Elasticsearch：跨可用性區域部署與營運

工作原理

跨可用性區域部署利用Elasticsearch內建的分區分配感知（Shard Allocation Awareness）機制。

建立跨可用性區域執行個體時，系統會自動為部署在不同可用性區域的節點添加名為zone_id的屬性。同時，叢集會配置cluster.routing.allocation.awareness.attributes: zone_id，告知Elasticsearch在分配分區時考慮此節點屬性。

該機制確保索引的主分區和副本分區分散到不同可用性區域，當某個可用性區域整體不可用時，該可用性區域的所有分區副本都在其他可用性區域存有備份，保證資料冗餘和服務可用性。

部署模式選擇

根據業務的可用性要求和成本預算，選擇合適的部署模式。

建立跨可用性區域執行個體

1. 進入建立Elasticsearch執行個體頁面。

2. 在可用性區域數量配置項中，選擇兩個可用性區域或三個可用性區域。

   • 節點數量約束：資料節點、冷資料節點或協調節點的數量必須是所選可用性區域數量的整數倍，以確保節點均勻分配。

   • 專有主節點：為保證多可用性區域架構的穩定性，必須購買3個專有主節點。

   在控制台選擇的可用性區域（例如可用性區域 A）將作為叢集的主要訪問入口。系統會根據各可用性區域的即時資源情況，將節點自動、均勻地部署到所選數量的可用性區域中（例如，若選擇兩個可用性區域，則可能部署在可用性區域 A 和 B）。

單可用性區域升級為多可用性區域（僅適用於V3部署架構叢集）

1. 升級前，確認以下條件：

   • 執行GET _cluster/health 確保叢集為狀態為GREEN。如遇叢集狀態不健康，請參照叢集變更報錯-叢集狀態不健康進行解決。

   • 最佳化用戶端串連分布，避免長串連集中在某個單可用性區域，導致高負載區節點資源耗盡、低負載區節點閑置。可通過設定串連有效時間長度、 分批重啟用戶端、使用單獨的協調節點等方案最佳化串連分布，請參見叢集負載不均問題的分析方法及解決方案。

   • 執行GET _cluster/settings確認結果為"cluster.routing.allocation.enable": "all" ，（即允許ES自動分配分區）。若結果不一致，執行以下命令強制開啟分區自動分配。

     PUT _cluster/settings  
     {  
       "transient": {  
         "cluster.routing.allocation.enable": "all"  
       }  
     }  

2. 在執行個體列表，單擊升配。

   更多操作入口：在基本資料頁面，單擊配置變更 > 叢集升配

3. 在變更配置頁面的可用性區域數量地區，選擇兩個可用性區域或三個可用性區域，並完成支付。

   • 升級過程中，系統會自動啟用專有主節點（若尚未啟用），並可能根據可用性區域數量增加資料節點，以滿足節點均勻分布的要求。同時因新增節點（為滿足節點數均分或啟用的專有主節點），將增加相應費用，具體以賬單為準。

   • 例如，一個有2個資料節點的單可用性區域執行個體升級為3可用性區域時，系統會自動補充1個資料節點，使總數達到3個，確保每個可用性區域分配1個。

遷移可用性區域

當需要對叢集進行升配但當前可用性區域資源不足時，可將節點遷移至資源充足的新可用性區域後再進行升配。

1. 遷移前，確認以下條件：

   • 執行GET _cluster/health 確保叢集為狀態為GREEN。如遇叢集狀態不健康，請參照叢集變更報錯-叢集狀態不健康進行解決。

   • 執行GET /_cat/indices?v檢查是否存在狀態為CLOSE的索引。如果存在，需執行POST /<index_name>/_open臨時開啟這些索引，否則升級操作可能失敗。存在CLOSE狀態的索引時，叢集狀態無法達到GREEN。

   • 執行GET _cluster/settings確認結果為"cluster.routing.allocation.enable": "all" ，（即允許ES自動分配分區）。若結果不一致，執行以下命令強制開啟分區自動分配。

     PUT _cluster/settings  
     {  
       "transient": {  
         "cluster.routing.allocation.enable": "all"  
       }  
     }  

2. 執行遷移操作：

   1. 進入目標執行個體的基本資料頁面，在節點可視化地區，將滑鼠移至上方在待遷移的可用性區域上，單擊遷移。

   2. 在彈出的對話方塊中，選擇目標可用性區域和虛擬交換器。每次僅支援遷移單個可用性區域。

   3. 勾選資料移轉服務合約，單擊確認。

      • 確認後，叢集將重啟，期間叢集效能可能出現短暫波動。遷移過程中，系統將先在目標可用性區域購買新 Master節點，出現新舊可用性區域暫時共存。

      • 遷移完成後，叢集即恢複正常，但控制台（執行個體資訊/升降配頁面）可能因更新延遲仍顯示舊可用性區域，此顯示不影響新可用性區域下叢集使用，請注意節點 IP 會變更。

執行可用性區域故障切換（切流與恢複）

當監控到可用性區域故障時，通過切流將用戶端流量切換到剩餘可用性區域，待可用性區域恢複後，通過恢複操作將其重新納入叢集。

切流（隔離故障可用性區域）

1. 在執行個體的節點可視化地區，將滑鼠移至上方在待隔離的可用性區域上，單擊切流。

2. 在彈出的對話方塊中，單擊確認。

   重要

   可用性區域切流將隔離叢集中位於被切流可用性區域的所有節點，切流後業務請求僅由剩餘可用性區域的節點承擔。系統會嘗試為您在剩餘可用性區域補充相應數量的資源，但受底層資產庫存、調度並發度限制等多種因素影響，資源補足能力無法保證成功率，建議您結合叢集負載情況及時進行業務限流等操作。

   如果切流前索引已配置副本，但切流完成後，叢集狀態顯示為黃色（非健康狀態），可通過Kibana串連叢集執行以下命令臨時覆蓋分區分配策略（強制將被切流可用性區域的分區重新分配到剩餘可用性區域）：

   PUT /_cluster/settings
   {
       "persistent" : {
           "cluster.routing.allocation.awareness.force.zone_id.values" : {"0": null, "1": null, "2": null}
       }
   }

   分區分配完成後，叢集的健康狀態將恢複為正常（綠色）。

恢複（重新納入可用性區域）

1. 確認故障可用性區域恢複正常後，在執行個體的節點可視化地區，將滑鼠移至上方在已下線的可用性區域上，單擊恢複。

2. 在彈出的對話方塊中，單擊確認，叢集將重啟。恢複後，切流過程中臨時補充的節點將被移除，叢集架構複原。