实战演练丨SCN太大引发ORA-600[2252]

作者 | 张维照，云和恩墨技术专家，Oracle ACEA，2006年起从事数据库管理工作，2009年转Oracle，从事过多套TB级省级工商、医疗、交通、人社、电信运营等数据库维护优化工作，擅长Oracle数据库性能问题的分析与解决、故障分析、升级迁移。个人博客：www.anbob.com

前段时间有个朋友遇到的问题，让我协助分析，现象是一个地市的数据库与省级数据库通过DBLINK连接时提示ORA-600 2252，但是其它地市与省级的DBLINK正常。

具体分析，错误如下：

---------------------------SCN----------15756464714
sys@ANBOB>select current_scn,dbms_flashback.get_system_change_number scn from v$database;
CURRENT_SCN                  SCN-------------------- --------------------15756464716          15756464716
-- 确认时间,时区select CURRENT_TIMESTAMP, LOCALTIMESTAMP FROM DUAL;
-- 现场的人整理了本地(DBa)、远程(DBb)库的系统时间和SCN.

DBa          DBb
--------      ----------
OS date: 20171204 15:50        20171204 15:48

sysdate: 20171204 ..        20171204 ..

scn: 15756464722        17117005290806

DB ver: 11.2.0.1            11.2.0.3
OS Plat: Windows            Aix

注意：
本地库和远程库的SCN不在一个数量级，相差1000倍，其实我们可以根据当前的时间计算一下SCN 的最大允许值，远程库的SCN 远大于本地库的最大允许SCN（简称RSL，下面会补充相关知识）。关于SCN可以查阅MOS note <<System Change Number（SCN）, Headroom, Security and Patch Information（文档 ID 1376995.1）>>

— 查询远程库的SCN Headroom

SQL> select
2   version,
3   to_char(SYSDATE, 'YYYY/MM/DD HH24:MI:SS') DATE_TIME,
4   ((((
5    ((to_number(to_char(sysdate, 'YYYY')) - 1988) * 12 * 31 * 24 * 60 * 60) +
6    ((to_number(to_char(sysdate, 'MM')) - 1) * 31 * 24 * 60 * 60) +
7    (((to_number(to_char(sysdate, 'DD')) - 1)) * 24 * 60 * 60) +
8    (to_number(to_char(sysdate, 'HH24')) * 60 * 60) +
9    (to_number(to_char(sysdate, 'MI')) * 60) +
10    (to_number(to_char(sysdate, 'SS')))
11   ) * (16 * 1024)) - dbms_flashback.get_system_change_number)
12   / (16 * 1024 * 60 * 60 * 24)
13   ) indicator
14    from v$instance
15  ;
VERSION           DATE_TIME            INDICATOR
----------------- ------------------- ----------
11.2.0.3.0        2017/12/04 17:15:26 -959.18726

注意：

Oops!!!  上面的脚本也较常见来自官方的scnhealthcheck.sql， INDICATOR是距离SCN Headroom（天花板）的天数，是负数说明已经超过天花板上天了。当然SCN限制是决定不会也不允许超过天花板的。 那会不会是远程库有问题？为什么其它地市的库可以跟这个远程库查询？负数的原因是什么？

基实上面的脚本对于11.2.0.2以后的数据库还需要确认另一处，就是每秒16K的限制从11G R2（11.2.0.2）起已经改变为32K（我查了11.2.0.3 11.2.0.4 12.2.0.1默认都是32K）, 有隐藏参数”_max_reasonable_scn_rate”控制，同时需要使用下面的SQL语句实际确认是16K还是32K（只对11.2.0.2以后的版本有意义），因为我发现有些11.2的数据库仍然使用的是16K（也许是低版本直接升级原因，也许是某个PSU临时回归了16K的增速）：

