面试题：ElasticSearch 快照删除后数据恢复的潜在风险及应对措施

Question

当在 ElasticSearch 中删除了一个快照后，想要尝试恢复数据。请分析恢复过程中可能存在哪些潜在风险，例如数据一致性、版本兼容性等方面。并针对这些风险，提出有效的应对措施，且说明如何在实际生产环境中进行验证。

Answer 1

潜在风险分析

1. 数据一致性风险
   • 原因：在删除快照后，集群状态可能已经发生了变化。如果在删除快照后有新的数据写入、更新或删除操作，恢复数据可能导致数据版本不一致，部分新数据丢失或旧数据覆盖新数据。
   • 示例：假设删除快照后，有10条新文档写入集群，恢复快照会导致这10条新文档丢失。
2. 版本兼容性风险
   • 原因：Elasticsearch 版本不断更新，不同版本之间的数据结构、存储格式等可能存在差异。如果快照是在旧版本创建，而尝试在新版本恢复，可能会出现兼容性问题。
   • 示例：旧版本使用的某些字段数据类型在新版本中发生了变化，恢复时可能导致数据解析错误。
3. 索引设置差异风险
   • 原因：快照恢复可能无法完全匹配当前集群的索引设置。例如，当前集群可能针对性能优化做了特定的索引分片设置、副本设置等，恢复快照可能覆盖这些设置，影响集群性能。
   • 示例：当前集群为提高读写性能设置了特定数量的索引分片和副本，恢复快照后回到了快照时的设置，降低了集群性能。
4. 元数据丢失风险
   • 原因：某些 Elasticsearch 元数据，如索引别名、自定义脚本等，可能在快照中未完整记录或恢复时无法正确应用。
   • 示例：快照中未记录某个索引的别名，恢复后该别名丢失，应用程序访问索引出现问题。

应对措施

1. 数据一致性方面
   • 措施：在尝试恢复之前，记录当前集群的操作日志（如变更日志）。恢复后，将操作日志中的新增、更新和删除操作重新应用到恢复的数据上。可以使用 Elasticsearch 的 Reindex API 来处理部分数据同步操作。
   • 说明：例如，通过 Logstash 或 Filebeat 收集操作日志，恢复后利用 Logstash 重新处理日志中的操作，对恢复的数据进行更新。
2. 版本兼容性方面
   • 措施：在升级 Elasticsearch 版本时，参考官方文档关于版本兼容性和数据迁移的指导。如果可能，在恢复前对快照数据进行版本兼容性检查，或者在与生产环境相同版本的测试环境中进行恢复测试。
   • 说明：官方文档通常会提供详细的版本升级和数据迁移说明，按照文档步骤操作能降低兼容性风险。
3. 索引设置差异方面
   • 措施：在恢复快照前，备份当前集群的索引设置（如使用 Elasticsearch 的 GET Index API 获取索引设置并保存）。恢复后，根据备份的设置，重新调整索引分片、副本等设置。
   • 说明：可以编写自动化脚本，在恢复后调用 Elasticsearch 的 Update Index Settings API 来恢复设置。
4. 元数据丢失方面
   • 措施：手动备份重要的元数据，如索引别名、自定义脚本等。在恢复快照后，重新创建这些元数据。
   • 说明：例如，使用 Elasticsearch 的 API 获取所有索引别名并保存到文件中，恢复后通过 API 重新创建别名。

实际生产环境验证方法

1. 数据一致性验证
   • 方法：对比恢复前后关键业务数据的总量、哈希值等。可以使用 Elasticsearch 的聚合 API 统计文档数量，对重要字段生成哈希值进行对比。
   • 示例：对某个重要索引，使用 terms 聚合统计文档数量，对关键业务字段（如订单号等）生成哈希值，恢复前后对比这些值是否一致。
2. 版本兼容性验证
   • 方法：检查恢复后是否有异常日志，特别是与数据解析、存储格式相关的日志。同时，进行一些简单的读写操作测试，确保数据能够正常读写。
   • 示例：查看 Elasticsearch 日志文件，搜索是否有类似 “data format error” 等相关错误信息。对恢复的索引进行简单的查询和写入操作，检查是否成功。
3. 索引设置验证
   • 方法：使用 Elasticsearch 的 GET Index API 检查索引设置是否与预期一致，如分片数量、副本数量等。
   • 示例：调用 GET /{index_name} API，检查响应中的 settings.index.number_of_shards 和 settings.index.number_of_replicas 等字段是否为预期值。
4. 元数据验证
   • 方法：通过 Elasticsearch 的 API 检查索引别名、自定义脚本等元数据是否正确恢复。
   • 示例：使用 GET /_aliases API 检查索引别名是否全部恢复，使用 GET /_scripts API 检查自定义脚本是否正确恢复。