ES的调优
# 写入性能调优:
增加flush时间间隔,目的是减小数据写入磁盘的频率,减小磁盘IO
增加refresh_interval的参数值,目的是减少segment文件的创建,减少segment的merge次数,merge是发生在jvm中的,有可能导致full GC,增加refresh会降低搜索的实时性。
增加Buffer大小,本质也是减小refresh的时间间隔,因为导致segment文件创建的原因不仅有时间阈值,还有buffer空间大小,写满了也会创建。 默认最小值 48MB< 默认值 堆空间的10% < 默认最大无限制
大批量的数据写入尽量控制在低检索请求的时间段,大批量的写入请求越集中越好。
- 第一是减小读写之间的资源抢占,读写分离
- 第二,当检索请求数量很少的时候,可以减少甚至完全删除副本分片,关闭segment的自动创建以达到高效利用内存的目的,因为副本的存在会导致主从之间频繁的进行数据同步,大大增加服务器的资源占用。
Lucene的数据的fsync是发生在OS cache的,要给OS cache预留足够的内从大小,详见JVM调优。
通用最小化算法,能用更小的字段类型就用更小的,keyword类型比int更快,
ignore_above:字段保留的长度,越小越好
调整_source字段,通过include和exclude过滤
store:开辟另一块存储空间,可以节省带宽
注意:_sourse:设置为false,则不存储元数据,可以节省磁盘,并且不影响搜索。但是禁用_source必须三思而后行
update (opens new window),update_by_query (opens new window)和reindex (opens new window)不可用。
高亮失效
reindex失效,原本可以修改的mapping部分参数将无法修改,并且无法升级索引
无法查看元数据和聚合搜索
影响索引的容灾能力
禁用_all字段:_all字段的包含所有字段分词后的Term,作用是可以在搜索时不指定特定字段,从所有字段中检索,ES 6.0之前需要手动关闭
关闭Norms字段:计算评分用的,如果你确定当前字段将来不需要计算评分,设置false可以节省大量的磁盘空间,有助于提升性能。常见的比如filter和agg字段,都可以设为关闭。
关闭index_options(谨慎使用,高端操作):词设置用于在index time过程中哪些内容会被添加到倒排索引的文件中,例如TF,docCount、postion、offsets等,减少option的选项可以减少在创建索引时的CPU占用率,不过在实际场景中很难确定业务是否会用到这些信息,除非是在一开始就非常确定用不到,否则不建议删除
