打开。否则会需要进行一步的处理。正常关库时,会生成新的检查点,写入上述三个checkpoint_change#,同时数据文件中的last_change#也会记录下该检查点,也就是说三个checkpoint_change#与last_change#记录着同一个值。
通过以下SQL可以证明
SQL> shutdown immediate
Database closed.
Database dismounted.
ORACLE instance shut down.
SQL> startup mount
ORACLE instance started.

Total System Global Area  167772160 bytes
Fixed Size                   778212 bytes
Variable Size              66068508 bytes
Database Buffers          100663296 bytes
Redo Buffers                 262144 bytes
Database mounted.
SQL> select file#,checkpoint_change#,last_change# from v$datafile;

     FILE# CHECKPOINT_CHANGE# LAST_CHANGE#
---------- ------------------ ------------
         1             540270       540270
         2             540270       540270
         3             540270       540270
         4             540270       540270
         5             540270       540270

SQL> select checkpoint_change# from v$database;

CHECKPOINT_CHANGE#
------------------
            540270

SQL> select file#,checkpoint_change# from v$datafile_header;

     FILE# CHECKPOINT_CHANGE#
---------- ------------------
         1             540270
         2             540270
         3             540270
         4             540270
         5             540270
        
数据库成功打开后,数据文件中的last_change#会被清空。正常关库时,再重新下最后的检查点。shutdown abort关库,这个值是空的(感兴趣可自行验证),此时数据库需要进行实例恢复(不需要用户干预),恢复后数据库才正常打开。

checkpoint_change#、last_change#实际上全部来自于SCN,可以通过下面的语句验证:
SQL>  select dbms_flashback.get_system_change_number from dual;

GET_SYSTEM_CHANGE_NUMBER
------------------------
                  540741
使用查询系统SCN号的函数,可以发现checkpoint_change#与之是接近的。SCN有很多触发的条件,可能不会特别接近。

问题1:数据文件损坏的恢复
此时控制文件中记录的checkpoint_change#比数据文件头中记录的要大,数据库需要介质或者实例恢复。
SQL> startup       
ORACLE instance started.

Total System Global Area  167772160 bytes
Fixed Size                   778212 bytes
Variable Size              61874204 bytes
Database Buffers          104857600 bytes
Redo Buffers                 262144 bytes
Database mounted.
ORA-01113: file 1 needs media recovery
ORA-01110: data file 1: '/u02/oradata/orcl/system01.dbf'
恢复一下,数据库就可以打开了。
SQL> recover database;
ORA-00279: change 539624 generated at 10/18/2011 08:27:31 needed for thread 1
ORA-00289: suggestion : /u02/oradata/orcl/arc/1_5_764840495.dbf
ORA-00280: change 539624 for thread 1 is in sequence #5


Specify log: {<RET>=suggested | filename | AUTO | CANCEL}
auto
ORA-00279: change 540768 generated at 10/18/2011 12:17:11 needed for thread 1
ORA-00289: suggestion : /u02/oradata/orcl/arc/1_6_764840495.dbf
ORA-00280: change 540768 for thread 1 is in sequence #6
ORA-00278: log file '/u02/oradata/orcl/arc/1_5_764840495.dbf' no longer needed for this recovery


Log applied.
Media recovery complete.
SQL> alter database open;

Database altered.

问题2:控制文件损坏的恢复
如果控制文件损坏,使用备份的控制文件是无法打开数据库的,
SQL> startup
ORACLE instance started.

Total System Global Area  167772160 bytes
Fixed Size                   778212 bytes
Variable Size              61874204 bytes
Database Buffers          104857600 bytes
Redo Buffers                 262144 bytes
Database mounted.
ORA-01122: database file 1 failed verification check
ORA-01110: data file 1: '/u02/oradata/orcl/system01.dbf'
ORA-01207: file is more recent than controlfile - old controlfile
会提示数据文件与控制文件新,实际上就是控制文件中记录的checkpoint_change#比数据文件头中的checkpoint_change#要小,这种情况是不能打开数据库的。但数据可以启动到mount状态,此时可以用命令
alter database backup controlfile to trace;
生成一个控制文件的脚本,在udump目录中。使用该脚本可以重建控制文件,进行实例恢复后或打开数据库。

如果没有备份的控制文件,数据库只能打开的nomount状态,不能获取重建控制文件的脚本,如果也没有备份过重建控制文件脚本,那就悲剧了。如果数据库不太复杂,可以手写一个。

问题3:数据文件、控制文件全部损坏(当然都有备份,日志是好的)
恢复数据文件、控制文件后,数据库仍然是无法打开的。
SQL> startup
ORACLE instance started.

Total System Global Area  167772160 bytes
Fixed Size                   778212 bytes
Variable Size              61874204 bytes
Database Buffers          104857600 bytes
Redo Buffers                 262144 bytes
Database mounted.
ORA-00314: log 1 of thread 1, expected sequence#  doesn't match
ORA-00312: online log 1 thread 1: '/u02/oradata/orcl/redo01.log'
提示的意思也就是日志中的检查点比较控制文件中记录的大。

SQL> select checkpoint_change# from v$datafile;

CHECKPOINT_CHANGE#
------------------
            539624
            539624
            539624
            539624
            539624
           
SQL> select checkpoint_change# from v$datafile_header;

CHECKPOINT_CHANGE#
------------------
            539624
            539624
            539624
            539624
            539624
SQL>  select checkpoint_change# from v$database;

CHECKPOINT_CHANGE#
------------------
            539624
           
SQL> select * from v$log;

    GROUP#    THREAD#  SEQUENCE#      BYTES    MEMBERS ARC STATUS           FIRST_CHANGE# FIRST_TIM
---------- ---------- ---------- ---------- ---------- --- ---------------- ------------- ---------
         1          1          5   10485760          1 NO  CURRENT                 539571 18-OCT-11
         2          1          4   10485760          1 YES INACTIVE                539116 18-OCT-11
         3          1          3   10485760          1 YES INACTIVE                537456 18-OCT-11

此时可以使用下面的命令恢复数据库
SQL> recover database using backup controlfile;

恢复成功后,v$database中记录的checkpoint_change#并未发生变化。
SQL> select checkpoint_change# from v$datafile;

CHECKPOINT_CHANGE#
------------------
            602574
            602574
            602574
            602574
            602574

SQL> select checkpoint_change# from v$datafile_header;

CHECKPOINT_CHANGE#
------------------
            602574
            602574
            602574
            602574
            602574

SQL>  select checkpoint_change# from v$database;

CHECKPOINT_CHANGE#
------------------
            539624

因为不致,所以数据库仍然打不开:
SQL> alter database open;
alter database open
*
ERROR at line 1:
ORA-01589: must use RESETLOGS or NORESETLOGS option for database open


SQL> alter database open resetlogs;
alter database open resetlogs
*
ERROR at line 1:
ORA-01113: file 1 needs media recovery
ORA-01110: data file 1: '/u02/oradata/orcl/system01.dbf'

此时的情况类似于问题2,解决办法也相同。shutdown abort,startup nomount,重建控制文件,recover database,alter database open;
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