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fielddata內存使用率高問題的排查與處理方法

如果您在針對_id主鍵或開啟fielddata的text類型字段做排序、聚合查詢、腳本查詢等操作時,遇到搜索結果返回慢、頁面加載延遲等體驗問題,可以優(yōu)先根據本文查看fielddata內存使用情況,如果fielddata內存使用率較高,可以參考本文定位并解決該問題。

背景信息

大量Elasticsearch(ES)集群運維案例顯示,fielddata內存使用率越小越好,fielddata不需要占用明顯的堆內存。但在Elasticsearch(ES)運維場景中,經常會遇到fielddata內存使用率高,嚴重時導致整個集群不可用的監(jiān)控場景。

問題場景

fieldata緩存主要包含field dataglobal ordinals,占用fielddata的業(yè)務場景主要包含:

說明

前兩個場景占用fielddata緩存較多,且影響較大,請優(yōu)先關注。

  • 針對_id主鍵做排序、agg查詢和腳本查詢操作。

    解決方案:

    • Elasticsearch官方文檔中指出禁止對_id進行聚合、排序和腳本操作,建議將_id數(shù)據復制到開啟doc_values的字段進行對應操作。

    • Kibana Discover通過_id查詢數(shù)據時,下拉提示功能會自動觸發(fā)聚合。

      image..png

      建議在Kibana > StackManagement > 高級設置中關閉filterEditor:suggestValues,避免在Kibana中根據主鍵進行搜索時,執(zhí)行大量_id字段的聚合分析。

      image..png

  • 對開啟fielddata的text類型字段進行聚合、排序和腳本查詢操作。

    解決方案:

    text字段默認關閉fielddata,開啟后可進行聚合、排序和腳本查詢操作。如果加載高基數(shù)text字段,fielddata會占用大量的堆內存,并且堆內存占用是永久的,建議將字段類型改成keyword。

  • keyword和ip等類型的字段,進行terms aggregations和composite aggregations等查詢。

  • join字段的parent和child文檔aggregations。

問題排查

您可以通過高級監(jiān)控報警、fielddata API和熱線程三種方式,查看fileddata內存使用率是否過高。

高級監(jiān)控報警

說明

阿里云Elasticsearch高級監(jiān)控報警服務在社區(qū)版監(jiān)控的基礎上擴展了更細粒度的監(jiān)控,尤其對集群運維提供了非常大的幫助。

  1. 登錄阿里云Elasticsearch控制臺
  2. 在左側導航欄,單擊高級監(jiān)控報警

  3. 高級監(jiān)控報警頁面,選擇監(jiān)控可視化 > 指標監(jiān)控

  4. 默認基礎指標頁簽中,查看fielddata內存使用指標。

    fielddata內存使用指標

fielddata API

  1. 登錄目標阿里云Elasticsearch實例的Kibana控制臺,根據頁面提示進入Kibana主頁。
    登錄Kibana控制臺的具體操作,請參見登錄Kibana控制臺
    說明 本文以阿里云Elasticsearch 7.10.0版本為例,其他版本操作可能略有差別,請以實際界面為準。
  2. 單擊右上角的Dev tools
  3. Console頁簽中,執(zhí)行以下命令,查看各個節(jié)點的fielddata內存占用情況(fielddata.memory_size)。

    GET _cat/nodes?v&h=ip,heap.percent,heap.current,heap.max,ram.current,ram.percent,fielddata.memory_size

    預期結果如下。api查看fielddata內存占用

熱線程

通過線程分析當前集群正在處理哪類耗時任務,以便聚焦根因定位。

GET _nodes/hot_threads

通過以下結果可以看到,熱線程正在處理fielddata.ordinals.GlobalOrdinalsBuilder,即在構建全局序數(shù)。熱線程

問題分析

您可以通過fielddata API和日志兩種方式,分析導致fielddata內存占用高問題的原因。

fielddata API

執(zhí)行以下命令,獲取占用fielddata內存占用高的字段,分析和業(yè)務的哪類查詢相關。

GET _cat/fielddata?v&s=size:desc

預期結果如下。fielddata api分析問題

日志聚焦查詢

通過在阿里云Elasticsearch控制臺中分析實例慢日志,查看是否存在導致fielddata內存占用高問題的操作,詳細信息請參見查詢日志。例如以下日志中存在查詢時按照_id排序的操作,導致fielddata內存占用高。日志聚焦查詢

解決方案

您可以通過以下方案,臨時解決fielddata內存占用高的問題:

  • 通過_cache/clear指定fielddata,清理fielddata緩存。如果不指定,將清理所有緩存。

     POST _cache/clear?fielddata=true
    重要
    • 通過API清理緩存是一種臨時方案,請結合業(yè)務環(huán)境評估后操作。該操作會加長查詢耗時,消耗額外的計算資源,可能會加重集群服務壓力。

    • 建議您從業(yè)務具體查詢角度進行優(yōu)化,否則即使進行了清理操作,后續(xù)查詢壓力仍可能回升至較高水平。例如,_id的查詢場景,建議您新建一個字段,把數(shù)據寫入新字段,通過新字段做查詢。

  • 強制重啟集群。

    具體操作請參見重啟實例或節(jié)點

    說明

    因fielddata內存占用高,導致fielddata占用大量的堆內存且集群不可訪問時,建議優(yōu)先選擇強制重啟集群,恢復集群可訪問狀態(tài)。