Elasticsearch索引生命周期管理

前言

在ELK架构中，使用Elasticsearch来存储系统日志时，有如下典型的特点：

• 数据量非常大
• 经常访问新增的数据，随着时间的推移，数据的价值也在逐渐降低

随着数据量的增大，Elasticsearch创建索引的数量也在不断增长，这个时候就需要对 索引 进行一定策略的维护管理甚至是删除清理，否则随着数据量越来越多除了浪费磁盘与内存空间之外，还会严重影响 Elasticsearch 的性能。

为了对Elasticsearch中的索引进行更好的管理，Elasticsearch在6.6版本中引入了Index Lifecycle Management(索引生命周期管理)，简称ILM，并在 6.7 版正式推出该功能。

本篇示例使用的环境：

• Elasticsearch版本7.2.0
• Kibana版本7.2.0
• Elasticsearch节点个数：2

一、概述

索引生命周期管理ILM是指Elasticsearch对索引进行设置、创建、打开、关闭、删除的全生命周期管理的过程。

1.1 阶段介绍

将索引生命周期分为4个阶段：hot、warm、cold、delete。

其中hot阶段主要负责对索引进行滚动更新操作，warm、cold、delete阶段主要负责进一步处理滚动更新后的数据。

具体介绍

阶段	介绍
hot	热数据阶段，主要处理时序数据的实时写入。可根据索引的文档数、大小、时长决定是否调用rollover API来滚动更新索引。
warm	冷数据阶段，索引不再写入，主要用来提供查询。
cold	冷数据阶段，索引不再更新，查询很少，查询速度会变慢。
delete	删除数据阶段，索引将被删除。

添加生命周期管理方式

• 通过索引模板添加生命周期管理策略

  将策略应用到整个别名覆盖的索引下

• 为单个索引添加生命周期管理策略

  只能覆盖当前索引，新滚动的索引不再受策略影响。

阶段动作

阶段/action	优先级设置	取消跟随	滚动索引	分片分配	只读	强制段合并	收缩索引	冻结索引	删除
hot	√	√	√	×	×	×	×	×	×
warm	√	√	×	√	√	√	√	×	×
cold	√	√	×	√	×	×	×	√	×
delete	×	×	×	×	×	×	×	×	√

1.2 常用Action

参数	说明
rollover	当写入索引达到了一定的大小，文档数量或创建时间时，rollover可创建一个新的写入索引，将旧的写入索引的别名去掉，并把别名赋给新的写入索引。所以便可以通过切换别名控制写入的索引是谁。它可用于Hot阶段。
shrink	减少一个索引的主分片数，可用于Warm阶段。需要注意的是当shink完成后索引名会由原来的<origin-index-name>变为shrink-<origin-index-name>.
force merge	可触发一个索引分片的segment merge，同时释放掉被删除文档的占用空间。用于Warm阶段。
allocate	可指定一个索引的副本数，用于warm, cold阶段。
delete	删除索引，用户delete阶段

二、配置生命周期管理

2.1 需求

索引策略如下：

• 初始创建索引包含一个主分片和一个副本分片
• 刚创建的索引默认在hot阶段
• 当文档数量达到5个进行滚动更新，旧索引从hot阶段进入到warm阶段
• 在warm阶段，删除掉索引副本分片，只留下主分片
• 在10秒后索引从warm阶段进入到delete阶段，并在20秒后将索引删除。

2.2 步骤

• 第一步：配置lifecycle检测时间；
• 第二步：创建一个索引策略；
• 第三步：创建一个索引模版，指定使用的索引策略；
• 第四步：创建一个符合上述索引模版的索引；
• 第五步：向索引中写入数据，使索引触发滚动更新策略；
• 第六步：查看索引所处阶段

2.3 实现

（1）配置lifecycle检测时间

PUT /_cluster/settings
{
  "transient": {
    "indices.lifecycle.poll_interval": "1s" 
  }
}

