面试题：ElasticSearch中SequenceIDs本地及全局检查点动态调整的基本原理

Question

请简要阐述在ElasticSearch中，SequenceIDs本地及全局检查点动态调整的基本原理是什么，以及它们在数据库运行过程中起到怎样的作用？

Answer 1

基本原理

1. 本地检查点：ElasticSearch 中的本地检查点记录了每个分片在本地节点上处理的最后一个操作的 SequenceID。它会随着操作的不断执行而动态更新。节点在处理请求时，会持续追踪已处理的最大 SequenceID，并将其作为本地检查点。这样，即使节点发生故障，重新启动后可以从本地检查点处恢复，避免重复处理已经完成的操作。例如，当一个节点接收到一系列写入请求，在成功处理每个请求后，会将对应的 SequenceID 更新到本地检查点中。
2. 全局检查点：全局检查点是集群范围内所有分片已处理的最小 SequenceID。它是通过协调各个节点的本地检查点信息来确定的。ElasticSearch 的主节点会定期收集各个节点的本地检查点数据，并计算出全局检查点。计算方式通常是取所有分片本地检查点中的最小值。这确保了整个集群在一个统一的进度上进行数据恢复和同步等操作。

作用

1. 数据一致性：本地检查点确保了单个节点上数据处理的连续性和准确性，避免因节点故障导致重复或遗漏操作，从而保证了节点本地数据的一致性。全局检查点则从集群层面保证了所有节点的数据一致性，因为它定义了所有节点都至少处理到的操作位置。例如，在集群进行数据同步时，每个节点都以全局检查点为基准，确保同步的数据是完整且一致的。
2. 故障恢复：当节点发生故障后重新启动，本地检查点可以帮助节点快速定位到故障前处理的最后状态，从该点继续处理未完成的任务，加速恢复过程。而全局检查点则为整个集群的故障恢复提供了统一的起点，所有节点在恢复后可以基于全局检查点进行数据同步和协调，确保集群状态的一致性。
3. 性能优化：通过动态调整本地和全局检查点，ElasticSearch 可以有效地管理资源和优化数据处理流程。例如，在数据写入频繁的情况下，合理的检查点调整可以减少不必要的重复操作，提高整体写入性能。同时，在集群扩容或缩容时，检查点机制有助于快速重新平衡数据，保证集群的性能和可用性。