# 定义 SCN 在 Oracle 的文档上以多种形式出现，一种是 System Change Number，另一种是 System Commit Number，在大多数情况下，Systems Change Numbers 的定义更为确切。 SCN 是数据库中非常重要的一个数据结构，用以标识数据库在某个确切时刻提交的版本。在事务提交时，它被赋予一个唯一的标示事务的 SCN。SCN 同时被作为 Oracle 数据库的内部时钟机制，可以被看作逻辑时钟，每个数据库都有一个全局的 SCN 生成器。 # 作用 SCN 在数据库中是唯一的，并随时间而增加，但是可能并不连贯。除非重建数据库，SCN 的值永远不会被重置为0。 1. 作为数据库内部的逻辑时钟，数据库事务依 SCN 而排序 2. Oracle 也依据 SCN 来实现一致性读（Read Consistency）等重要数据库功能 3. 对于分布式事务（Distributed Transactions），SCN 也极为重要。 SCN 在数据库中是无处不在的，常见的事务表、控制文件、数据文件头、日志文件、数据块头等都记录有 SCN 值。冠以不同前缀，SCN 也有了不同的名称，比如检查点 SCN（Checkpoint SCN）、Resetlogs SCN 等。 # 组成 SCN 由两部分组成，高位 SCN Wrap 由 2 Bytes 记录，低位 SCN Base 由 4 Bytes 记录，如下图所示。  其最大值是： ```sql SQL> col scn for 99999999999999999 SQL> select power(2,48) scn from dual; SCN ------------------ 281 4749 7671 0656 ``` 可以通过如下几种方式获得数据库的当前或近似SCN。 ```sql select current_scn from v$database; ``` # 类型 - Source - Per instance Global Lamport SCN - Block Sequence# - Block Buffer subSCN - Transation subSCN - Snapshot - LWN SCN - RedoGen SCN - RedoGen subSCN - Per Strand SCN - On disk SCN - Block SCN - Transaction SCN - Dependent SCN - Timestamp - Redo Record SCN - Redo Record SubSCN - Change Vector SCN - Change Vector sequnce# - Marker - Thread Checkpoint SCN - Database Checkpoint SCN - File Checkpoint SCN - Stop SCN - Force Archiving SCN - Resetlogs SCN - Creation SCN - Tablespace Clean stop SCN - Recovery SCN # Oracle SCN 增长 Oracle 的 SCN 可能会被异常的增进，而至于极限，导致数据库无法正常工作，在这种情况下，只能重建数据库。但是这个风险的发生概率低，因为 Oracle 会在数据库内部控制 SCN 的合理增长，每秒 SCN 最多增长16348（16K/秒），这会将 SCN 控制在一个合理的增长范畴内。 按照这样计算，这个数值可以使用大约 544 年： ```sql SQL> select power(2,48) / 16 / 1024 / 3600 / 24 / 365 from dual; POWER(2,48)/16/1024/3600/24/365 ------------------------------- 544.770078 ``` 从 12.2.0.1 开始，兼容性设置为 12.2，增加高位 SCN Wrap2 也由 2 Bytes 记录，即使 SCN 以 96K/秒的速度消耗，Oracle 数据库也将允许近 300 万年的数据处理。 ```sql SQL> select power(2,63) / 96 / 1024 / 3600 / 24 / 365 from dual; POWER(2,63)/96/1024/3600/24/365 ------------------------------- 2975170.99 ``` headroom 计算方式如下 ```sql SELECT VERSION, TO_CHAR(CURRENT_SCN), DATE_TIME, TO_CHAR(ROUND(HEADROOM, 2)) FROM (SELECT VERSION, DBMS_FLASHBACK.GET_SYSTEM_CHANGE_NUMBER CURRENT_SCN, TO_CHAR(SYSDATE, 'YYYY-MM-DD HH24:MI:SS') DATE_TIME, case when replace(version, '.', '') < 112020 then ((((((TO_NUMBER(TO_CHAR(SYSDATE, 'YYYY')) - 1988) * 12 * 31 * 24 * 60 * 60) + ((TO_NUMBER(TO_CHAR(SYSDATE, 'MM')) - 1) * 31 * 24 * 60 * 60) + (((TO_NUMBER(TO_CHAR(SYSDATE, 'DD')) - 1)) * 24 * 60 * 60) + (TO_NUMBER(TO_CHAR(SYSDATE, 'HH24')) * 60 * 60) + (TO_NUMBER(TO_CHAR(SYSDATE, 'MI')) * 60) + (TO_NUMBER(TO_CHAR(SYSDATE, 