Elasticsearch集群管理利器Cluster API

Elasticsearch提供了大量了的Rest API用以操作相关功能，提供了极大的便利，掌握这些API是熟练地使用Elasticsearch的前提，这些API有Cluster APIs、Document APIs、Index APIs、Info API、Search Apis、Cat APIs等，本文主要讲解Cluster APIs,通过Cluster APIs可以查看集群简况、集群状态和统计信息、集群节点信息等。

01

查看集群健康状态(cluster health API)

使用health API可以查看集群的整体健康情况，当有异常时及时告警，例如：

$ curl -X GET "http://127.0.0.1:9200/_cluster/health?pretty"

{
  "cluster_name": "elasticsearch",
  "status": "yellow",
  "timed_out": false,
  "number_of_nodes": 1,
  "number_of_data_nodes": 1,
  "active_primary_shards": 3,
  "active_shards": 3,
  "relocating_shards": 0,
  "initializing_shards": 0,
  "unassigned_shards": 3,
  "delayed_unassigned_shards": 0,
  "number_of_pending_tasks": 0,
  "number_of_in_flight_fetch": 0,
  "task_max_waiting_in_queue_millis": 0,
  "active_shards_percent_as_number": 50.0
}

还可以指定索引，查看索引级别的健康情况，更加方便问题定位。

$ curl -X GET "http://127.0.0.1:9200/_cluster/health/index1,index2?pretty"

• API请求参数

  字段名称	字段含义
  level	值可以为cluster、indices、shards，用于返回不同层次的健康状况信息，默认为cluster。
  wait_for_status	值可以为green、yellow、red，此参数代表等待集群的状态变为指定的状态或者超时返回。
  wait_for_no_relocating_shards	true/fasle,代表是否等待不存在relocating的分片时返回，默认false。
  wait_for_no_initializing_shards	true/fasle,代表是否等待不存在initializing的分片时返回，默认false。
  wait_for_active_shards	数值，代表等待多少个分片活跃时存活，默认为0，all代表等待所有的分片都为活跃的情况下返回。
  wait_for_nodes	数值，等待指定个数(记为N)的节点可达后返回，可以为>=N,<=N,>N,<N,也可以对应使用ge(N),le(N),gt(N),lt(N)
  wait_for_events	给定一个优先级，等待指定优先级的所有队列事件被处理后返回。指定的优先级可为immediate,urgent,high,normal,low,languid
  timeout	当使用wait_for_XXX参数时，指定的超时时间,默认为30s
  master_timeout	连接master节点的超时时间，如果没有设置，则与timeout保持一致。
  local	true/false，true代表从本地节点获取相应的信息，false代表从master节点获取信息，默认为false。

• API响应参数

字段名称	字段含义
cluster_name	集群的名称，每个集群拥有一个唯一的名称。
status	集群的状态，分为green,yellow,red三种，green代表集群所有的主分片和副本分片都正常运行，yellow代表所有的主分片都正常运行，但是存在未正常分配的副本分片，red代表有主分片未能正常分配。
timed_out	本次查询是否超时，值为true/false。
number_of_nodes	集群拥有的节点数量。
number_of_data_nodes	集群拥有的数据节点的数量。
active_primary_shards	活动的主分片。
active_shards	活动的分片。
relocating_shards	显示当前正在从一个节点迁往其他节点的分片的数量。通常来说应该是 0，不过在 Elasticsearch 发现集群不太均衡时，该值会上涨。比如说：添加了一个新节点，或者下线了一个节点。
initializing_shards	是刚刚创建的分片的个数。比如，当你刚创建第一个索引，分片都会短暂的处于 initializing 状态。这通常会是一个临时事件，分片不应该长期停留在 initializing 状态。你还可能在节点刚重启的时候看到 initializing 分片：当分片从磁盘上加载后，它们会从 initializing 状态开始。
unassigined_shards	是已经在集群状态中存在的分片，但是实际在集群里又找不着。通常未分配分片的来源是未分配的副本。比如，一个有 5 分片和 1 副本的索引，在单节点集群上，就会有 5 个未分配副本分片。如果你的集群是 red 状态，也会长期保有未分配分片（因为缺少主分片）。
number_of_pending_tasks	等待中的任务数量。
number_of_in_flight_fetch	进行中的任务数量。
task_max_waiting_in_queue_millis	任务在队列中等待的最长时间。
active_shards_percent_as_number	活动的分片占所有分片的比例。

