Elasticsearch 之（32）fielddata内存控制、预加载以及circuit breaker断路器

1、fielddata核心原理

fielddata加载到内存的过程是lazy加载的，对一个analzyed field执行聚合时，才会加载，而且是field-level加载的

一个index的一个field，所有doc都会被加载，而不是少数doc

不是index-time创建，是query-time创建

2、fielddata内存限制

elasticsearch.yml： indices.fielddata.cache.size: 20%，超出限制，清除内存已有fielddata数据

fielddata占用的内存超出了这个比例的限制，那么就清除掉内存中已有的fielddata数据

默认无限制，限制内存使用，但是会导致频繁evict和reload，大量IO性能损耗，以及内存碎片和gc

3、监控fielddata内存使用

GET /_stats/fielddata?fields=* //各个分片、索引的fielddata在内存中的占用情况

GET /_nodes/stats/indices/fielddata?fields=* //每个node的fielddata在内存中的占用情况

GET /_nodes/stats/indices/fielddata?level=indices&fields=* //每个node中的每个索引的fielddata在内存中的占用情况

4、fielddata filter的细粒度内存加载控制

POST /test_index/_mapping/my_type
{
  "properties": {
    "my_field": {
      "type": "text",
      "fielddata": { 
        "filter": {
          "frequency": { 
            "min": 0.01, 
            "min_segment_size": 500  
          }
        }
      }
    }
  }
}

min：仅仅加载至少在1%的doc中出现过的term对应的fielddata

比如说某个值，hello，总共有1000个doc，hello必须在10个doc中出现，那么这个hello对应的fielddata才会加载到内存中来

min_segment_size：少于500 doc的segment不加载fielddata

加载fielddata的时候，也是按照segment去进行加载的，某个segment里面的doc数量少于500个，那么这个segment的fielddata就不加载

5、fielddata预加载

如果真的要对分词的field执行聚合，那么每次都在query-time现场生产fielddata并加载到内存中来，速度可能会比较慢我们是不是可以预先生成加载fielddata到内存中来？？？

POST /test_index/_mapping/test_type
{
  "properties": {
    "test_field": {
      "type": "string",
      "fielddata": {
        "loading" : "eager" 
      }
    }
  }
}

query-time的fielddata生成和加载到内存，变为index-time，建立倒排索引的时候，会同步生成fielddata并且加载到内存中来，这样的话，对分词field的聚合性能当然会大幅度增强序号标记预加载

global ordinal原理解释
doc1: status1
doc2: status2
doc3: status2
doc4: status1

有很多重复值的情况，会进行global ordinal标记

status1 --> 0
status2 --> 1
doc1: 0
doc2: 1
doc3: 1
doc4: 0

建立的fielddata也会是这个样子的，这样的好处就是减少重复字符串的出现的次数，减少内存的消耗

POST /test_index/_mapping/test_type
{
  "properties": {
    "test_field": {
      "type": "string",
      "fielddata": {
        "loading" : "eager_global_ordinals" 
      }
    }
  }
}

6、circuit breaker

如果一次query load的feilddata超过总内存，就会oom --> 内存溢出

circuit breaker会估算query要加载的fielddata大小，如果超出总内存，就短路，query直接失败

elasticsearch.yml

indices.breaker.fielddata.limit：fielddata的内存限制，默认60%

indices.breaker.request.limit：执行聚合的内存限制，默认40%

indices.breaker.total.limit：综合上面两个，限制在70%以内