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redolog switch会发生完全检查点还是增量检查点

2021-08-20 528
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日志服务 SLS，月写入数据量 50GB 1个月
简介： 检查点这个概念在Oracle中非常重要，很多人对检查点这个概念很模糊，为了彻底搞懂，我们一起来讨论以下几个问题！１、什么是完全检查点？哪些操作会触发？　２、什么是增量检查点？哪些条件会触发？３、redolog switch会发生完全检查点还是增量检查点？（此话题的核心部分：用实验验证） 4、Oracle中检查点（checkpoint）一共有多少种呢？

2.jpg

网上有很多资料都没有说清楚发生log switch的时候，到底完全检查点还是增量检查点。有人说是完全检查点，也有人说是增
量检查点。其实如果你深入了解完全检查点和增量检查点的的区别，就应该知道log switch到底是增量检查点还是完全检查点。
在8i以前，log switch的时候oracle确实是会做完全检查点；但从8i开始，oracle在log switch的时候做的是增量检查点，但
从严格意义上来说并不能完全算是增量检查点，因为在log switch的时候，不仅会像增量检查点那样更新控制文件，而且还会像完
全检查点那样会更新数据文件头。
下面我们来一起来做做测试：证明了在log switch的时候，发生的既不是完全检查点，也不是严格意义上的增量检查点。

测试DB版本:
idle> select * from v$version;

BANNER

Oracle Database 11g Enterprise Edition Release 11.2.0.1.0 - Production

一、我们首先来验证在log switch的时候，发生的不是完全检查点：

查几个跟日志切换检查点相关的参数
idle> @?/rdbms/admin/show_para
Enter value for p: _dbwr_scan_interval
old 12: AND upper(i.ksppinm) LIKE upper('%&p%')
new 12: AND upper(i.ksppinm) LIKE upper('%_dbwr_scan_interval%')
P_NAME P_DESCRIPTION P_VALUE
ISDEFAULT ISMODIFIED ISADJ

_dbwr_scan_interval dbwriter scan interval 300
TRUE FALSE FALSE
idle> @?/rdbms/admin/show_para
Enter value for p: _disable_selftune_checkpointing
old 12: AND upper(i.ksppinm) LIKE upper('%&p%')
new 12: AND upper(i.ksppinm) LIKE upper('%_disable_selftune_checkpointing%')
P_NAME P_DESCRIPTION P_VALUE
ISDEFAULT ISMODIFIED ISADJ

_disable_selftune_checkpointing Disable self-tune checkpointing FALSE
TRUE FALSE FALSE
idle> show parameter log_checkpoint_timeout
NAME TYPE VALUE

log_checkpoint_timeout integer 1800
没修改参数之前：
idle> select group#,status from v$log;

GROUP# STATUS
     1 CURRENT
     2 INACTIVE
     3 INACTIVE

idle> alter system switch logfile;
idle> !date
Sun May 12 19:43:20 CST 2013
idle> select group#,status from v$log;

GROUP# STATUS
     1 ACTIVE
     2 CURRENT
     3 INACTIVE

idle> !date
Sun May 12 19:49:25 CST 2013
idle> select group#,status from v$log;

GROUP# STATUS
     1 INACTIVE
     2 CURRENT
     3 INACTIVE

1号日志组从ACTIVE变成INACTIVE大约要5分钟左右

修改参数可以命alter system switch logfile;时redo log file的状态一直是active(保持一天)：
_dbwr_scan_interval=24*3600
log_checkpoint_timeout=24*3600
_disable_selftune_checkpointing=TRUE
idle> alter system set "_dbwr_scan_interval"=86400;
System altered.
idle> alter system set log_checkpoint_timeout=86400;
System altered.
idle> alter system set "_disable_selftune_checkpointing"=true;
System altered.
哈哈。。。可以观察一下是不是一直是ACTIVE
idle> !date
Sun May 12 19:55:54 CST 2013
idle> select group#,status from v$log;

GROUP# STATUS
     1 INACTIVE
     2 INACTIVE
     3 CURRENT

idle> ALTER SYSTEM SWITCH LOGFILE;
System altered.
idle> select group#,status from v$log;

GROUP# STATUS
     1 CURRENT
     2 INACTIVE
     3 ACTIVE

执行完上述switch logfile操作后等待12小时，然后再次执行上述查询语句：
idle> !date
Sun May 13 7:56:58 CST 2013
idle> select group#,status from v$log;