# 搜索速度调优
禁用swap
使用filter代替query
避免深度分页,避免单页数据过大,可以参考百度或者淘宝的做法。es提供两种解决方案scroll search和search after
注意关于index type的使用
避免使用稀疏数据
避免单索引业务重耦合
命名规范
冷热分离的架构设计
fielddata:搜索时正排索引,doc_value为index time正排索引。
enabled:是否创建倒排索引
doc_values:正排索引,对于不需要聚合的字段,关闭正排索引可节省资源,提高查询速度
开启自适应副本选择(ARS),6.1版本支持,7.0默认开启,
# ES的节点类型
- master:候选节点
- data:数据节点
- data_content:数据内容节点
- data_hot:热节点
- data_warm:索引不再定期更新,但仍可查询
- data_code:冷节点,只读索引
- Ingest:预处理节点,作用类似于Logstash中的Filter
- ml:机器学习节点
- remote_cluster_client:候选客户端节点
- transform:转换节点
- voting_only:仅投票节点
# Mater选举过程
# 设计思路:所有分布式系统都需要解决数据的一致性问题,处理这类问题一般采取两种策略:
# 主从模式和无主模式
# ES为什么使用主从模式?
- 在相对稳定的对等网络中节,点的数量远小于单个节点可以维护的节点数,并且网络环境不必经常处理节点的加入和离开。
# ES的选举算法
- Bully和Paxos
# 脑裂是什么以及如何避免
- 法定人数/多数机制(Quorum)
- 隔离机制(Fencing),让故障集群停止对外服务
- 冗余通信机制(Redundant communication)在节点之间添加额外的心跳线,防止一个心跳路径断开导致误判
# Elasticsearch调优
# 通用法则
- 通用最小化算法:对于搜索引擎级的大数据检索,每个bit尤为珍贵。
- 业务分离:聚合和搜索分离
# 硬件优化
es的默认配置是一个非常合理的默认配置,绝大多数情况下是不需要修改的,如果不理解某项配置的含义,没有经过验证就贸然修改默认配置,可能造成严重的后果。比如max_result_window这个设置,默认值是1W,这个设置是分页数据每页最大返回的数据量,冒然修改为较大值会导致OOM。ES没有银弹,不可能通过修改某个配置从而大幅提升ES的性能,通常出厂配置里大部分设置已经是最优配置,只有少数和具体的业务相关的设置,事先无法给出最好的默认配置,这些可能是需要我们手动去设置的。关于配置文件,如果你做不到彻底明白配置的含义,不要随意修改。
jvm heap分配:7.6版本默认1GB,这个值太小,很容易导致OOM。Jvm heap大小不要超过物理内存的50%,最大也不要超过32GB(compressed oop),它可用于其内部缓存的内存就越多,但可供操作系统用于文件系统缓存的内存就越少,heap过大会导致GC时间过长
节点:
根据业务量不同,内存的需求也不同,一般生产建议不要少于16G。ES是比较依赖内存的,并且对内存的消耗也很大,内存对ES的重要性甚至是高于CPU的,所以即使是数据量不大的业务,为了保证服务的稳定性,在满足业务需求的前提下,我们仍需考虑留有不少于20%的冗余性能。一般来说,按照百万级、千万级、亿级数据的索引,我们为每个节点分配的内存为16G/32G/64G就足够了,太大的内存,性价比就不是那么高了。
内存:
根据业务量不同,内存的需求也不同,一般生产建议不要少于16G。ES是比较依赖内存的,并且对内存的消耗也很大,内存对ES的重要性甚至是高于CPU的,所以即使是数据量不大的业务,为了保证服务的稳定性,在满足业务需求的前提下,我们仍需考虑留有不少于20%的冗余性能。一般来说,按照百万级、千万级、亿级数据的索引,我们为每个节点分配的内存为16G/32G/64G就足够了,太大的内存,性价比就不是那么高了。
- 磁盘:
对于ES来说,磁盘可能是最重要的了,因为数据都是存储在磁盘上的,当然这里说的磁盘指的是磁盘的性能。磁盘性能往往是硬件性能的瓶颈,木桶效应中的最短板。ES应用可能要面临不间断的大量的数据读取和写入。生产环境可以考虑把节点冷热分离,“热节点”使用SSD做存储,可以大幅提高系统性能;冷数据存储在机械硬盘中,降低成本。另外,关于磁盘阵列,可以使用raid 0。
CPU:
CPU对计算机而言可谓是最重要的硬件,但对于ES来说,可能不是他最依赖的配置,因为提升CPU配置可能不会像提升磁盘或者内存配置带来的性能收益更直接、显著。当然也不是说CPU的性能就不重要,只不过是说,在硬件成本预算一定的前提下,应该把更多的预算花在磁盘以及内存上面。通常来说单节点cpu 4核起步,不同角色的节点对CPU的要求也不同。服务器的CPU不需要太高的单核性能,更多的核心数和线程数意味着更高的并发处理能力。现在PC的配置8核都已经普及了,更不用说服务器了。
- 网络:
ES是天生自带分布式属性的,并且ES的分布式系统是基于对等网络的,节点与节点之间的通信十分的频繁,延迟对于ES的用户体验是致命的,所以对于ES来说,低延迟的网络是非常有必要的。因此,使用扩地域的多个数据中心的方案是非常不可取的,ES可以容忍集群夸多个机房,可以有多个内网环境,支持跨AZ部署,但是不能接受多个机房跨地域构建集群,一旦发生了网络故障,集群可能直接GG,即使能够保证服务正常运行,维护这样(跨地域单个集群)的集群带来的额外成本可能远小于它带来的额外收益。
集群规划:没有最好的配置,只有最合适的配置。
在集群搭建之前,首先要搞清楚,ES cluster的使用目的是什么?主要应用于哪些场景,比如是用来存储事务日志,或者是站内搜索,或者是用于数据的聚合分析。针对不同的应用场景,应该指定不同的优化方案。
集群需要多少种配置(内存型/IO型/运算型),每种配置需要多少数量,通常需要和产品运营和运维测试商定,是业务量和服务器的承载能力而定,并留有一定的余量。
一个合理的ES集群配置应不少于5台服务器,避免脑裂时无法选举出新的Master节点的情况,另外可能还需要一些其他的单独的节点,比如ELK系统中的Kibana、Logstash等。
# 架构优化:
# Mapping优化:
# 索引备份还原
snapshot,
# 数据同步方案
# 搜索引擎和ES(搜索引擎的原理、ES的认识或理解)
# 概念:大数据检索(区分搜索)、大数据分析、大数据存储
# 性能:PB级数据秒查(NRT Near Real Time)
- 高效的压缩算法
- 快速的编码和解码算法
- 合理的数据结构
- 通用最小化算法
# 场景:搜索引擎、垂直搜索、BI、GIthub、ELKB