ไทย

ปลดล็อกประสิทธิภาพสูงสุดด้วย Elasticsearch! คู่มือนี้ครอบคลุมกลยุทธ์การทำดัชนี การเพิ่มประสิทธิภาพการค้นหา ข้อควรพิจารณาด้านฮาร์ดแวร์ และเทคนิคขั้นสูงเพื่อความสำเร็จในการค้นหาระดับโลก

การเพิ่มประสิทธิภาพ Elasticsearch: คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับขนาดระดับโลก

Elasticsearch ได้กลายเป็นรากฐานสำคัญของโครงสร้างพื้นฐานการค้นหาที่ทันสมัย ซึ่งขับเคลื่อนทุกสิ่งตั้งแต่การค้นหาผลิตภัณฑ์อีคอมเมิร์ซไปจนถึงแดชบอร์ดการวิเคราะห์บันทึกข้อมูล ลักษณะการกระจายและความสามารถในการสืบค้นที่มีประสิทธิภาพทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดการชุดข้อมูลขนาดใหญ่และความต้องการในการค้นหาที่ซับซ้อน อย่างไรก็ตาม การบรรลุประสิทธิภาพสูงสุดจาก Elasticsearch ต้องมีการวางแผน การกำหนดค่า และการเพิ่มประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่อง คู่มือฉบับสมบูรณ์นี้มีกลยุทธ์ที่นำไปปฏิบัติได้จริงและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพและความสามารถในการปรับขนาดของการปรับใช้ Elasticsearch ของคุณ โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งที่ตั้งทางภูมิศาสตร์หรืออุตสาหกรรม

ทำความเข้าใจสถาปัตยกรรม Elasticsearch

ก่อนที่จะเจาะลึกเทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจสถาปัตยกรรมพื้นฐานของ Elasticsearch:

การเพิ่มประสิทธิภาพ Elasticsearch อย่างมีประสิทธิภาพเกี่ยวข้องกับการปรับแต่งส่วนประกอบเหล่านี้เพื่อให้ได้สมดุลที่ต้องการระหว่างประสิทธิภาพ ความสามารถในการปรับขนาด และความทนทานต่อข้อผิดพลาด

การเพิ่มประสิทธิภาพการทำดัชนี

การทำดัชนีคือกระบวนการแปลงข้อมูลดิบให้อยู่ในรูปแบบที่ค้นหาได้ การเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพการทำดัชนีเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการลดเวลาแฝงและปรับปรุงปริมาณงานของระบบโดยรวม

1. การออกแบบการแมป

การแมปกำหนดวิธีที่ Elasticsearch ควรรตีความและจัดเก็บแต่ละฟิลด์ในเอกสารของคุณ การเลือกประเภทข้อมูลและตัววิเคราะห์ที่เหมาะสมสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการทำดัชนีและการสืบค้น

ตัวอย่าง: พิจารณาดัชนีแค็ตตาล็อกผลิตภัณฑ์ ควรวิเคราะห์ฟิลด์ชื่อผลิตภัณฑ์ด้วยตัววิเคราะห์เฉพาะภาษาเพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการค้นหา ควรแมปฟิลด์ ID ผลิตภัณฑ์เป็นประเภท keyword สำหรับการจับคู่ที่แน่นอน

2. การทำดัชนีแบบกลุ่ม

แทนที่จะทำดัชนีเอกสารทีละรายการ ให้ใช้ Bulk API เพื่อทำดัชนีเอกสารหลายรายการในการร้องขอเดียว วิธีนี้ช่วยลดค่าใช้จ่ายและปรับปรุงความเร็วในการทำดัชนีได้อย่างมาก Bulk API เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการโหลดข้อมูลใดๆ

ตัวอย่าง: จัดกลุ่มเอกสาร 1,000 รายการเป็นคำขอแบบกลุ่มเดียวแทนที่จะส่งคำขอทำดัชนีแต่ละรายการ 1,000 รายการ ซึ่งจะนำไปสู่การปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างมาก

3. ช่วงเวลารีเฟรช

ช่วงเวลารีเฟรชควบคุมความถี่ที่ Elasticsearch ทำให้เอกสารที่ทำดัชนีใหม่สามารถค้นหาได้ การลดช่วงเวลารีเฟรชจะเพิ่มความเร็วในการทำดัชนี แต่ก็สามารถเพิ่มเวลาแฝงในการค้นหาได้ด้วย ปรับช่วงเวลารีเฟรชตามข้อกำหนดเฉพาะของแอปพลิเคชันของคุณ สำหรับสถานการณ์การรับข้อมูลปริมาณมากซึ่งความสามารถในการค้นหาได้ทันทีไม่สำคัญ ให้พิจารณาตั้งค่าช่วงเวลารีเฟรชเป็น -1 เพื่อปิดใช้งานการรีเฟรชอัตโนมัติ และทำการรีเฟรชด้วยตนเองตามต้องการ