响应结果中要特别关注status、unassigned_shards、number_of_pending_tasks这几个指标，status代表集群的状态，只有green才是集群完全健康的状态，unassigned_shards表明了有多少分片没有被分片，这是一个很重要的指标，正常情况下不应该存在未被分配的分片，number_of_pending_tasks则是等待中的任务数量，如果这个数值太大也需要特别关注。

02

查看集群状态(cluster state API)

集群状态API提供了一个全面查看集群状态信息的方法,返回的响应内容很多，包括映射、节点、文档等元数据信息，Elasticsearch提供了过滤器，可以根据需要获取相应的内容。

$ curl -X GET "http://127.0.0.1:9200/_cluster/state?pretty"

注意：当集群还在构建过程中，响应的cluster_uuid 字段的值可能为na，集群的状态版本可能为-1

默认情况下，集群状态请求被路由到主节点，以确保返回最新的集群状态。出于调试目的，您可以通过向查询字符串添加local=true来检索特定节点的本地集群状态。

$ curl -X GET "http://127.0.0.1:9200/_cluster/state/{metrics}/{indices}?pretty"

• indices指的是索引，使用逗号分隔

• metrics的值有以下选择，可以使用多个值，用逗号分隔

  • version

    集群状态版本

  • master_node

    master_node段的信息，关于集群主节点

  • nodes

    nodes段的信息，关于集群中的节点

  • routing_table

    routing_table段的信息

  • metadata

    metadata段的信息，关于配置、映射等元数据信息

  • blocks

    blocks段的信息

  • _all

    包括所有的信息

以访问nodes段为例，访问结果如下：

{
    "cluster_name": "FantuanTech-Cluster",
    "cluster_uuid": "SJ4K72_rS-qeULnr_26gFg",
    "nodes": {
        "ixSLP9-ERGaksd8-QX-LQQ": {
            "name": "FantuanTech-Node-1",
            "ephemeral_id": "4ZIEPzigRYKqbagah1I65g",
            "transport_address": "127.0.0.1:9300",
            "attributes": {
                "ml.machine_memory": "8589934592",
                "xpack.installed": "true",
                "transform.node": "true",
                "ml.max_open_jobs": "20"
            }
        }
    }
}

03

查看集群统计信息(cluster state API)

集群统计信息API用于查看集群的各种统计汇总信息，包括CPU、内存、存储、文档统计等信息。

$ curl -X GET "http://127.0.0.1:9200/_cluster/stats?human&pretty"

