别名引起Elasticsearch集群雪崩的离奇事件

原创

岳涛

修改于 2024-06-25 10:22:23

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说明

本文描述问题及解决方法同样适用于 腾讯云 Elasticsearch Service（ES）。

背景

前面我们学习了Elasticsearch集群异常状态（RED、YELLOW）原因分析，了解到了当集群发生主分片无法上线的情况下，集群状态会变为RED，此时相应的RED索引读写请求都会受到严重的影响。
这里我们将介绍在实际使用中，极端场景下ES集群异常崩溃且无法恢复的一种情况。

问题

业务突然不可用，持续收到报错：

通过观察集群日志，发现ES集群始终处于无主状态，无法自我恢复：

Caused by: ClusterBlockException[blocked by: [SERVICE_UNAVAILABLE/2/no master];]
        at org.elasticsearch.cluster.block.ClusterBlocks.globalBlockedException(ClusterBlocks.java:158)
        at org.elasticsearch.cluster.block.ClusterBlocks.globalBlockedRaiseException(ClusterBlocks.java:144)
        at org.elasticsearch.action.bulk.TransportBulkAction.executeBulk(TransportBulkAction.java:204)
        at org.elasticsearch.action.bulk.TransportBulkAction.doExecute(TransportBulkAction.java:151)
        at org.elasticsearch.action.bulk.TransportBulkAction.doExecute(TransportBulkAction.java:71)
        at org.elasticsearch.action.support.TransportAction.doExecute(TransportAction.java:149)
        at org.elasticsearch.action.support.TransportAction.execute(TransportAction.java:137)

观察监控发现集群崩溃前，CPU使用率始终处于瓶颈状态。

解决过程

一：重启集群并切断流量（无效）

当我们发现集群已经彻底崩溃，为了让集群可以尽快恢复，第一时间对集群做了一次全量重启，然后切断了集群的请求流量：

[root@sh ~]# curl -s -H 'Content-Type: application/json' -XPUT localhost:9200/_all/_settings -d '
{
  "index.blocks.read": true,
  "index.blocks.write": true
}'

重启后观察到集群在正常恢复：

但是好景不长，没一会节点又掉线了：

于是我们紧急采集下一步行动。

二：开启异步落盘（无效）

进一步观察，发现集群的master节点使用的是HDD机械盘。这个会导致节点启动后元数据同步刷盘效率非常低，会使元数据变更卡住较长时间。虽然偶尔能选出主，但因元数据变更超时很快就失主了。于是我们进行如下变更：

[root@sh ~]# curl -s -H 'Content-Type: application/json' -XPUT localhost:9200/_cluster/settings -d '
{
    "persistent":{
        "cluster.metadata.async_write.enable":true,
        "cluster.metadata.master_async_write.enable":true
    },
    "transient":{
        "cluster.metadata.async_write.enable":true,
        "cluster.metadata.master_async_write.enable":true
    }
}'

这个操作做过之后，可以明显发现恢复的过程相对稳定一些，但还是会发生节点离线：

只好继续下一个方案。

三：延长发现主节点的间隔时间（无效）

通过以上的现象来看，很像是社区讨论的节点被踢出后，反复join/left的问题：#67873。

描述的问题是，在节点偶发元数据更新过程中，部分节点因 lagging 被踢出，而被踢出后，又因反复left/join无法加入集群，则需要手动重启。lag的原因是数据节点元数据应用过程中，因recovery占有分片Engine读锁导致长时间卡住。于是我们再进行一下如下变更：

discovery.find_peers_interval: 5s

将这个参数在集群各节点config/elasticsearch.yml进行配置，然后重启节点。

通过观察，发现集群比之前更稳定了一些，但依旧会发生离线：

不再拖延时间，我们决定深入分析一下。

四：水落石出

抓取火焰图进行分析，发现性能消耗在findAlias上：

master一旦被选举出来，就会被这个alias查找把cpu打满，我们怀疑集群应该是建了异常多的alias。经过确认，果然创建大量的别名：

[root@sh ~]# curl -s -XGET localhost:9200/_cat/aliases | wc -l
109661
[root@sh ~]# curl -s -XGET localhost:9200/_cat/templates | wc -l
40597

叹为观止，10万多个别名，4万多个模式，这简直就是一个灾难。由于内部索引写入也会触发别名查找，我们紧急设置一下集群级别只读：

[root@sh ~]# curl -s -XPUT localhost:9200/_cluster/settings
{
    "persistent":{
        "cluster.blocks.read_only_allow_delete":true
    },
    "transient":{
        "cluster.blocks.read_only_allow_delete":true
    }
}

紧接着我们紧急联系了业务同学，了解到业务是将ID设置为索引的别名，造成了有大量别名的产生，而又不定期进行清理，最终导致有庞大的alias量级。经过推动，业务通过脚本进行别名的删除，降低了大批别名后，集群恢复正常：