GROUP# STATUS
     1 CURRENT
     2 INACTIVE
     3 ACTIVE

从结果里我们可以看到现在redo log group 3还是处于active状态，我现在的这个库是测试库只有我一个人在用，所以很空闲，如
果switch logfile的时候发生的是full checkpoint，则当我等待24小时后再次查询v$log的时候redo log group 3必然是处于
inactive状态：
即现在我们已经证明了在log switch的时候，发生的不是完全检查点。
idle> !date
Sun May 13 20:56:58 CST 2013
idle> select group#,status from v$log;

GROUP# STATUS
     1 CURRENT
     2 INACTIVE
     3 INACTIVE

哈哈。。。你可以试试，那些参数的威力。。牛B的一比。。。
现在我们来证明在log switch的时候，发生的不是严格意义上的增量检查点。增量检查点只会更新control file，不会更新
datafile header，知道这个那就很好验证了，利用BBED恢复神器：
hr@OCP> select group#,status from v$log;

GROUP# STATUS
     1 INACTIVE
     2 CURRENT
     3 INACTIVE

BBED> set file 1 block 1

    FILE#           1
    BLOCK#          1

BBED> p kcvfhckp
struct kcvfhckp, 36 bytes @484
struct kcvcpscn, 8 bytes @484

  ub4 kscnbas                           @484      0x000c592e
  ub2 kscnwrp                           @488      0x0000

ub4 kcvcptim @492 0x3097e9b7
ub2 kcvcpthr @496 0x0001
union u, 12 bytes @500

  struct kcvcprba, 12 bytes             @500     
     ub4 kcrbaseq                       @500      0x00000038
     ub4 kcrbabno                       @504      0x000000a3
     ub2 kcrbabof                       @508      0x0010

ub1 kcvcpetb[0] @512 0x02
ub1 kcvcpetb[1] @513 0x00
ub1 kcvcpetb[2] @514 0x00
ub1 kcvcpetb[3] @515 0x00
ub1 kcvcpetb[4] @516 0x00
ub1 kcvcpetb[5] @517 0x00
ub1 kcvcpetb[6] @518 0x00
ub1 kcvcpetb[7] @519 0x00
即现在的system01.dbf的datafile header的checkpoint scn的base是0x000c592e。
现在我执行一次switch logfile，再来观察system01.dbf的datafile header的checkpoint scn：
hr@OCP> update employees set salary=salary+1000;
107 rows updated.
hr@OCP> commit;
Commit complete.
hr@OCP> alter system switch logfile;
System altered.
hr@OCP> select group#,status from v$log;

GROUP# STATUS
     1 INACTIVE
     2 ACTIVE
     3 CURRENT

BBED> set file 1 block 1

    FILE#           1
    BLOCK#          1

BBED> p kcvfhckp
struct kcvfhckp, 36 bytes @484
struct kcvcpscn, 8 bytes @484

  ub4 kscnbas                           @484      0x000c592e
  ub2 kscnwrp                           @488      0x0000

ub4 kcvcptim @492 0x3097e9b7
ub2 kcvcpthr @496 0x0001
union u, 12 bytes @500

  struct kcvcprba, 12 bytes             @500     
     ub4 kcrbaseq                       @500      0x00000038
     ub4 kcrbabno                       @504      0x000000a3
     ub2 kcrbabof                       @508      0x0010

ub1 kcvcpetb[0] @512 0x02
ub1 kcvcpetb[1] @513 0x00
ub1 kcvcpetb[2] @514 0x00
ub1 kcvcpetb[3] @515 0x00
ub1 kcvcpetb[4] @516 0x00
ub1 kcvcpetb[5] @517 0x00
ub1 kcvcpetb[6] @518 0x00
ub1 kcvcpetb[7] @519 0x00
我们发现现在的system01.dbf的datafile header的checkpoint scn的base还是0x000c592e，也就是说oracle在switch logfile的
时候的checkpoint并不是马上发生，oracle在等待一个发生的时机。
我们现在强制让log switch checkpoint马上发生：
hr@OCP> alter system switch logfile;
System altered.
hr@OCP> select group#,status from v$log;

GROUP# STATUS
     1 CURRENT
     2 ACTIVE
     3 ACTIVE

等待日志组2变成INACTIVE
hr@OCP> select group#,status from v$log;