sys@ANBOB_RMT>@pd _max_reasonable_scn_rate
Show all parameters and session values from x$ksppi/x$ksppcv...
INDX I_HEX NAME                         VALUE      DESCRIPTION
-------------------- ----- ---------------------------- ---------- ---------------------------
978   3D2 _max_reasonable_scn_rate     32768      Max reasonable SCN rate
sys@ANBOB_RMT>select decode(bitand(DI2FLAG,65536),65536,'Y','N') using16 from x$kccdi2;
U
-
N
sys@ANBOB_RMT>select
version,
to_char(SYSDATE, 'YYYY/MM/DD HH24:MI:SS') DATE_TIME,
((((((to_number(to_char(sysdate, 'YYYY')) - 1988) * 12 * 31 * 24 * 60 * 60) +
((to_number(to_char(sysdate, 'MM')) - 1) * 31 * 24 * 60 * 60) +
(((to_number(to_char(sysdate, 'DD')) - 1)) * 24 * 60 * 60) +
(to_number(to_char(sysdate, 'HH24')) * 60 * 60) +
(to_number(to_char(sysdate, 'MI')) * 60) +
(to_number(to_char(sysdate, 'SS')))) * (32 * 1024)) - dbms_flashback.get_system_change_number)/ (32 * 1024 * 60 * 60 * 24)) indicatorfrom v$instance;
VERSION           DATE_TIME            INDICATOR
----------------- ------------------- ----------
11.2.0.3.0        2017/12/04 17:35:26 5087.41908

现在总结一下这个问题：

• 本地库是11.2.0.1 scn 的频率限制还是16K；

• 远程库是11.2.0.3，并且从x$kccdi2确认了当前使用的频率限制是32K；

• 远程库当前的SCN已经超过了本地库16K允许的上限所以使用DBLINK 同步SCN 会出现ora-600 [2252]；

• 远程库查询天花板需要修改脚本中16为32；

• 其它地市能访问远程库是因为他们的数据库也是11.2.0.2版本以后，且同样使用的是32K的限制。

SCN增长速率加快了，如果32k的速度使用6bytes的scn总上限也就不是过去说的可用500年了，所以从12.2又引入了big scn加到了8bytes。且在12.2版本中对于SCN传播跳跃，增加了2个视图可以定位源头， 使用DBA_EXTERNAL_SCN_ACTIVITY  DBA_DB_LINK_SOURCES and DBA_DB_LINK关连就可以，2012年1月以后的PSU起或在11G的部份版本中提供了控制SCN相关参数：

• SCN rejected due to request for high SCN increment（controlled by _external_scn_rejection_threshold_hours）限制最多用到多少，保留时间；

• SCN rejected due to request in certain DELTA of changes（controlled by _external_scn_rejection_delta_threshold_minutes）限制一次最多变化多少，如果请求超过会失败，提示ORA-19706；

• SCN accepted but with a warning（controlled by _external_scn_logging_threshold_seconds）增长超过一定阀值时，写ALERT LOG。

SCN相关知识点：

• SCN是Oracle数据库单向增长的”时钟”,广泛用于数据库一致性恢复和分布式事务（如dblink）；

• SCN有两部分组成 wrap.base， 在数据库中占用8bytes，在12c r2前预留2bytes，是一个6bytes（48bit）的Integer类型的数字，[16bit SCN Wrap].[32bit SCN Base]，在12c R2起引入big scn，启用了原来预留的2bytes, 总长限有原来的2^48增长到2^64；

• 为了限制SCN无限增长，在程序的代码级设计了一个当前时间点的允许的最大SCN（Maximum Reasonable SCN）的软限制，Reasonable SCN Limit简称RSL，这个值是有一个工式计算出来的RSL=（从1988年1月1日起到当前时间） * 24 * 3600 * 每秒允许的最大增长率， 需要注意的是并不是简单的当前时间和1988-1-1两个时间点相减，可能是出于计算的简单，每个月是按31天计算的，从上面MOS中提供的脚本也可以看出。 每秒允许的最大增长率在11.2.0.2之前是16384（16K）11.2.0.2及以后的版本是32768（32K），有隐藏参数_max_reasonable_scn_rate控制；

• SCN Headroom是一个最重要的检查项，值是当前时间点的允许的最大SCN与当前数据库SCN的差值，为了方便阅读以”天“为单位，SCN Headroom天数=（Maximum Reasonable SCN-Current SCN） /（每秒允许的最大增长率） /3600/24；

• SCN异常增长通常是有DBLINK、人为前推SCN、oracle bug，SCN的历史变化可以从V$ARCHIVED_LOG得到， 最近5天的SCN也可以尝试从smon_scn_time得到。 数据库自身的增长可以从从dba_hist_sysstat得到’calls to kcmgas’的变化，SCN通过DBLINK 的传播可以通过上面提到的参数控制，和12c 中提供的新视图；

• 数据库11.2.0.2及以后的版本默认是允许32K的增长速率，所以就会像本案例以上产生较大的SCN, 这就意味着11.2.0.2可能不能再与低版本的数据库或是使用16K增长速率的数据库通过DBLINK。