Elasticsearch Recovery索引分片分配详解

Elasticsearch Recovery索引分片分配详解

目录基础知识点减少集群Full Restart造成的数据来回拷贝减少主副本之间的数据复制特大热索引为何恢复慢其他Recovery相关的专家级设置

基础知识点

在Eleasticsearch中recovery指的就是一个索引的分片分配到另外一个节点的过程；一般在快照恢复、索引副本数变更、节点故障、节点重启时发生。由于master保存整个集群的状态信息，因此可以判断出哪些shard需要做再分配，以及分配到哪个结点，例如:

如果某个shard主分片在，副分片所在结点挂了，那么选择另外一个可用结点，将副分片分配(allocate)上去，然后进行主从分片的复制。

如果某个shard的主分片所在结点挂了，副分片还在，那么将副分片升级为主分片，然后做主从分片复制。

如果某个shard的主副分片所在结点都挂了，则暂时无法恢复，等待持有相关数据的结点重新加入集群后，从该结点上恢复主分片，再选择另外的结点复制副分片。

正常情况下，我们可以通过ES的health的API接口，查看整个集群的健康状态和整个集群数据的完整性：

状态及含义如下：

green: 所有的shard主副分片都是正常的；

yellow: 所有shard的主分片都完好，部分副分片没有或者不完整，数据完整性依然完好；

red: 某pZtbfbvJH些shard的主副分片都没有了，对应的索引数据不完整。

recovery过程要消耗额外的资源，CPU、内存、结点之间的网络带宽等等。 这些额外的资源消耗，有可能会导致集群的服务性能下降，或者一部分功能暂时不可用。了解一些recovery的过程和相关的配置参数，对于减小recovery带来的资源消耗，加快集群恢复过程都是很有帮助的。

减少集群Full Restart造成的数据来回拷贝

ES集群可能会有整体重启的情况，比如需要升级硬件、升级操作系统或者升级ES大版本。重启所有结点可能带来的一个问题: 某些结点可能先于其他结点加入集群， 先加入集群的结点可能已经可以选举好master，并立即启动了recovery的过程，由于这个时候整个集群数据还不完整，master会指示一些结点之间相互开始复制数据。 那些晚到的结点，一旦发现本地的数据已经被复制到其他结点，则直接删除掉本地“失效”的数据。 当整个集群恢复完毕后，数据分布不均衡，显然是不均衡的，master会触发rebalance过程，将数据在节点之间挪动。整个过程无谓消耗了大量的网络流量；合理设置recovery相关参数则可以防范这种问题的发生。

gateway.expected_nodes

gateway.expected_master_nodes

gateway.expected_data_nodes

以上三个参数是说集群里一旦有多少个节点就立即开始recovery过程。 不同之处在于，第一个参数指的是master或者data都算在内，而后面两个参数则分指master和data node。

在期待的节点数条件满足之前, recovery过程会等待gateway.recover_after_time (默认5分钟) 这么长时间，一旦等待超时，则会根据以下条件判断是否启动:

gateway.expected_nodes

gateway.expected_master_nodes

gateway.expected_data_nodes

举例来说，对于一个有10个data node的集群，如果有以下的设置:

gateway.expected_data_nodes: 10

gateway.recover_after_time: 5m

gateway.recover_after_data_nodes: 8

那么集群5分钟以内10个data node都加入了，或者5分钟以后8个以上的data node加入了，都会立即启动recovery过程。

减少主副本之间的数据复制

如果不是full restart，而是重启pZtbfbvJH单个data node，仍然会造成数据在不同结点之间来回复制。为避免这个问题，可以在重启之前，先关闭集群的shard allocation:

然后在节点重启完成加入集群后，再重新打开:

这样在节点重启完成后，尽量多的从本地直接恢复数据。

但是在ES1.6版本之前，即使做了以上措施，仍然会发现有大量主副本之间的数据拷贝。从表面去看，这点很让人不能理解。

主副本数据完全一致，ES应该直接从副本本地恢复数据就好了，为什么要重新从主片再复制一遍呢？ 原因在于recovery是简单对比主副本的segment file来判断哪些数据一致可以本地恢复，哪些不一致需要远端拷贝的。