GROUP# STATUS
     1 CURRENT
     2 INACTIVE
     3 ACTIVE

BBED> set file 1 block 1

    FILE#           1
    BLOCK#          1

BBED> p kcvfhckp
struct kcvfhckp, 36 bytes @484
struct kcvcpscn, 8 bytes @484

  ub4 kscnbas                           @484      0x000c59cf
  ub2 kscnwrp                           @488      0x0000

ub4 kcvcptim @492 0x3097eb6d
ub2 kcvcpthr @496 0x0001
union u, 12 bytes @500

  struct kcvcprba, 12 bytes             @500     
     ub4 kcrbaseq                       @500      0x0000003b
     ub4 kcrbabno                       @504      0x00000002
     ub2 kcrbabof                       @508      0x0010

ub1 kcvcpetb[0] @512 0x02
ub1 kcvcpetb[1] @513 0x00
ub1 kcvcpetb[2] @514 0x00
ub1 kcvcpetb[3] @515 0x00
ub1 kcvcpetb[4] @516 0x00
ub1 kcvcpetb[5] @517 0x00
ub1 kcvcpetb[6] @518 0x00
ub1 kcvcpetb[7] @519 0x00
看到了吗？现在system01.dbf的datafile header的checkpoint scn的base已经变成了0x000c59cf，也就是说----在log switch的
时候，发生的不是严格意义上的增量检查点，因为其不仅更新了control file，还更新了datafile header。

最后，我们来说一下oracle中checkpoint的种类。oracle中的checkpoint一共有七种，它们分别是：
1、Full Checkpoint
2、Thread Checkpoint
3、File Checkpoint
4、Object Checkpoint
5、Parallel Query Checkpoint
6、Incremental Checkpoint
7、Log Switch Checkpoint

￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥￥
增量checkpoint
增量checkpoint工作过程

   因为每次完全的checkpoint都需要把buffer cache所有的脏块都写入到数据文件中，这样就是产生一个很大的IO消耗，频繁的完全checkpoint操作很对系统的性能有很大的影响，为此 Oracle引入的增量checkpoint的概念，buffer cache中的脏块将会按照BCQ队列的顺序持续不断的被写入到磁盘当中，同时CKPT进程将会每3秒中检查DBWn的写入进度并将相应的RBA信息记录到控制文件中。有了增量checkpoint之后在进行实例恢复的时候就不需要再从崩溃前的那个完全checkpoint开始应用重做日志了，只需要从控制文件中记录的RBA开始进行恢复操作，这样能节省恢复的时间。

发生增量checkpoint的先决条件

* 恢复需求设定 （FAST_START_IO_TARGET/FAST_START_MTTR_TARGET）
 * LOG_checkpoint_INTERVAL参数值
 * LOG_checkpoint_TIMEOUT参数值
 * 最小的日志文件大小
 * buffer cache中的脏块的数量

增量checkpoint的特点

* 增量checkpoint是一个持续活动的checkpoint。
 * 没有checkpoint RBA，因为这个checkpoint是一直都在进行的，所以不存在normal checkpoint里面涉及的checkpoint RBA的概念。
 * checkpoint advanced in memory only
 * 增量checkpoint所完成的RBA信息被记录在控制文件中。
 * 增量checkpoint可以减少实例恢复时间。

完全checkpoint：
完全检查点主要包括以下步骤：
　①首先，在日志缓冲中确定当前的(也就是最新的)重做记录，提取其RBA与SCN作为检查点目标
　②LGWR清空日志缓存，将重作记录写入在线日志
　③DBWn进程将检查点目标(RBA与SCN)产生的及检查点目标之前产生的脏数据块，按RBA的顺序写入数据文件
　④最后,CKPT进程将检查点目标(RBA与SCN)写入数据文件的头部和控制文件

触发完全检查点的条件：

①执行shutdown immediate命令
②执行alter system checkpoint命令
③执行部分表空间维护命令：alter tablespace ...offline|online|begin backup|end backup|read only|read write

CHECKPOINT 优化
从9I开始CHECKPOINT的优化大大简化了

设置FAST_START_MTTR_TARGET
   较大的值：恢复时间较长
   较小的值：增加IO负载

10g 的CHECKPOINT的自动优化
fast_start_mttr_target设置为非零的值或者不设置

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日志服务
关系型数据库
Oracle
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