4. ขนาดบัฟเฟอร์การทำดัชนี

Elasticsearch ใช้บัฟเฟอร์เพื่อจัดเก็บข้อมูลการทำดัชนีในหน่วยความจำก่อนที่จะล้างลงดิสก์ การเพิ่มขนาดบัฟเฟอร์การทำดัชนีสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการทำดัชนีได้ แต่ก็เพิ่มการใช้หน่วยความจำด้วย ปรับขนาดบัฟเฟอร์การทำดัชนีตามหน่วยความจำที่มีอยู่และความต้องการปริมาณงานการทำดัชนี

5. ความทนทานของ Translog

Translog เป็นบันทึกธุรกรรมที่ให้ความทนทานสำหรับการดำเนินการทำดัชนี ตามค่าเริ่มต้น Elasticsearch จะ fsync translog หลังจากแต่ละการดำเนินการ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลจะไม่สูญหายในกรณีที่เกิดความล้มเหลว อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้อาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำดัชนี พิจารณาตั้งค่าความทนทานของ translog เป็น async เพื่อปรับปรุงความเร็วในการทำดัชนีโดยแลกกับความทนทานของข้อมูลที่ลดลงเล็กน้อย โปรดทราบว่าการสูญหายของข้อมูลยังคงไม่น่าจะเกิดขึ้น แต่ก็เป็นไปได้ในสถานการณ์ความล้มเหลวที่รุนแรง

การเพิ่มประสิทธิภาพการค้นหา

การเพิ่มประสิทธิภาพการค้นหาเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการลดเวลาแฝงในการค้นหาและปรับปรุงประสบการณ์ของผู้ใช้ การค้นหาที่ได้รับการปรับแต่งไม่ดีอาจทำให้คลัสเตอร์ Elasticsearch ทั้งหมดของคุณหยุดทำงานได้ การทำความเข้าใจวิธีที่ Elasticsearch ดำเนินการค้นหาและการใช้ประเภทการค้นหาที่ถูกต้องเป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุประสิทธิภาพสูงสุด

1. ประเภทการค้นหา

Elasticsearch มีประเภทการค้นหาที่หลากหลาย ซึ่งแต่ละประเภทได้รับการออกแบบมาสำหรับกรณีการใช้งานเฉพาะ การเลือกประเภทการค้นหาที่ถูกต้องสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพ

ตัวอย่าง: สำหรับการค้นหาผลิตภัณฑ์ตามชื่อ ให้ใช้การค้นหา match สำหรับการกรองผลิตภัณฑ์ตามช่วงราคา ให้ใช้การค้นหา range สำหรับการรวมเกณฑ์การค้นหาหลายรายการ ให้ใช้การค้นหา bool

2. การกรอง

ใช้การกรองเพื่อจำกัดผลการค้นหาให้แคบลงก่อนที่จะใช้การค้นหาที่มีราคาแพงกว่า โดยทั่วไปการกรองจะเร็วกว่าการสืบค้น เนื่องจากทำงานบนข้อมูลที่ทำดัชนีไว้ล่วงหน้า

ตัวอย่าง: แทนที่จะใช้การค้นหา bool ที่มีคําสั่ง should สำหรับทั้งการกรองและการค้นหา ให้ใช้การค้นหา bool ที่มีคําสั่ง filter สำหรับการกรอง และคําสั่ง must สำหรับการค้นหา

3. การแคช

Elasticsearch แคชการค้นหาและการกรองที่ใช้บ่อยเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ กำหนดค่าการตั้งค่าแคชเพื่อเพิ่มอัตราการเข้าชมแคชและลดเวลาแฝงในการสืบค้น

เปิดใช้งานการแคชสำหรับปริมาณงานที่เน้นการอ่าน และปรับขนาดแคชตามหน่วยความจำที่มีอยู่

4. การแบ่งหน้า

หลีกเลี่ยงการดึงเอกสารจำนวนมากในการร้องขอเดียว ใช้การแบ่งหน้าเพื่อดึงผลลัพธ์ในส่วนเล็กๆ วิธีนี้ช่วยลดภาระในคลัสเตอร์ Elasticsearch และปรับปรุงเวลาตอบสนอง

