面试题：ElasticSearch 中 index recovery 的增量恢复机制基本原理

Question

请阐述 ElasticSearch 集群中 index recovery 的增量恢复技术的基本原理，包括涉及到的数据结构和关键流程。

Answer 1

基本原理

在 ElasticSearch 集群中，index recovery 的增量恢复技术旨在高效地恢复由于节点故障或其他原因导致的数据不一致。它基于主分片和副本分片之间的差异来进行恢复，而不是重新传输整个分片的数据。当集群检测到某个副本分片数据落后于主分片时，增量恢复机制启动。

涉及的数据结构

1. 事务日志（Translog）：记录了所有对索引数据的修改操作，包括新增、更新和删除文档等操作。在增量恢复过程中，主分片会根据事务日志确定哪些操作需要发送给副本分片，以使其数据与主分片保持一致。
2. 分段（Segment）：ElasticSearch 数据存储的基本单元。每个分段包含了一定数量的文档，并且是不可变的。增量恢复可能涉及到传输一些新生成的分段到副本分片，以更新其数据状态。

关键流程

1. 故障检测与通知：当 ElasticSearch 集群中的节点发生故障或副本分片与主分片数据不一致时，集群会检测到这种情况，并将需要恢复的信息通知给相关节点。
2. 确定差异：主分片会根据事务日志以及当前的分段信息，确定副本分片缺失的操作和数据。主分片会向副本分片发送一个包含需要恢复的操作列表和相关分段信息的恢复请求。
3. 传输增量数据：副本分片接收到恢复请求后，开始从主分片接收所需的增量数据。这可能包括从事务日志中提取的操作以及新的分段文件。
4. 应用增量数据：副本分片接收到增量数据后，将这些操作应用到自身的数据结构上，以使其数据与主分片保持一致。应用操作的顺序与事务日志中的记录顺序一致，从而确保数据的一致性。
5. 完成恢复：当副本分片成功应用了所有增量数据，并验证数据一致性后，增量恢复过程完成。副本分片重新与主分片保持同步，能够继续为集群提供数据服务。