面试题：ElasticSearch 中常见的I/O异常有哪些及如何在容错机制中初步处理

Question

在ElasticSearch应用场景下，列举至少三种常见的I/O异常情况，并阐述在基本的容错机制里，如何对这些异常进行初步的检测和处理以维持系统的基本运行。

Answer 1

常见I/O异常情况

1. 磁盘空间不足：ElasticSearch在写入数据时，若磁盘空间不足，会导致写入失败。例如索引创建、文档添加等操作都依赖磁盘空间。
2. 网络连接异常：ElasticSearch节点间通过网络通信，如网络中断、延迟过高或节点不可达，会影响集群状态更新、数据同步等操作。比如在数据副本复制过程中，网络异常可能导致副本同步失败。
3. 文件系统损坏：文件系统损坏可能导致数据文件无法读取或写入，像元数据文件损坏可能使ElasticSearch无法正确识别索引结构。

初步检测和处理

1. 磁盘空间不足
   • 检测：通过系统命令（如Linux下的df -h）定期检查磁盘空间，ElasticSearch也提供了API（如/_cat/allocation）查看各节点磁盘使用情况。若磁盘使用率超过设定阈值（如90%）发出警报。
   • 处理：可删除不必要的索引，释放空间；或者将数据迁移到有足够空间的节点上，通过更改索引的分片分配设置来实现。
2. 网络连接异常
   • 检测：ElasticSearch内部有心跳机制来检测节点间的连接状态，集群状态API（如/_cluster/health）可查看节点连接情况。若节点长时间未响应心跳，标记为异常。
   • 处理：尝试重新连接异常节点，若因网络配置问题，调整网络设置。若节点硬件故障，替换故障设备并重新加入集群。
3. 文件系统损坏
   • 检测：ElasticSearch启动时会检查文件系统的完整性，读取数据文件时若发现校验和错误等也能检测到损坏。也可使用文件系统自带的检测工具（如Linux下的fsck）定期检查。
   • 处理：如果是元数据文件损坏，可尝试从备份恢复。对于数据文件损坏，若有副本，可从副本恢复数据，若无副本则可能需要重新索引数据。