5. การทำโปรไฟล์

ใช้ Elasticsearch Profiling API เพื่อวิเคราะห์ประสิทธิภาพของการสืบค้นของคุณ Profiling API ให้ข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับวิธีที่ Elasticsearch ดำเนินการสืบค้นและระบุปัญหาคอขวดที่อาจเกิดขึ้น ใช้ข้อมูลนี้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการสืบค้นและปรับปรุงประสิทธิภาพ ระบุการสืบค้นที่ช้าและวิเคราะห์แผนการดำเนินการเพื่อระบุจุดที่ต้องปรับปรุง เช่น ตัวกรองที่ไม่มีประสิทธิภาพหรือดัชนีที่ขาดหายไป

ข้อควรพิจารณาด้านฮาร์ดแวร์

โครงสร้างพื้นฐานของฮาร์ดแวร์มีบทบาทสำคัญในประสิทธิภาพของ Elasticsearch การเลือกส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ที่เหมาะสมและการกำหนดค่าอย่างถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบรรลุประสิทธิภาพสูงสุด

1. CPU

Elasticsearch เน้นการใช้ CPU เป็นอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่างการทำดัชนีและการประมวลผลการสืบค้น เลือก CPU ที่มีความเร็วสัญญาณนาฬิกาสูงและมีหลายคอร์เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด พิจารณาใช้ CPU ที่มีคำแนะนำ AVX-512 เพื่อปรับปรุงการประมวลผลแบบเวกเตอร์

2. หน่วยความจำ

Elasticsearch อาศัยหน่วยความจำอย่างมากสำหรับการแคชและการทำดัชนี จัดสรรหน่วยความจำให้เพียงพอสำหรับฮีป Elasticsearch และแคชระบบปฏิบัติการ ขนาดฮีปที่แนะนำโดยทั่วไปคือ 50% ของ RAM ที่มีอยู่ สูงสุด 32GB

3. ที่เก็บข้อมูล

ใช้อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่รวดเร็ว เช่น SSD สำหรับจัดเก็บข้อมูล Elasticsearch SSD ให้ประสิทธิภาพการอ่านและเขียนที่ดีกว่าฮาร์ดไดรฟ์แบบเดิมอย่างมาก พิจารณาใช้ NVMe SSD เพื่อประสิทธิภาพที่เร็วยิ่งขึ้น

4. เครือข่าย

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อเครือข่ายที่มีแบนด์วิธสูงและเวลาแฝงต่ำระหว่างโหนด Elasticsearch ซึ่งมีความสำคัญต่อการดำเนินการค้นหาแบบกระจาย ใช้ 10 Gigabit Ethernet หรือเร็วกว่าเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด

การกำหนดค่าคลัสเตอร์

การกำหนดค่าคลัสเตอร์ Elasticsearch อย่างถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความสามารถในการปรับขนาด ความทนทานต่อข้อผิดพลาด และประสิทธิภาพ

1. การแบ่งส่วนข้อมูล

การแบ่งส่วนข้อมูลช่วยให้คุณกระจายข้อมูลของคุณไปยังหลายโหนด ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดและประสิทธิภาพ เลือกจำนวนส่วนย่อยที่เหมาะสมตามขนาดของข้อมูลของคุณและจำนวนโหนดในคลัสเตอร์ การแบ่งส่วนข้อมูลมากเกินไปอาจนำไปสู่ค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้น ในขณะที่การแบ่งส่วนข้อมูลน้อยเกินไปอาจจำกัดความสามารถในการปรับขนาด

หลักการทั่วไป: ตั้งเป้าหมายสำหรับส่วนย่อยที่มีขนาดระหว่าง 20GB ถึง 40GB

2. แบบจำลอง

แบบจำลองให้ความทนทานต่อข้อผิดพลาดและปรับปรุงประสิทธิภาพการอ่าน กำหนดค่าจำนวนแบบจำลองตามระดับความซ้ำซ้อนที่ต้องการและความต้องการปริมาณงานการอ่าน การกำหนดค่าทั่วไปคือแบบจำลองหนึ่งชุดต่อส่วนย่อย

