Elasticsearch参数调优

本文详细介绍如何通过调整系统内存、避免交换内存、合理配置分片与副本数,以及优化elasticsearch.yml中的参数来提升Elasticsearch性能。针对内存设置提供具体建议,适合64GB以上内存且低负载环境。关键参数如索引缓存、搜索线程池和故障检测配置也进行了详解。

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一、概述

为了避免Elasticsearch性能不足,需要对默认参数做一些优化。

本文采用elasticsearch:7.10.1,切勿低于7.x版本。

二、系统层面调优

系统层面的调优主要是内存的设定避免交换内存

ES 安装后默认设置的堆内存是 1GB,这很明显是不够的,那么接下来就会有一个问题出现:我们要设置多少内存给 ES 呢?

其实这是要看我们集群节点的内存大小,还取决于我们是否在服务器节点上还是否要部署其他服务。

  • 如果内存相对很大,如 64G 及以上,并且我们不在 ES 集群上部署其他服务,那么我建议 ES 内存可以设置为 31G-32G,因为这里有一个 32G 性能瓶颈问题,直白的说就是即使你给了 ES 集群大于 32G 的内存,其性能也不一定会更加优良,甚至会不如设置为 31G-32G 时候的性能。
  • 以我调优的集群为例,我所调优的服务器节点内存为 64G,服务器节点上也基本不跑其他服务,所以我把 ES 集群内存大小设置为了 31G,以充分发挥集群性能。
  • 设置 ES 集群内存的时候,还有一点就是确保堆内存最小值(Xms)与最大值(Xmx)的大小是相同的,防止程序在运行时改变堆内存大小,这是一个很耗系统资源的过程。
  • 还有一点就是避免交换内存,在操作系统层面进行关闭内存交换。

三、分配与副本

  • 分片 (shard):ES 是一个分布式的搜索引擎, 索引通常都会分解成不同部分, 分布在不同节点的部分数据就是分片。ES 自动管理和组织分片, 并在必要的时候对分片数据进行再平衡分配, 所以用户基本上不用担心分片的处理细节。创建索引时默认的分片数为 5 个,并且一旦创建不能更改。

  • 副本 (replica):ES 默认创建一份副本,就是说在 5 个主分片的基础上,每个主分片都相应的有一个副本分片。额外的副本有利有弊,有副本可以有更强的故障恢复能力,但也占了相应副本倍数的磁盘空间。

那我们在创建索引的时候,应该创建多少个分片与副本数呢?

  • 对于副本数,比较好确定,可以根据我们集群节点的多少与我们的存储空间决定,我们的集群服务器多,并且有足够大多存储空间,可以多设置副本数,一般是 1-3 个副本数,如果集群服务器相对较少并且存储空间没有那么宽松,则可以只设定一份副本以保证容灾(副本数可以动态调整)。

  • 对于分片数,是比较难确定的。因为一个索引分片数一旦确定,就不能更改,所以我们在创建索引前,要充分的考虑到,以后我们创建的索引所存储的数据量,否则创建了不合适的分片数,会对我们的性能造成很大的影响。

四、参数调优

elasticsearch.yml中增加如下设置

# 参数优化#######################################
indices.memory.index_buffer_size: 20%
indices.memory.min_index_buffer_size: 96mb

# Search pool
thread_pool.search.size: 5

indices.fielddata.cache.size: 40%

discovery.zen.fd.ping_timeout: 120s
discovery.zen.fd.ping_retries: 6
discovery.zen.fd.ping_interval: 30s

注意:我在参考文章的基础上,删除了一些参数。否则启动会报错,提示无效参数。 

索引优化

PUT /_template/elk
{
      "order": 6,
      "template": "logstash-*",    #这里配置模板匹配的Index名称
      "settings": {
        "number_of_replicas" : 1,    #副本数
        "number_of_shards" :   3,    #分片数
         "refresh_interval": "30s",
         "index.translog.durability": "async",
        "index.translog.sync_interval": "30s"

      }
}

elasticsearch.yml优化参数详解

Indexing 缓冲大小

indices.memory.index_buffer_size: 20%
indices.memory.min_index_buffer_size: 96mb

已经索引好的文档会先存放在内存缓存中,等待被写到到段(segment)中。缓存满的时候会触发段刷盘(吃i/o和cpu的操作)。默认最小缓存大小为48m,不太够,最大为堆内存的10%。对于大量写入的场景也显得有点小。

搜索线程池大小

thread_pool.search.size: 5

用于计数/搜索/建议操作。线程池类型是固定的自动队列大小,大小为int类型,初始队列大小为1000。

计算公式:((cpu个数 * 3)/2)+1

设置filedata cache大小

indices.fielddata.cache.size: 40%

filedata cache的使用场景是一些聚合操作(包括排序),构建filedata cache是个相对昂贵的操作。所以尽量能让他保留在内存中

然后日志场景聚合操作比较少,绝大多数也集中在半夜,所以限制了这个值的大小,默认是不受限制的,很可能占用过多的堆内存

设置节点之间的故障检测配置

discovery.zen.fd.ping_timeout: 120s
discovery.zen.fd.ping_retries: 6
discovery.zen.fd.ping_interval: 30s

