面试题：ElasticSearch的同步复制与异步复制对分片数据一致性的影响

Question

ElasticSearch支持同步复制和异步复制两种模式。请详细分析这两种复制模式在保障分片数据一致性方面各自的优缺点，并且说明在不同的应用场景下（如对数据一致性要求极高的金融场景，以及对性能要求较高但对一致性要求相对较低的日志记录场景）应如何选择合适的复制模式。

Answer 1

同步复制模式

• 优点：
  • 强一致性：确保主分片与副本分片的数据完全一致。只有当所有副本分片都成功复制了主分片的数据后，才会确认写入操作完成，极大保障了数据一致性。
  • 数据可靠性高：在发生故障时，由于副本数据与主数据一致，能快速恢复数据，减少数据丢失风险。
• 缺点：
  • 性能较低：写入操作需要等待所有副本分片确认，增加了写入延迟，尤其是副本数量较多时，性能影响明显。
  • 可用性降低：如果部分副本分片出现故障无法完成复制，整个写入操作会被阻塞，导致集群可用性下降。

异步复制模式

• 优点：
  • 高性能：主分片写入数据后立即确认写入操作，无需等待副本分片复制完成，大大提高了写入性能。
  • 高可用性：即使部分副本分片出现故障，也不影响主分片的写入操作，集群整体可用性较高。
• 缺点：
  • 数据一致性弱：由于副本分片的复制是异步进行的，在复制完成前，主分片与副本分片的数据可能存在短暂不一致。
  • 数据丢失风险：在副本分片完成复制前，如果主分片所在节点发生故障，可能导致部分数据丢失。

应用场景选择

• 金融场景：对数据一致性要求极高，应选择同步复制模式。虽然性能会受到一定影响，但能确保交易数据等关键信息的准确性和完整性，避免因数据不一致导致的金融风险。
• 日志记录场景：对性能要求较高，对一致性要求相对较低，适合采用异步复制模式。快速的写入性能可以满足日志大量产生的需求，短暂的数据不一致对日志记录场景影响较小。