倒排索引架構
在廣告系統中倒排索引起著至關重要的作用，當請求過來時，需要根據定向信息從倒排索引中匹配合適的廣告。我們的倒排索引采用的是ElasticSearch（后面簡稱ES），考慮點是社區活躍，相關采集、可視化、監控以及報警等組件比較完善，同時ES基于JAVA開發，所以調優和二次開發相對方便
先看下我們的倒排索引的架構圖
這個架構設計成如上圖這樣，經過了下面的思考與迭代
索引問題與優化
單點與穩定性問題
采用多節點部署
其中 A builder和 B builder都是兩個節點，一個主和一個備，他們通過爭搶鎖（用zookeeper實現）來決定誰是主
多個節點會帶來數據不一致問題
- 多生產者多消費者產生消息時序問題
把消息設置成無狀態的
查詢數據庫獲取最新數據（訂單和創意更新頻率低，所以對數據庫壓力不大）
- 因為出異常導致數據不一致
采用重試（冪等）和定時任務處理異常
- 全量更新索引，影響線上索引查詢功能
采用主備索引
主備索引切換流程：更新備用索引->驗證備用索引->主備切換->更新主索引
索引查詢與重建索引問題與優化
壓測ES QPS不高、CPU負載高、YGC頻繁、索引重建索引耗時長
我們分別從查詢和重建兩個方向來看
查詢
- 1s一次YGC，STW約10ms，對低延遲系統影響較大
調整 -Xmn 3g->7g，調整后10s一次YGC,STW約12ms
調整前YGC頻繁，對低延遲系統影響較大，所以想增大YGC的時間間隔，降低性能抖動，考慮到YGC采用復制算法，每次垃圾回收時間主要包括掃描年輕代存活對象和復制存活對象，掃描對象的成本遠低于復制對象，所以YGC的時間主要取決于存活對象的數量，在對象生命周期沒有較大變化的情況下，YGC的時間自然不會有較大變化
調整后，YGC的時間間隔有了很大改善，GC時間并沒有線性增加
- 調整分片數和副本數，減少線程損耗、較少IO
ES默認分片數是5，默認條件下，索引會被分配到不同的節點，這樣每個節點只有部分索引，會導致一次請求需要合并多個節點的數據，IO數多
如圖所示，假設有3個節點，2個主分片，每個分片有一個副本。當一次查詢過來的時候
查詢流程大致為：首先是node3收到請求，它可能會把請求轉發到node2的R0或node1的P0，然后完成檢索后把數據匯集到node3,最后返回。其中每個索引的內部，數據會保存到多個segment中，而對segment的查詢是串行的
而我們的場景是請求量大，索引小（100M以內），所以把主分片調整為1，副本調整為節點數-1，這樣能保證每個節點都存儲所有索引，這樣只會有一次io操作，如下圖所示
- ES(lucencu) 串行讀取所有segment
索引更新會使segment數量增加，es對segment的查詢是串行的，所以我們采用每分鐘定時用 _forcemerge將segment降為1
- 熱點方法排查發現JSON反序列化占50%cpu
禁用source只采用field存儲必要字段
- 指定查詢偏向本機節點
設置preference:_local
重建
- 全量重建前關閉從分片，禁用實時索引
replicas:0 refresh_interval:-1
減少索引在重建過程中索引同步帶來的消耗
- 批量重建索引
使用 bulk批量重建索引，提高建索引的性能
后記
我們采用的方案，有些并不符合業界常用和推薦的方式，但是符合我們自己的業務，所以方案一定要適合自己團隊的業務，沒有最好的方案，只有更適合的方案