默认为十分钟，为了测试看效果，改为1秒钟，如果在生产环境中则不需要进行修改。

（2）创建一个索引策略

# /_ilm/policy为固定格式，leefs_ilm_policy为创建索引策略名称
PUT /_ilm/policy/leefs_ilm_policy
{
  # policy:配置策略
  "policy": {
    # phases:阶段配置
    "phases": {
      "hot": {
        "actions": {
    	  # rollover:滚动更新
          "rollover": {
    		# max_docs:文档数量最大为5执行操作
            "max_docs": "5"
          }
        }
      },
      "warm": {
        # min_age:该阶段最小停留时长
        "min_age": "10s",
        "actions": {
          # allocate:指定一个索引的副本数
          "allocate": {
          	# number_of_replicas:进行索引副本数量设置
            "number_of_replicas": 0
          }
        }
      },
      "delete": {
        "min_age": "20s",
        "actions": {
          # delete:删除索引，如果没有该方法即使到删除阶段也不执行删除操作
          "delete": {}
        }
      }
    }
  }
}

说明

在创建索引策略时，不是每个阶段都是必须的，除了hot阶段，其他阶段都可以根据需求进行省略。

包括滚动更新(rollover)在内的所有actions中的方法都可以根据需求进行省略。

（3）创建一个索引模版，指定使用的索引策略

# leefs_ilm_template:索引模版名称
PUT _template/leefs_ilm_template
{
  # 模版匹配的索引名以"leefs_logs-"开头
  "index_patterns": ["leefs_logs-*"],                 
  "settings": {
    # number_of_shard：设置主分片数量
    "number_of_shards": 1,
    # number_of_replicas：设置副本分片数量
    "number_of_replicas": 1,
    # 通过索引策略名称指定模版所匹配的索引策略
    "index.lifecycle.name": "leefs_ilm_policy", 
    # 索引rollover后切换的索引别名为leefs_logs
    "index.lifecycle.rollover_alias": "leefs_logs"
  }
}

（4）创建一个符合上述索引模版的索引

# 清空之前索引
DELETE leefs_logs*

# 创建第一个索引
PUT leefs_logs-000001
{
  "aliases": {
    //设置索引别名为leefs_logs的索引
    "leefs_logs": {
      //允许索引被写入数据
      "is_write_index":true
    }
  }
}

（5）向索引中写入数据，使索引触发滚动更新策略

# refresh写入后更新
POST leefs_logs/_doc?refresh
{
  "name":"llc"
}

上方命名执行5次，使其触发滚动更新策略。

（6）查看索引所处阶段

# 查询索引名称以leefs_logs-开头的索引信息
GET leefs_logs-*/_ilm/explain

查询结果

json

复制代码

# 查询索引别名 GET _alias/

三、更新策略

1. 如果没有index应用这份策略，那么我们可以直接更新该策略。
2. 如果有index应用了这份策略，那么当前正在执行的阶段不会同步修改，当当前阶段结束后，会进入新版本策略的下个阶段。
3. 如果更换了策略，当前正在执行的阶段不会变化，在结束当前阶段后，将会由新的策略管理下一个生命周期。

四、启动和停止索引生命周期管理

ILM默认是开启状态。

（1）查看ILM的当前运行状态

GET  _ilm/status

执行结果

{
  "operation_mode" : "RUNNING"
}

ILM的操作模式

阶段/action	优先级设置
正在运行	正常运行，所有策略均正常执行
停止	ILM已收到停止请求，但仍在处理某些策略
已停止	这表示没有执行任何策略的状态

（2）停止ILM

POST  _ilm/stop

停止后，所有其他政策措施都将停止。这将反映在状态API中

{
    "operation_mode": "STOPPING"
}

然后，ILM服务将异步地将所有策略运行到可以安全停止的位置。在ILM确认它是安全的之后，它将移至该STOPPED模式

{
    "operation_mode": "STOPPED"
}

（3）启动ILM

POST  _ilm/start

启动后查询状态

{
  "operation_mode": "RUNNING"
}