ElasticSearch教程——深入剖析Document写入原理以及优化操作

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2021-09-27 16:02 475阅读 0赞

**ElasticSearch汇总请查看：[ElasticSearch教程——汇总篇][ElasticSearch]**

## 初始写入流程 ##

（1）数据写入buffer  
（2）commit point  
（3）buffer中的数据写入新的index segment  
（4）等待在os cache中的index segment被fsync强制刷到磁盘上  
（5）新的index sgement被打开，供search使用  
（6）buffer被清空

每次commit point时，会有一个.del文件，标记了哪些segment中的哪些document被标记为deleted了  
搜索的时候，会依次查询所有的segment，从旧的到新的，比如被修改过的document，在旧的segment中，会标记为deleted，在新的segment中会有其新的数据

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## 优化写入流程实现NRT近实时（filesystem cache,refresh） ##

现有流程的问题，每次都必须等待fsync将segment刷入磁盘，才能将segment打开供search使用，这样的话，从一个document写入，到它可以被搜索，可能会超过1分钟！！！这就不是近实时的搜索了！！！主要瓶颈在于fsync实际发生磁盘IO写数据进磁盘，是很耗时的。

写入流程别改进如下：

（1）数据写入buffer  
（2）每隔一定时间，buffer中的数据被写入segment文件，但是先写入os cache  
（3）只要segment写入os cache，那就直接打开供search使用，不立即执行commit

数据写入os cache，并被打开供搜索的过程，叫做refresh，默认是每隔1秒refresh一次。也就是说，每隔一秒就会将buffer中的数据写入一个新的index segment file，先写入os cache中。所以，es是近实时的，数据写入到可以被搜索，默认是1秒。

POST /my\_index/\_refresh，可以手动refresh，一般不需要手动执行，没必要，让es自己搞就可以了

比如说，我们现在的时效性要求，比较低，只要求一条数据写入es，一分钟以后才让我们搜索到就可以了，那么就可以调整refresh interval

PUT /my_index
    {
      "settings": {
        "refresh_interval": "30s" 
      }
    }

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## 优化写入流程实现durability可靠存储（translog,flush） ##

再次优化的写入流程

（1）数据写入buffer缓冲和translog日志文件  
（2）每隔一秒钟，buffer中的数据被写入新的segment file，并进入os cache，此时segment被打开并供search使用  
（3）buffer被清空  
（4）重复1~3，新的segment不断添加，buffer不断被清空，而translog中的数据不断累加  
（5）当translog长度达到一定程度的时候，commit操作发生  
  （5-1）buffer中的所有数据写入一个新的segment，并写入os cache，打开供使用  
  （5-2）buffer被清空  
  （5-3）一个commit ponit被写入磁盘，标明了所有的index segment  
  （5-4）filesystem cache中的所有index segment file缓存数据，被fsync强行刷到磁盘上  
  （5-5）现有的translog被清空，创建一个新的translog

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## 基于translog和commit point，如何进行数据恢复 ##

fsync+清空translog，就是flush，默认每隔30分钟flush一次，或者当translog过大的时候，也会flush

POST /my\_index/\_flush，一般来说别手动flush，让它自动执行就可以了

translog，每隔5秒被fsync一次到磁盘上。在一次增删改操作之后，当fsync在primary shard和replica shard都成功之后，那次增删改操作才会成功

但是这种在一次增删改时强行fsync translog可能会导致部分操作比较耗时，也可以允许部分数据丢失，设置异步fsync translog

PUT /my_index/_settings
    {
        "index.translog.durability": "async",
        "index.translog.sync_interval": "5s"
    }

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2d3ZDExNTQ5NzgzNTI_size_27_color_FFFFFF_t_70 3][]

优化写入流程实现海量磁盘文件合并

每秒一个segment file，文件过多，而且每次search都要搜索所有的segment，很耗时

默认会在后台执行segment merge操作，在merge的时候，被标记为deleted的document也会被彻底物理删除

每次merge操作的执行流程

（1）选择一些有相似大小的segment，merge成一个大的segment  
（2）将新的segment flush到磁盘上去  
（3）写一个新的commit point，包括了新的segment，并且排除旧的那些segment  
（4）将新的segment打开供搜索  
（5）将旧的segment删除

POST /my_index/_optimize?max_num_segments=1

尽量不要手动执行，让它自动默认执行就可以了

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如有疑问可关注左边公众号联系管理员！！！

[ElasticSearch]: https://blog.csdn.net/gwd1154978352/article/details/82781731
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