参数解释

discovery.zen.fd.ping_interval 节点被 ping 的频率,检测节点是否存活
discovery.zen.fd.ping_timeout 节点存活响应的时间,默认为 30s,如果网络可能存在隐患,可以适当调大
discovery.zen.fd.ping_retries ping 失败/超时多少导致节点被视为失败,默认为 3

大数量写入的场景,会占用大量的网络带宽,很可能使节点之间的心跳超时。并且默认的心跳间隔也相对过于频繁(1s检测一次)

此项配置将大大缓解节点间的超时问题

索引优化参数详解

副本数为1,需要查询性能高可以设置为1。副本太多会占用磁盘,一般设置为1。

"number_of_replicas" : 1

#分片数为3,一般有多少个节点,设置多少个分片。

"number_of_shards" :   3

这个参数的意思是数据写入后几秒可以被搜索到,默认是 1s。每次索引的 refresh 会产生一个新的 lucene 段, 这会导致频繁的合并行为,如果业务需求对实时性要求没那么高,可以将此参数调大,实际调优告诉我,该参数确实很给力,cpu 使用率直线下降。

"refresh_interval": "30s",

这个可以异步写硬盘,增大写的速度

"index.translog.durability": "async",

sync间隔调高

"index.translog.sync_interval": "30s"

本文参考链接:

https://blog.youkuaiyun.com/wmj2004/article/details/80804411

https://blog.youkuaiyun.com/lijingjingchn/article/details/104502256

<think>嗯,用户想了解Elasticsearch性能化的最佳实践,包括参数和索引策略。我需要根据提供的引用资料来整理回答。首先,引用[1]提到化需要多方面的措施,比如索引设计、硬件配置和查询。引用[2]详细讲了索引设计的关键策略,比如分片设置、冷热数据分离和索引模板。引用[4]解释了倒排索引的重要性,分片数设置的建议。还有引用[3]提到缓存策略和监控的重要性。 我应该分几个部分来组织回答。首先是索引设计化,包括分片大小、冷热架构、索引模板和滚动管理。然后是硬件和参数配置,涉及内存、线程池、刷新间隔和合并策略。接下来是查询化,比如避免通配符、使用过滤上下文、分页控制和预索引。最后是维护与监控部分,包括缓存、定期维护和监控工具。 需要注意用户可能对分片设置的具体数值和合并策略的参数不太清楚,要给出具体的建议值。同时,要引用对应的文献,比如分片大小不超过50GB来自引用[2],冷热架构在引用[2]也有提到。线程池整在引用[3]可能涉及,但引用中没有直接说明,可能需要确认。不过根据现有资料,尽量关联正确的引用。 还要生成相关问题,可能需要从不同的化方面提问,比如分片策略、查询、硬件配置等。确保问题覆盖用户可能关心的其他方面。最后检查LaTeX格式是否正确,比如变量用$...$,独立公式用$$...$$,但当前内容中可能没有数学公式,所以暂时不需要处理。回答结构要清晰,分点说明,帮助用户一步步理解化方法。</think>### Elasticsearch性能化最佳实践分步说明 #### 一、索引设计化 1. **分片策略** - 单分片数据量控制在$20GB-50GB$,避免分片过大影响查询性能[^2] - 索引创建时预定义分片数,遵循公式:$$总分片数 = \lceil 数据总量/40GB \rceil$$[^4] - 采用`冷热数据分离架构`,热节点使用SSD存储高频访问数据 2. **索引结构化** - 禁用非必要字段的`_source`和`_all`元数据字段[^4] - 对数值型字段使用`doc_values`替代fielddata ```json PUT my_index/_mapping { "properties": { "price": { "type": "integer", "doc_values": true } } } ``` #### 二、硬件与参数配置 1. **内存管理** - JVM堆内存设置为物理内存的50%,不超过32GB[^3] - 设置`indices.breaker.total.limit`为70%堆内存 2. **线程池** ```yaml thread_pool: write: size: 4 queue_size: 1000 search: size: 8 queue_size: 2000 ``` 根据CPU核心数动态整线程池参数[^1] 3. **写入参数** - 增大`refresh_interval`至30s-60s - 设置`index.translog.durability`为async异步提交[^2] #### 三、查询性能化 1. **查询语句规范** - 避免使用`wildcard`通配符查询,改用ngram分词[^4] - 对范围查询使用`range`替代`script`脚本[^2] - 使用`filter`上下文替代query上下文,利用bitset缓存[^3] 2. **分页化** - 深度分页使用`search_after`替代`from/size` - 设置`max_result_window`限制返回条数 #### 四、维护与监控 1. **缓存策略** - 开启`query cache`和`request cache` - 定期清除不再使用的索引缓存 2. **段合并化** - 设置`index.merge.policy.max_merged_segment`为5GB - 整`max_thread_count`为CPU核数的50%[^2]
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