面试题：ElasticSearch跨版本升级时选主配置兼容性深度剖析

Question

假设要将一个ElasticSearch集群从6.x版本升级到7.x版本，选主相关配置在这个跨版本升级过程中会面临哪些兼容性挑战？如何在升级前进行全面的兼容性测试，包括但不限于测试环境搭建、测试用例设计及验证方法？请给出详细的方案。

Answer 1

选主相关配置跨版本升级兼容性挑战

1. 配置文件变更：在Elasticsearch 7.x中，一些选主相关的配置项可能有变动，例如 discovery.zen.ping.unicast.hosts 在7.x被 discovery.seed_hosts 替代，若升级前未做相应修改，可能导致选主失败。
2. 选举算法变化：7.x可能在选主算法上有改进或变化，6.x的某些依赖特定选主行为的配置可能不再适用，影响集群选主的稳定性和正确性。
3. 节点角色调整：7.x对节点角色定义更细化，如将 master 节点角色从通用节点中拆分。若6.x中配置的节点角色与7.x不匹配，可能导致选主混乱。

升级前兼容性测试方案

测试环境搭建

1. 硬件准备：
   • 准备至少3台服务器，确保其配置满足Elasticsearch 7.x运行要求（如CPU、内存、磁盘空间等）。
   • 服务器网络需配置互通，且关闭防火墙或开放Elasticsearch所需端口（如9200、9300等）。
2. 软件安装：
   • 在每台服务器上安装与生产环境相同操作系统及版本。
   • 安装Java环境，确保版本符合Elasticsearch 6.x和7.x要求。
   • 在其中两台服务器上安装Elasticsearch 6.x版本，配置形成一个小型集群。
   • 在另一台服务器上安装Elasticsearch 7.x版本，但暂不加入集群。

测试用例设计

1. 配置兼容性测试：
   • 测试用例1：检查6.x配置文件中选主相关配置在7.x中的兼容性。将6.x的配置文件原样复制到7.x环境，启动7.x节点，观察日志，验证是否能正确启动并参与选主。预期结果：启动失败，日志中提示配置错误。
   • 测试用例2：将6.x选主相关配置按7.x要求进行转换，如将 discovery.zen.ping.unicast.hosts 转换为 discovery.seed_hosts，并调整其他相关配置。启动7.x节点，观察日志及集群状态。预期结果：节点正常启动并成功加入集群。
2. 选主功能测试：
   • 测试用例3：在6.x集群稳定运行后，模拟主节点故障。停止当前主节点，观察6.x集群能否正常重新选主。然后将7.x节点加入6.x集群，再次模拟主节点故障，观察选主过程。预期结果：6.x集群在主节点故障后能正常重新选主，加入7.x节点后也能正常选主。
   • 测试用例4：从6.x集群中移除部分节点，使节点数接近最小选主节点数，观察选主情况。再将6.x集群升级到7.x（逐步或整体升级），重复该测试。预期结果：无论是6.x还是升级后的7.x集群，在节点数接近最小选主节点数时，仍能正常选主。
3. 选举算法兼容性测试：
   • 测试用例5：记录6.x集群在正常选主及故障恢复选主过程中的选举信息（如选举时间、参与选举节点等）。将集群升级到7.x，重复选主及故障恢复操作，对比选举信息。预期结果：7.x选举过程应更高效或至少与6.x保持相似稳定性，且选举结果正确。

验证方法

1. 日志分析：查看Elasticsearch日志文件，检查是否有选主相关的错误信息，如配置错误、选举失败等。通过分析日志确定问题所在及影响范围。
2. 集群状态查看：使用Elasticsearch提供的API（如 /_cluster/health、/_cluster/state）查看集群状态，确认主节点是否正常选举，节点是否正确加入集群，以及集群是否处于健康状态。
3. 对比分析：将6.x和7.x在相同测试场景下的选主行为及结果进行对比，如选举时间、选举次数、参与选举节点等，确保7.x升级后选主功能未受负面影响。