面试题：优化ElasticSearch分片读写关闭节点并发控制性能的策略

Question

假设在高并发读写的ElasticSearch集群中，频繁关闭节点时并发控制导致性能下降。请提出至少两种优化该并发控制性能的策略，并详细说明每种策略的实现原理和可能带来的影响。

Answer 1

策略一：优化节点关闭流程

1. 实现原理：
   • 在关闭节点前，先将该节点上的索引分片迁移到其他节点。可以通过Elasticsearch的API来执行这一操作，例如使用/_cluster/reroute API手动迁移分片。同时，对节点上的读写操作进行限流，逐渐减少新的读写请求进入该节点，待现有请求处理完毕后再关闭节点。
   • 例如，可以通过设置请求队列的最大长度来限流，当队列达到最大长度时，新的请求直接返回错误或者等待一定时间后重试。这样在关闭节点过程中，不会有过多新的请求涌入，避免并发问题加剧。
2. 可能带来的影响：
   • 正面影响：可以较为平稳地关闭节点，减少因节点突然关闭导致的并发读写异常，提升整个集群在节点关闭期间的稳定性，对整体性能影响相对较小。
   • 负面影响：迁移分片和限流操作会增加关闭节点的时间，可能会影响运维效率。同时，限流可能会导致部分客户端请求失败或等待，影响客户端体验。

策略二：使用分布式锁机制

1. 实现原理：
   • 在集群中引入分布式锁，例如使用Redisson等基于Redis实现的分布式锁框架。当要关闭一个节点时，先获取分布式锁，只有获取到锁的节点才能执行关闭操作。在获取锁期间，其他节点尝试关闭时会等待锁的释放。
   • 以Redisson为例，通过向Redis发送SET命令，并设置NX（仅当键不存在时设置）和EX（设置过期时间）参数来实现分布式锁。这样可以确保同一时间只有一个节点进行关闭操作，避免多个节点关闭操作并发执行导致的性能问题。
2. 可能带来的影响：
   • 正面影响：有效地避免了多个节点关闭操作同时进行带来的并发冲突，大大提升了并发控制的性能，使得节点关闭过程更加有序，保障集群在节点关闭期间的整体性能。
   • 负面影响：引入分布式锁增加了系统的复杂性和额外的依赖，需要维护Redis等分布式锁服务。同时，如果锁的获取和释放机制设计不当，可能会出现死锁问题，导致节点无法关闭，影响集群的运维。