{
  "_nodes" : {
    "total" : 1,
    "successful" : 1,
    "failed" : 0
  },
  "cluster_name" : "elasticsearch",
  "cluster_uuid" : "nhG2-6K6RU2kDreqsUZy6A",
  "timestamp" : 1570199646793,
  "status" : "yellow",
  "indices" : {
    "count" : 1,
    "shards" : {
      "total" : 3,
      "primaries" : 3,
      "replication" : 0.0,
      "index" : {
        "shards" : {
          "min" : 3,
          "max" : 3,
          "avg" : 3.0
        },
        "primaries" : {
          "min" : 3,
          "max" : 3,
          "avg" : 3.0
        },
        "replication" : {
          "min" : 0.0,
          "max" : 0.0,
          "avg" : 0.0
        }
      }
    },
    "docs" : {
      "count" : 0,
      "deleted" : 0
    },
    "store" : {
      "size" : "783b",
      "size_in_bytes" : 783
    },
    "fielddata" : {
      "memory_size" : "0b",
      "memory_size_in_bytes" : 0,
      "evictions" : 0
    },
    "query_cache" : {
      "memory_size" : "0b",
      "memory_size_in_bytes" : 0,
      "total_count" : 0,
      "hit_count" : 0,
      "miss_count" : 0,
      "cache_size" : 0,
      "cache_count" : 0,
      "evictions" : 0
    },
    "completion" : {
      "size" : "0b",
      "size_in_bytes" : 0
    },
    "segments" : {
      "count" : 0,
      "memory" : "0b",
      "memory_in_bytes" : 0,
      "terms_memory" : "0b",
      "terms_memory_in_bytes" : 0,
      "stored_fields_memory" : "0b",
      "stored_fields_memory_in_bytes" : 0,
      "term_vectors_memory" : "0b",
      "term_vectors_memory_in_bytes" : 0,
      "norms_memory" : "0b",
      "norms_memory_in_bytes" : 0,
      "points_memory" : "0b",
      "points_memory_in_bytes" : 0,
      "doc_values_memory" : "0b",
      "doc_values_memory_in_bytes" : 0,
      "index_writer_memory" : "0b",
      "index_writer_memory_in_bytes" : 0,
      "version_map_memory" : "0b",
      "version_map_memory_in_bytes" : 0,
      "fixed_bit_set" : "0b",
      "fixed_bit_set_memory_in_bytes" : 0,
      "max_unsafe_auto_id_timestamp" : -1,
      "file_sizes" : { }
    }
  },
  "nodes" : {
    "count" : {
      "total" : 1,
      "data" : 1,
      "coordinating_only" : 0,
      "master" : 1,
      "ingest" : 1
    },
    "versions" : [
      "6.5.4"
    ],
    "os" : {
      "available_processors" : 4,
      "allocated_processors" : 4,
      "names" : [
        {
          "name" : "Windows 10",
          "count" : 1
        }
      ],
      "mem" : {
        "total" : "7.8gb",
        "total_in_bytes" : 8482287616,
        "free" : "2.5gb",
        "free_in_bytes" : 2716463104,
        "used" : "5.3gb",
        "used_in_bytes" : 5765824512,
        "free_percent" : 32,
        "used_percent" : 68
      }
    },
    "process" : {
      "cpu" : {
        "percent" : 0
      },
      "open_file_descriptors" : {
        "min" : -1,
        "max" : -1,
        "avg" : 0
      }
    },
    "jvm" : {
      "max_uptime" : "3.4d",
      "max_uptime_in_millis" : 294220612,
      "versions" : [
        {
          "version" : "1.8.0_221",
          "vm_name" : "Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM",
          "vm_version" : "25.221-b11",
          "vm_vendor" : "Oracle Corporation",
          "count" : 1
        }
      ],
      "mem" : {
        "heap_used" : "238.8mb",
        "heap_used_in_bytes" : 250430752,
        "heap_max" : "1.9gb",
        "heap_max_in_bytes" : 2112618496
      },
      "threads" : 46
    },
    "fs" : {
      "total" : "88.1gb",
      "total_in_bytes" : 94684311552,
      "free" : "18.4gb",
      "free_in_bytes" : 19831750656,
      "available" : "18.4gb",
      "available_in_bytes" : 19831750656
    },
    "plugins" : [ ],
    "network_types" : {
      "transport_types" : {
        "netty4" : 1
      },
      "http_types" : {
        "netty4" : 1
      }
    }
  }
}

还可以使用Node Filter过滤器进行内容过滤。关于Node Filter的内容请参考后面章节。

04

查看集群待处理任务(cluster pending task API)

此API用于返回集群层面的已经提交但是未被执行的变更，例如创建索引、更新映射、分配分片等，一般情况下应该是空的，如果发现大量的pending task,则要检查集群是否正常。