'SS')))) * (16 * 1024)) - DBMS_FLASHBACK.GET_SYSTEM_CHANGE_NUMBER) / (16 * 1024 * 60 * 60 * 24)) else ((((((TO_NUMBER(TO_CHAR(SYSDATE, 'YYYY')) - 1988) * 12 * 31 * 24 * 60 * 60) + ((TO_NUMBER(TO_CHAR(SYSDATE, 'MM')) - 1) * 31 * 24 * 60 * 60) + (((TO_NUMBER(TO_CHAR(SYSDATE, 'DD')) - 1)) * 24 * 60 * 60) + (TO_NUMBER(TO_CHAR(SYSDATE, 'HH24')) * 60 * 60) + (TO_NUMBER(TO_CHAR(SYSDATE, 'MI')) * 60) + (TO_NUMBER(TO_CHAR(SYSDATE, 'SS')))) * (96 * 1024)) - DBMS_FLASHBACK.GET_SYSTEM_CHANGE_NUMBER) / (32 * 1024 * 60 * 60 * 24)) end HEADROOM FROM V$INSTANCE); ``` # 相关异常 在出现异常时，尤其是当使用 DB Link 跨数据库查询时，SCN会被同步，数据库之间可以通过 dblink 来进行数据访问，当通过 dblink 进行业务提交的时候，由于数据库之间存在不同的 SCN，因此，为了让事务一致，Oracle 将会以两者之间较大的 SCN 来进行同步，更新 dblink 两端的数据库 SCN。但是，如果源数据库出现 SCN 生成率过高的问题，随着业务的不断运行，SCN的异常就会通过 dblink 传染到其他相关的数据库，而 dblink 使用的频率越大，这种传染的速度也就越快。如果企业内部存在网状的 dblink 结构，那么这将很容易将 SCN 的问题扩大到全网，极端情况下会引起大范围的宕机。 一般应用补丁之后，一个新的隐含参数 \_external_scn_rejection_threshold_hours 引入，通常设置该参数为 24 小时： \_external_scn_rejection_threshold_hours=24 这个设置降低了 SCN Headroom 的顶部空间，以前缺省的设置容量至少为 31 天，降低为 24 小时，可以增大 SCN 允许增长的合理空间。但是如果不加控制，SCN 仍然可能会超过最大的合理范围，导致数据库问题。 这个问题的影响会极其严重，我们建议用户检验当前数据库的 SCN 使用情况 在 SCN 告警阈值达到时，数据库中可能出现以下错误信息： ``` Advanced SCN by 8381 minutes worth to Ox0bad.4ab15e1,by distributed transaction remote logon,remote DB:ORCL. Warning - High Database SCN: Current SCN value is 0x0b7b.0008e40b, threshold SCN value is 0x0b75.055dc000 If you have not previously reported this warning on this database, please notify Oracle Support so that additional diagnosis can be performed. Warning: The SCN headroom for this database is only NN days! Warning: The SCN headroom for this database is only N hours! Rejected the attempt to advance SCN over limit by 984 hours worth to 0x0c00.0000ff66, by distributed transaction remote logon, remote DB: DB.ORCL.ORACLE.COM. Client info : DB logon user SYS, machine sun, program sqlplus@orcl (TNS V1-V3), and OS user oracle Rejected the attempt to advance SCN over limit by 9875 hours worth to 0x0c00.000003e6, by distributed transaction logon, remote DB: DB.ORCL.ORACLE.COM. ``` Oracle 数据库爆发 SCN HeadRoom 问题，虽然 SCN 不会真正用完，但是数据库触碰到 headroom，还是可能有意想不到的情况发生，例如事务拒绝。 # MOS参考文档 - System Change Number (SCN), Headroom, Security and Patch Information (Doc ID 1376995.1) - Installing, Executing and Interpreting output from the "scnhealthcheck.sql" script (Doc ID 1393363.1) - Evidence to collect when reporting "high SCN rate" issues to Oracle Support (Doc ID 1388639.1) - ORA-19706 and Related Alert Log Messages (Doc ID 1393360.1)