而不同节点的segment merge是完全独立运行的，可能导致主副本merge的深度不完全一样，从而造成即使文档集完全一样，产生的segment file却不完全一样。

为了解决这个问题，ES1.6版本以后加入了synced flush的新特性。 对于5分钟没有更新过的shard，会自动synced flush一下，实质是为对应的shard加了一个synced flush ID。这样当重启节点的时候，先对比一下shard的synced flush ID，就可以知道两个shard是否完全相同，避免了不必要的segment file拷贝，极大加快了冷索引的恢复速度。

需要注意的是synced flush只对冷索引有效，对于热索引（5分钟内有更新的索引）没有作用。 如果重启的结点包含有热索引，那么还是免不了大量的文件拷贝

。因此在重启一个结点之前，最好按照以下步骤执行，recovery几乎可以瞬间完成:

暂停数据写入程序关闭集群shard allocation手动执行POST /_flush/synced重启节点重新开启集群shard allocation 等待recovery完成，集群health status变成green重新开启数据写入程序

特大热索引为何恢复慢

对于冷索引，由于数据不再更新，利用synced flush特性，可以快速直接从本地恢复数据。 而对于热索引，特别是shard很大的热索引，;除了synced flush派不上用场需要大量跨节点拷贝segment file以外，translog recovery是导致慢的更重要的原因。

从主片恢复数据到副片需要经历3个阶段:

对主片上的segment file做一个快照，然后拷贝到复制片分配到的结点。数据拷贝期间，不会阻塞索引请求，新增索引操作记录到translog里。对translog做一个快照，此快照包含第一阶段新增的索引请求，然后重放快照里的索引操作。此阶段仍然不阻塞索引请求，新增索引操作记录到translog里。为了能达到主副片完全同步，阻塞掉新索引请求，然后重放阶段二新增的translog操作。

可见，在recovery完成之前，translog是不能够被清除掉的（禁用掉正常运作期间后台的flush操作）。

如果shard比较大，第一阶段耗时很长，会导致此阶段产生的translog很大。重放translog比起简单的文件拷贝耗时要长得多，因此第二阶段的translog耗时也会显著增加。

等到第三阶段，需要重放的translog可能会比第二阶段还要多。 而第三阶段是会阻塞新索引写入的，在对写入实时性要求很高的场合，就会非常影响用户体验。

因此，要加快大的热索引恢复速度，最好的方式是遵从上一节提到的方法: 暂停新数据写入，手动sync flush，等待数据恢复完成后，重新开启数据写入，这样可以将数据延迟影响可以降到最低。

万一遇到Recovery慢，想知道进度怎么办呢？ CAT Recovery API可以显示详细的recovery各个阶段的状态。 这个API怎么用就不在这里赘述了，参考:  CAT Recovery。

其他Recovery相关的专家级设置

还有其他一些专家级的设置（参见：   recovery）可以影响recovery的速度，但提升速度的代价是更多的资源消耗，因此在生产集群上调整这些参数需要结合实际情况谨慎调整，一旦影响应用要立即调整回来。

对于搜索并发量要求高，延迟要求低的场合，默认设置一般就不要去动了。

对于日志实时分析类对于搜索延迟要求不高，但对于数据写入延迟期望比较低的场合，可以适当调大indices.recovery.max_bytes_per_sec，提升recovery速度，减少数据写入被阻塞的时长。

最后要说的一点是ES的版本迭代很快，对于Recovery的机制也在不断的优化中。 其中有一些版本甚至引入了一些bug，比如在ES1.4.x有严重的translog recovery bug，导致大的索引trans log recovery几乎无法完成 。

因此实际使用中如果遇到问题，最好在github的issue list里搜索一下，看是否使用的版本有其他人反映同样的问题。

以上就是Elasticsearch Recovery索引分片分配详解的详细内容，更多关于Elasticsearch Recovery索引分片分配的资料请关注我们其它相关文章！

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