3. บทบาทโหนด

Elasticsearch สนับสนุนบทบาทโหนดที่แตกต่างกัน เช่น โหนดหลัก โหนดข้อมูล และโหนดประสานงาน กำหนดบทบาทโหนดตามฟังก์ชันเฉพาะของแต่ละโหนด โหนดหลักเฉพาะมีหน้าที่รับผิดชอบในการจัดการคลัสเตอร์ ในขณะที่โหนดข้อมูลจัดเก็บและทำดัชนีข้อมูล โหนดประสานงานจัดการคำขอขาเข้าและแจกจ่ายไปยังโหนดข้อมูลที่เหมาะสม

4. การกำหนดเส้นทาง

การกำหนดเส้นทางช่วยให้คุณควบคุมส่วนย่อยที่เอกสารถูกทำดัชนี ใช้การกำหนดเส้นทางเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการสืบค้นโดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าเอกสารที่เกี่ยวข้องถูกจัดเก็บไว้ในส่วนย่อยเดียวกัน ซึ่งจะเป็นประโยชน์สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการค้นหาเอกสารที่เกี่ยวข้อง

การตรวจสอบและการบำรุงรักษา

การตรวจสอบและบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาสุขภาพและประสิทธิภาพของคลัสเตอร์ Elasticsearch ของคุณ

1. เครื่องมือตรวจสอบ

ใช้เครื่องมือตรวจสอบ Elasticsearch เช่น Kibana เพื่อติดตามประสิทธิภาพของคลัสเตอร์ของคุณ ตรวจสอบเมตริกหลัก เช่น การใช้ CPU การใช้หน่วยความจำ ดิสก์ I/O และเวลาแฝงในการสืบค้น ตั้งค่าการแจ้งเตือนเพื่อแจ้งให้คุณทราบถึงปัญหาที่อาจเกิดขึ้น

2. การวิเคราะห์บันทึก

วิเคราะห์บันทึก Elasticsearch เพื่อระบุข้อผิดพลาดและปัญหาคอขวดด้านประสิทธิภาพ ใช้เครื่องมือรวบรวมบันทึก เช่น Elasticsearch เอง เพื่อรวมศูนย์และวิเคราะห์บันทึกจากทุกโหนดในคลัสเตอร์

3. การจัดการดัชนี

เพิ่มประสิทธิภาพและบำรุงรักษาดัชนีของคุณเป็นประจำ ลบข้อมูลเก่าหรือที่ไม่เกี่ยวข้องเพื่อลดค่าใช้จ่ายในการจัดเก็บและปรับปรุงประสิทธิภาพการสืบค้น ใช้ Index Lifecycle Management (ILM) เพื่อทำให้งานการจัดการดัชนีเป็นอัตโนมัติ เช่น การโรลโอเวอร์ การหดตัว และการลบ

4. การอัปเดตคลัสเตอร์

ทำให้คลัสเตอร์ Elasticsearch ของคุณเป็นปัจจุบันอยู่เสมอด้วยเวอร์ชันล่าสุด เวอร์ชันใหม่อาจมีการปรับปรุงประสิทธิภาพ การแก้ไขข้อบกพร่อง และแพตช์ความปลอดภัย วางแผนและดำเนินการอัปเดตคลัสเตอร์อย่างรอบคอบเพื่อลดเวลาหยุดทำงาน

เทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพขั้นสูง

นอกเหนือจากเทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพพื้นฐานแล้ว ยังมีกลยุทธ์ขั้นสูงหลายอย่างที่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของ Elasticsearch ได้อีกด้วย

1. ตัวตัดวงจร

Elasticsearch ใช้ตัวตัดวงจรเพื่อป้องกันข้อผิดพลาดหน่วยความจำไม่เพียงพอ ตัวตัดวงจรตรวจสอบการใช้หน่วยความจำและป้องกันการดำเนินการที่มีแนวโน้มจะเกินหน่วยความจำที่มีอยู่ ปรับการตั้งค่าตัวตัดวงจรตามหน่วยความจำที่มีอยู่และลักษณะปริมาณงาน

2. การโหลดข้อมูลฟิลด์

ข้อมูลฟิลด์ใช้สำหรับการเรียงลำดับและการรวมในฟิลด์ข้อความ การโหลดข้อมูลฟิลด์ลงในหน่วยความจำอาจใช้ทรัพยากรมาก ใช้ doc values แทนข้อมูลฟิลด์สำหรับการเรียงลำดับและการรวมในฟิลด์ข้อความขนาดใหญ่ Doc values ถูกจัดเก็บไว้ในดิสก์และมีประสิทธิภาพมากกว่าสำหรับชุดข้อมูลขนาดใหญ่

