面试题：ElasticSearch临时Master选举资源分配对集群性能的影响

Question

假设在一个大规模的ElasticSearch集群中，临时Master选举时采用不同的资源分配策略，例如优先分配CPU资源或优先分配内存资源，阐述这对集群整体性能（如查询响应时间、索引速度等）会产生怎样不同的影响，并说明原因。

Answer 1

优先分配CPU资源

1. 查询响应时间：
   • 积极影响：在处理查询时，ElasticSearch需要对文档进行检索、分析和聚合等操作，这些操作大多是CPU密集型的。如果优先分配CPU资源，节点能够更快地执行这些运算，从而可能减少查询响应时间。例如在进行复杂的全文检索和聚合计算时，充足的CPU资源可以使节点迅速处理文档倒排索引，更快地返回结果。
   • 消极影响：若内存资源分配相对不足，可能会导致频繁的磁盘I/O。因为一些热数据无法全部存储在内存中，需要从磁盘读取，这会增加查询响应时间。
2. 索引速度：
   • 积极影响：索引过程中需要对文档进行分词、分析等CPU密集型任务。更多的CPU资源可加快这些操作的速度，从而提高索引速度。例如在处理大量文档的批量索引时，CPU资源充足可以使节点快速处理每个文档的分析和索引构建。
   • 消极影响：同样，由于内存资源受限，可能无法将足够的索引数据缓存起来，导致索引过程中频繁读写磁盘，反而降低索引速度。

优先分配内存资源

1. 查询响应时间：
   • 积极影响：ElasticSearch可以将更多的索引数据和查询结果缓存到内存中。当有查询请求时，若相关数据在内存缓存中，可直接返回，大大减少查询响应时间。特别是对于热点数据的查询，内存缓存能够显著提高查询效率。
   • 消极影响：如果CPU资源不足，在处理复杂查询的计算任务时，如聚合操作中的复杂函数计算，可能会因为CPU运算速度慢而导致查询响应时间延长。
2. 索引速度：
   • 积极影响：内存可作为索引缓冲区，优先分配内存资源意味着更大的缓冲区，这可以在索引过程中暂存更多的索引数据，减少磁盘I/O的频率。例如在批量索引时，先将数据暂存在内存缓冲区，攒够一定量后再批量写入磁盘，提高索引效率。
   • 消极影响：由于CPU资源有限，在对文档进行分词、分析等索引前期处理时，速度会变慢，可能限制整体的索引速度提升。