Elasitcsearch CPU 使用率突然飙升,怎么办?
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2022-02-13 00:05
1、引言
本系列文章介绍如何修复 Elasticsearch 集群的常见错误和问题。
这是系列文章的第二篇,主要探讨:Elasitcsearch CPU 使用率突然飙升,怎么办?
2、Elasticsearch 高CPU 使用率的内涵
线上环境 Elasticsearch CPU 使用率飙升常见问题如下:
——来自《死磕Elasticsearch 知识星球》
Elasticsearch 使用线程池来管理并发操作的 CPU 资源。
关于线程池和队列,推荐阅读:Elasticsearch 线程池和队列问题,请先看这一篇。
Elasticsearch 高 CPU 使用率通常意味着一个或多个线程池不足以支撑业务需求。
如果线程池资源耗尽,Elasticsearch 将拒绝与线程池相关的请求。
例如,如果搜索线程池(search thread pool)耗尽,Elasticsearch 将拒绝搜索请求,直到有更多线程可用。
上图更直观的解释了线程池、队列、客户端请求之间的关系,拿检索线程为例:
当请求比较少时,线程池完全可以处理过来; 当前再多一些时,需要线程池队列排队; 如果请求再多,就超出了线程池和队列的最大负载,导致 异常报错
。
3、诊断 Elasticsearch 高 CPU 使用率
3.1 核查 CPU 使用率
使用 cat nodes API 获取每个节点的当前 CPU 使用率。
GET _cat/nodes?v=true&s=cpu:desc
返回结果:
如上所示,CPU 即为 cpu
使用率,name
为节点的名称。
也可以借助 Kibana Stack Monitoring 进行可视化监控,CPU 监控如下红圈所示:
3.2 核查热点线程
如果某个节点的 CPU 使用率很高,请使用节点热点线程 API 检查该节点上运行的资源密集型线程。
GET _nodes/my-node,my-other-node/hot_threads
此 API 以纯文本形式返回任何热点线程的细节。
4、降低 CPU 使用率的实操方案
以下 Tips 概述了 CPU 使用率高的最常见原因及其解决方案。
4.1 扩展集群
繁重的数据写入(indexing)和搜索负载会耗尽较小的线程池。
为了更好地处理繁重的工作负载,向集群添加更多节点或升级(扩容)现有节点以增加容量。
4.2 分散批量请求
批量请求虽然比单个请求效率更高,但大型批量写入或多搜索请求需要大量 CPU 资源。
如果可能,提交较小的请求并在它们之间留出更多时间。
这里的较小有多小?需要结合业务实际、结合线程池和队列大小不断调出最优值。
4.3 取消长时间运行的搜索
长时间运行的搜索会阻塞搜索线程池中的线程。
要检查这些搜索,请使用任务管理 API。
GET _tasks?actions=*search&detailed
上述命令行响应的描述包含检索请求及其查询细节,其中:running_time_in_nanos 显示搜索运行了多长时间。
{
"nodes" : {
"oTUltX4IQMOUUVeiohTt8A" : {
"name" : "my-node",
"transport_address" : "127.0.0.1:9300",
"host" : "127.0.0.1",
"ip" : "127.0.0.1:9300",
"tasks" : {
"oTUltX4IQMOUUVeiohTt8A:464" : {
"node" : "oTUltX4IQMOUUVeiohTt8A",
"id" : 464,
"type" : "transport",
"action" : "indices:data/read/search",
"description" : "indices[my-index], search_type[QUERY_THEN_FETCH], source[{\"query\":...}]",
"start_time_in_millis" : 4081771730000,
"running_time_in_nanos" : 13991383,
"cancellable" : true
}
}
}
}
}
可以使用 _cancel API 取消任务以释放资源:
POST _tasks/oTUltX4IQMOUUVeiohTt8A:464/_cancel
4.4 避免耗费资源的搜索
举例:前缀匹配的 wildcard 查询、多重聚合或分桶设置过大的单重聚合都会非常耗费资源。
避免策略包含但不限于:
避免脚本 script
检索。少使用: fuzzy
、regexp
、prefix
、wildcard
检索避免将 range
检索应用到text
和keyword
类型。避免多表关联 Join
类型。使用 index.max_result_window
索引设置降低大小限制。使用 search.max_buckets
集群设置降低允许的聚合桶的最大数量。使用 search.allow_expensive_queries
集群设置禁用耗费资源的查询。
5、小结
建议提前做好集群监控和指标预警工作,“防范于未然”,结合节点的 CPU 核数最大化的提升线程池和队列的使用率。
你在实战环节有没有遇到高 CPU 利用率问题?你是如何解决的呢?欢迎留言交流细节。
和你一起,死磕 Elasticsearch!
参考
1. https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/current/query-dsl.html#query-dsl-allow-expensive-queries
2. https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/current/fix-common-cluster-issues.html#avoid-expensive-searches
3. https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/current/fix-common-cluster-issues.html 4. https://qbox.io/blog/thread-pools-elasticsearch-search-request-errors/
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