面试题：如何优化ElasticSearch GET基本流程以提升关键性能指标

Question

假设当前ElasticSearch集群在处理GET请求时，响应时间较长，吞吐量较低。从索引结构、查询优化、集群配置等方面分析可能的原因，并阐述对应的优化策略以提升响应时间和吞吐量这两个关键性能指标。

Answer 1

索引结构方面

1. 可能原因：
   • 字段过多：索引包含大量不必要的字段，这会增加索引大小，导致查询时扫描的数据量增大。
   • 字段类型不当：例如使用了不恰当的文本类型（如keyword用于长文本），影响查询性能。
   • 嵌套文档过深：复杂的嵌套结构会使查询处理变得复杂。
2. 优化策略：
   • 精简字段：只保留必要的字段，对不需要查询的字段设置doc_values: false 或 index: false。
   • 正确设置字段类型：根据实际需求选择合适的字段类型，如使用text类型存储长文本并进行分词，使用keyword类型存储精确匹配的短文本。
   • 优化嵌套结构：尽量扁平化数据结构，减少嵌套层级，对于确实需要嵌套的情况，控制嵌套深度。

查询优化方面

1. 可能原因：
   • 复杂查询语句：使用了过于复杂的布尔查询、嵌套查询等，导致查询解析和执行时间长。
   • 缺少合适的索引：查询条件未命中已有索引，导致全量扫描。
   • 排序字段未优化：对未建立排序索引的字段进行排序，增加查询负载。
2. 优化策略：
   • 简化查询：拆分复杂查询为多个简单查询，逐步筛选数据。
   • 创建合适索引：分析查询条件，为高频查询字段创建索引，使用explain API分析查询执行计划，检查索引使用情况。
   • 优化排序：对需要排序的字段建立排序索引，避免在大字段上排序，尽量使用单字段排序，减少多字段排序。

集群配置方面

1. 可能原因：
   • 节点资源不足：CPU、内存、磁盘等资源紧张，影响查询处理能力。
   • 副本数过多：过多的副本会占用大量资源，同时在主副本同步时影响性能。
   • 分片分配不合理：某些节点承载过多分片，造成负载不均衡。
2. 优化策略：
   • 增加资源：根据监控数据，合理增加节点的CPU、内存等资源，或者增加节点数量。
   • 调整副本数：根据数据的重要性和查询负载，适当减少副本数，如设置为1个副本，在高可用和性能间取得平衡。
   • 重新分配分片：使用_cluster/reroute API手动调整分片分配，或调整集群的自动分片分配策略，使分片在节点间均匀分布。