$ curl -X GET "http://127.0.0.1s:9200/_cluster/pending_tasks?pretty"

结果如下：

{
    "tasks": []
}

05

分片重新分配(cluster reroute API)

reroute命令允许手动更改集群中各个分片的分配，例如可以显式地将分片从一个节点移动到另一个节点，可以显式地将未分配的碎片分配给特定的节点。

curl -X POST "http:127.0.0.1:9200/_cluster/reroute?pretty" -H 'Content-Type: application/json' -d'
{
    "commands" : [
        {
            "move" : {
                "index" : "test", "shard" : 0,
                "from_node" : "node1", "to_node" : "node2"
            }
        },
        {
          "allocate_replica" : {
                "index" : "test", "shard" : 1,
                "node" : "node3"
          }
        }
    ]
}
'

• 当routing.rebalance.enable设置为true，那么reroute之后，Elasticsearch会重新进行集群的平衡。
• 当cluster.routing.allocation设置为false，集群将禁用分片分配，只能使用reroute进行手工分配。

commands支持的参数有move、cancel、allocate_replica，其作用以及详细参数如下：

• move

  用于将一个活动的分片从一个节点移动到另外一个节点。支持的请求体参数有:

  参数名称	参数含义
  index	索引的名称
  shard	分片的编号
  from_node	源节点
  to_node	目标节点

• cancel

  取消一个分片的分配，默认只能取消副本分片的分配，如果想要取消主分片的分配，需要指定allow_primary参数为true。支持的请求体参数有:

  参数名称	参数含义
  index	索引的名称
  shard	分片的编号
  allow_primary	true/false，代表是否允许取消主分片的分配。

• allocate_replica

  分配一个未被分配的分片到某一个节点。支持的参数如下：

  参数名称	参数含义
  index	索引的名称
  shard	分片的编号
  node	节点的名称

06

集群配置(cluster reroute API)

1. 获取集群配置

   获取显式设置的集群配置：

   curl -X GET "http://127.0.0.1:9200/_cluster/settings?pretty"
   

   获取默认的集群配置加上include_defaults参数:

   curl -X GET "http://127.0.0.1:9200/_cluster/settings?include_defaults=true&pretty"
   

2. 更新集群配置

   集群配置的更新分为持久化的、临时的更新，持久化的配置更新后集群重启仍然生效，临时的更新在集群重启后不生效。

   更新持久化配置：

   curl -X PUT "http://127.0.0.1:9200/_cluster/settings?pretty" -H 'Content-Type: application/json' -d'
   {
       "persistent" : {
           "indices.recovery.max_bytes_per_sec" : "50mb"
       }
   }
   '
   

   更新临时配置:

   curl -X PUT "http://127.0.0.1:9200/_cluster/settings?flat_settings=true&pretty" -H 'Content-Type: application/json' -d'
   {
       "transient" : {
           "indices.recovery.max_bytes_per_sec" : "20mb"
       }
   }
   '
   

3. 重置集群配置

   重置集群配置的只需要将配置项设置为null:

   $ curl -X PUT "http://127.0.0.1:9200/_cluster/settings?pretty" -H 'Content-Type: application/json' -d'
   {
       "transient" : {
           "indices.recovery.max_bytes_per_sec" : null
       }
   }
   '
   

   还可以使用通配符进行重置:

   $ curl -X PUT "http://127.0.0.1:9200/_cluster/settings?pretty" -H 'Content-Type: application/json' -d'
   {
       "transient" : {
           "indices.recovery.*" : null
       }
   }
   '
   

4. 集群配置顺序

   当同时使用配置文件、配置API进行配置更新时，有效性遵循以下顺序：

   1. 临时集群配置

   2. 持久化集群配置

   3. elasticsearch.yml配置文件配置

   一般建议本地配置放到elasticsearch.yml配置文件，集群相关的配置使用settings API。

更多干货，微信关注"ElasticExpert"。