Apache Ignite分区丢失策略深度解析-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/gitblog_00526/article/details/148524383

Apache Ignite分区丢失策略深度解析

ignite Apache Ignite 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ignite16/ignite

分区丢失问题概述

在分布式系统中，数据分区丢失是一个需要认真对待的问题。Apache Ignite作为一个分布式内存计算平台，提供了完善的分区丢失处理机制。当集群中的主节点和所有备份节点同时不可用时，就会发生分区丢失现象。这种情况会导致部分数据不可访问，需要根据业务场景采取适当的应对策略。

分区丢失策略详解

Ignite提供了三种分区丢失策略，每种策略适用于不同的业务场景：

1. IGNORE策略（忽略策略）

行为特征：集群将丢失的分区视为空分区
数据访问：请求这些分区的数据会返回空值，就像数据从未存在过
适用场景：仅适用于启用了基线自动调整（超时设为0）的纯内存集群
注意事项：在包含持久化数据区域的集群中，即使显式配置此策略，也会被自动替换为READ_WRITE_SAFE策略

2. READ_WRITE_SAFE策略（读写安全策略）

行为特征：对丢失分区的任何读写操作都会抛出异常
数据访问：可以正常访问可用分区的数据
适用场景：需要确保数据一致性的关键业务场景

3. READ_ONLY_SAFE策略（只读安全策略）

行为特征：缓存变为只读模式
数据访问：写操作会抛出异常，对丢失分区的读操作也会抛出异常
适用场景：允许读取可用数据但需要防止数据修改的场景

配置方法

分区丢失策略可以针对每个缓存单独配置。以下是Java配置示例：

CacheConfiguration<Integer, String> cacheCfg = new CacheConfiguration<>("myCache");

// 设置分区丢失策略
cacheCfg.setPartitionLossPolicy(PartitionLossPolicy.READ_WRITE_SAFE);

分区丢失事件监听

Ignite提供了分区丢失事件通知机制，开发者可以监听EVT_CACHE_REBALANCE_PART_DATA_LOST事件来获取分区丢失通知。这个事件包含以下关键信息：

丢失的分区编号
持有该分区的节点ID

事件监听配置示例：

Ignite ignite = Ignition.start();

// 启用缓存事件
ignite.events().enableLocal(EventType.EVT_CACHE_REBALANCE_PART_DATA_LOST);

// 注册监听器
ignite.events().localListen(event -> {
    CacheRebalancingEvent cacheEvent = (CacheRebalancingEvent)event;
    
    System.out.println("分区丢失事件: " + 
        "缓存名称=" + cacheEvent.cacheName() + 
        ", 分区ID=" + cacheEvent.partition() + 
        ", 发现节点=" + cacheEvent.discoveryNode());
}, EventType.EVT_CACHE_REBALANCE_PART_DATA_LOST);

分区丢失处理流程

1. 重置丢失分区状态

对于持久化缓存，可以通过以下方式重置分区状态：

Java API方式：

ignite.resetLostPartitions(Collections.singletonList("myCache"));

命令行方式：

control.sh --cache reset_lost_partitions myCache

2. 异常处理

当操作丢失分区时，会抛出CacheException。可以通过以下方式识别分区丢失异常：

try {
    cache.get(key);
} catch (CacheException e) {
    if (e.getCause() instanceof IgniteCheckedException &&
        ((IgniteCheckedException)e.getCause()).getMessage().contains("分区已丢失")) {
        // 处理分区丢失情况
    }
}

3. 获取丢失分区列表

Collection<Integer> lostPartitions = cache.lostPartitions();

不同集群配置下的恢复方案

纯内存集群（IGNORE策略）

自动处理：分区丢失被忽略，缓存继续运行
注意事项：数据将永久丢失

纯内存集群（READ_WRITE_SAFE/READ_ONLY_SAFE策略）

恢复前提：必须至少为每个分区恢复一个所有者节点
恢复步骤：
1. 将节点重新加入基线拓扑
2. 重置丢失分区
特殊情况处理：如果节点无法恢复，需要手动将其从基线拓扑中移除

持久化集群

恢复方案一：
1. 将所有节点恢复到基线拓扑
2. 重置丢失分区
恢复方案二：
1. 停止所有节点
2. 重新启动所有节点（包括故障节点）
3. 激活集群

混合集群（内存+持久化）

内存缓存：按纯内存集群方式处理
持久化缓存：按持久化集群方式处理

最佳实践建议

根据业务需求选择合适的分区丢失策略：
- 允许部分数据丢失：考虑使用IGNORE策略
- 要求数据强一致：使用READ_WRITE_SAFE策略
- 允许读取可用数据：使用READ_ONLY_SAFE策略
对于生产环境，建议：
- 配置足够的备份副本（通常至少1个）
- 实现完善的事件监听机制
- 制定详细的分区丢失应急预案
监控关键指标：
- 定期检查丢失分区数量
- 监控节点健康状况
- 设置适当的告警阈值