3. การเลือกแบบจำลองแบบปรับตัว

Elasticsearch สามารถเลือกแบบจำลองที่ดีที่สุดสำหรับการสืบค้นโดยอัตโนมัติตามประสิทธิภาพและความพร้อมใช้งานของแบบจำลอง เปิดใช้งานการเลือกแบบจำลองแบบปรับตัวเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการสืบค้นในสถานการณ์ที่มีการรับส่งข้อมูลสูง

4. การเรียงลำดับดัชนี

เรียงลำดับเอกสารในดัชนีของคุณตามฟิลด์ที่ระบุ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการสืบค้นสำหรับการสืบค้นที่ใช้ลำดับการเรียงลำดับเดียวกัน การเรียงลำดับดัชนีจะมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับดัชนีตามเวลา ซึ่งการสืบค้นมักจะกรองตามช่วงเวลา

5. Force Merge

Force Merge ส่วนย่อยในดัชนีของคุณเพื่อลดจำนวนส่วนย่อยและปรับปรุงประสิทธิภาพการสืบค้น Force Merge ควรดำเนินการในช่วงเวลาที่ไม่เร่งด่วน เนื่องจากอาจใช้ทรัพยากรมาก พิจารณาใช้ _forcemerge API ที่มีพารามิเตอร์ max_num_segments เพื่อรวมส่วนย่อย

ข้อควรพิจารณาระดับโลก

เมื่อปรับใช้ Elasticsearch ในสภาพแวดล้อมระดับโลก มีปัจจัยเพิ่มเติมหลายประการที่ต้องพิจารณา

1. การกระจายทางภูมิศาสตร์

ปรับใช้คลัสเตอร์ Elasticsearch ในหลายภูมิภาคทางภูมิศาสตร์เพื่อลดเวลาแฝงและปรับปรุงความพร้อมใช้งานสำหรับผู้ใช้ทั่วโลก ใช้ Cross-Cluster Replication (CCR) เพื่อซิงโครไนซ์ข้อมูลระหว่างคลัสเตอร์ในภูมิภาคต่างๆ

2. การสนับสนุนภาษา

Elasticsearch ให้การสนับสนุนภาษาอย่างกว้างขวางสำหรับการทำดัชนีและการสืบค้นข้อมูลข้อความ ใช้ตัววิเคราะห์เฉพาะภาษาเพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการค้นหาสำหรับภาษาต่างๆ พิจารณาใช้ปลั๊กอิน ICU เพื่อการสนับสนุน Unicode ขั้นสูง

3. โซนเวลา

จัดการโซนเวลาอย่างถูกต้องเมื่อทำดัชนีและสืบค้นข้อมูลตามเวลา จัดเก็บวันที่ในรูปแบบ UTC และแปลงเป็นโซนเวลาท้องถิ่นของผู้ใช้เมื่อแสดง ใช้ประเภทข้อมูล date และระบุรูปแบบโซนเวลาที่เหมาะสม

4. การแปลข้อมูล

พิจารณาข้อกำหนดการแปลข้อมูลเมื่อออกแบบดัชนี Elasticsearch ของคุณ จัดเก็บข้อมูลในดัชนีต่างๆ ตามภาษาหรือภูมิภาคของผู้ใช้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการสืบค้นและลดเวลาแฝงสำหรับผู้ใช้ในส่วนต่างๆ ของโลก

สรุป

การเพิ่มประสิทธิภาพ Elasticsearch เป็นกระบวนการต่อเนื่องที่ต้องมีการตรวจสอบ วิเคราะห์ และปรับแต่งอย่างต่อเนื่อง โดยการทำตามกลยุทธ์และแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดที่อธิบายไว้ในคู่มือนี้ คุณสามารถปลดล็อกศักยภาพทั้งหมดของ Elasticsearch และบรรลุประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับแอปพลิเคชันการค้นหาของคุณ โดยไม่คำนึงถึงขนาดหรือการเข้าถึงระดับโลก อย่าลืมปรับแต่งความพยายามในการเพิ่มประสิทธิภาพของคุณให้ตรงตามข้อกำหนดเฉพาะของแอปพลิเคชันของคุณ และตรวจสอบและปรับการกำหนดค่าของคุณอย่างต่อเนื่องเมื่อข้อมูลและรูปแบบการใช้งานของคุณมีการพัฒนา การเพิ่มประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพคือการเดินทาง ไม่ใช่จุดหมายปลายทาง