Улучшение производительности и оптимизация индексов с помощью операции forcemerge в Elasticsearch

ElasticSearch - это популярный распределенный поисковый и аналитический движок, предоставляющий широкий набор инструментов для управления индексами и повышения их производительности.

Одной из таких важных операций является forcemerge, которая позволяет оптимизировать и сжимать индексы для улучшения производительности и экономии ресурсов.

В этой статье я постараюсь раскрыть что такое forcemerge и как правильно использовать эту операцию для оптимизации индексов в ElasticSearch.

Что такое forcemerge?

Forcemerge - это операция в ElasticSearch, которая объединяет сегменты индекса для уменьшения их количества и оптимизации поисковых операций. Когда документы индексируются в ElasticSearch, они хранятся в отдельных сегментах. Эти сегменты содержат данные и индексы, необходимые для выполнения поисковых запросов. Forcemerge объединяет эти сегменты в единый сегмент, что уменьшает количество дисковых операций и улучшает производительность, но у этой операции есть как преимущества, так и недостатки.

Преимущества использования forcemerge:

• Улучшение производительности поиска: позволяет сократить количество сегментов в индексе, что уменьшает накладные расходы на операции чтения и ускоряет выполнение поисковых запросов.
• Оптимизация использования дискового пространства: сжание сегментов индекса с помощью forcemerge уменьшает количество файлов и оптимизирует использование дискового пространства.
• Экономия ресурсов: Сокращение количества сегментов снижает потребление ресурсов, таких как память и CPU, необходимых для выполнения операций поиска и обновления индекса.

Чтобы использовать операцию forcemerge, вы можете воспользоваться API ElasticSearch или инструментами управления, такими как Kibana. Вот несколько шагов для выполнения forcemerge:

Поспользоваться Kibana DevTools или API ElasticSearch:

Для выполнения forcemerge воспользуйтесь методом _forcemerge индекса в API ElasticSearch.Пример запроса forcemerge для индекса index_01:

Важно учесть следующие особенности использования forcemerge

• Не рекомендуется выполнять forcemerge слишком часто или на больших индексах, так как это может привести к избыточному использованию ресурсов и замедлению производительности, это ресурсоемкой операцией, поэтому рекомендуется выполнять ее в периоды низкой нагрузки на систему.
• После выполнения forcemerge сегменты становятся неизменными, и документы в индексе нельзя будет обновлять или удалять. Если вам нужно продолжать выполнять обновления или удаления, рекомендуется включить параметр flush в запросе forcemerge.
  

Правильное использование forcemerge помогает уменьшить количество сегментов, ускорить поисковые запросы, а также значительно снизить потребление ресурсов (20-30%). Однако, перед выполнением forcemerge, рекомендуется провести тестирование и учитывать требования вашей инфраструктуры, чтобы найти оптимальное сочетание количества сегментов и реплик для вашего конкретного случая использования.

Flush - это операция в ElasticSearch, которая записывает все изменения индекса из оперативной памяти на диск и очищает оперативную память. Это важная операция, которая гарантирует сохранность данных и стабильность индекса. При выполнении операции flush все неподтвержденные изменения записываются на диск, и состояние индекса становится неизменным.

Параметр flush в запросе forcemerge:

• Если вам нужно продолжать выполнять операции обновления или удаления документов после выполнения операции forcemerge, рекомендуется включить параметр flush в запрос.
• Параметр flush позволяет применить операцию flush перед выполнением операции forcemerge, чтобы убедиться, что все изменения индекса записаны на диск и оперативная память очищена.
• Это важно, потому что после выполнения forcemerge сегменты становятся неизменными, и вы не сможете обновлять или удалять документы в индексе, вы сможете удалить только целый сегмент из индекса.
  
• Включение параметра flush перед forcemerge гарантирует, что все изменения до этого момента будут сохранены и индекс будет готов к сжатию и оптимизации.

Выше приведен пример запроса forcemerge c параметров flush

Стоит обратить внимание , что перация flush может занимать некоторое время в зависимости от объема данных и текущего состояния индекса. Рекомендуется использовать параметр flush только тогда, когда вам действительно необходимо продолжать обновлять или удалять данные в индексе после выполнения forcemerge.

Использование параметра flush может повлиять на производительность системы, не забывайте проводить тестирование и оценивать его влияние на вашу инфраструктуру перед применением в продакшене.

В ElasticSearch нет прямого способа узнать, какие документы находятся в конкретном сегменте, они представляют собой внутреннюю структуру индекса, и ElasticSearch управляет ими автоматически.

Однако вы можете получить общую информацию о сегментах и их состоянии, используя следующие инструменты и методы:

В примерах выше запрос _segments возвращает информацию о всех сегментах в указанном индексе, а запрос _cat/segments предоставляет компактное табличное представление информации о сегментах в индексе.

• index - Имя индекса, к которому относится сегмент
• segment - Номер сегмента внутри индекса
• generation: Версия сегмента
• docs.count: Количество документов в сегменте
• docs.deleted: Количество удаленных документов в сегменте
• size - Размер сегмента в байтах.
• size.memory -Память, занимаемая сегментом.
• committed - Флаг, указывающий, является ли сегмент фиксированным или нет.
• searchable - Флаг, указывающий, можно ли выполнять поисковые запросы в сегменте.
• version - Версия ElasticSearch.
• compound - Флаг, указывающий, является ли сегмент составным или нет.
  

Вы можете использовать эти данные для анализа размеров сегментов, количества документов и других метаданных, чтобы лучше понять структуру вашего индекса и его состояние.

#elasticsearch #forcemerge #dataengineering