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记某客户的一次 Elasticsearch 无缝数据迁移

Elasticsearch | 作者 yangmf2040 | 发布于2024年04月02日 | | 阅读数：4612
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背景

客户需要将 Elasticsearch 集群无缝迁移到移动云，迁移过程要保证业务的最小停机时间。

实现方式

通过采用成熟的 INFINI 网关来进行数据的双写，在集群的切换恢复过程中来记录数据变更，待全量数据恢复之后再追平后面增量数据，追平增量之后，进行校验确保数据一致再进行流量的切换。

总体流程

总体迁移流程如下：

  1. 客户业务代码，切流量，双写。（新增的变更都会记录在网关本地，但是暂停消费到移动云）
  2. 暂停网关移动云这边的增量数据消费。
  3. 迁移 11 月的数据，快照，快照上传到 S3；
  4. 下载 S3 的文件到移动云。
  5. 恢复快照到移动云的 11 月份的索引。
  6. 开启网关移动云这边的增量消费。
  7. 等待增量追平（接近追平）。
  8. 按照时间条件（如：时间 A，当前时间往前 30 分钟），验证文档数据量，Hash 校验等等。
  9. 停业务的写入，网关，腾讯云的写入（10 分钟）。
  10. 等待剩余的增量追完。
  11. 对时间 A 之后的，增量进行校验。
  12. 切换所有流量到移动云，业务端直接访问移动云 ES。

总体的迁移时间：

  1. 11 月备份时间（30 分钟）19 号开始
  2. 备份下载到移动云的时间（2-3 天）
  3. 备份恢复到移动云集群的时间（30 分钟）
  4. 11 月份增量备份（20 分钟）（双写开始）（21 号）
  5. 11 月份增量下载到移动云（6 小时）
  6. 11 月份增量恢复时间（20 分钟）
  7. 追增量数据（8 个小时产生的数据，需要 1 个小时）
  8. 校验比对（存量 1 个小时）
  9. 流量暂停，增量的校验（10 分钟）
  10. 切换（1 分钟）

总体流程如下示意图：

ES 集群信息

  1. ES 版本 7.10.1
  2. 2个热节点 3个温节点  总数 1.9 TB
  3. 索引   1041， 分片2085
  4. 无自定义插件
  5. 有 update_bu_query 使用
  6. 有 delete_by_query 使用
  7. 吞吐量没有测试过，当前日增文档数 1 千多万，目标日增加上亿  

    迁移操作手册（参考）

    环境

  • 自建 ES 5.4.2
  • 自建 ES 5.6.8
  • 自建 ES 7.5.0
  • 极限网关服务器 1
  • 极限网关服务器 2
  • 云端负载均衡 1 (监听 9200 端口，指向极限网关服务器 1/2 的 8000 端口)
  • 云端负载均衡 2 (监听 9200 端口，指向极限网关服务器 1/2 的 8001 端口)

    场景描述

    若干个自建 Elasticsearch 集群需要平滑迁移到移动云，业务不停写、不做代码改动。

    数据架构

    通过将应用端流量走网关的方式，请求同步转发给自建 ES，网关记录所有的写入请求，并确保顺序在云端 ES 上重放请求，两侧集群的各种故障都妥善进行了处理，从而实现透明的集群双写，实现安全无缝的数据迁移。 业务端如果已经部署在云上，可以使用云上的 SLB 服务来访问网关，确保后端网关的高可用，如果业务端和极限网关还在企业内网，可以使用极限网关自带的 4 层浮动 IP 来确保网关的高可用。

数据描述

以数据从自建集群 5.4.2 迁移到云上的 5.6.16 为例进行说明，执行步骤依次说明。

执行步骤

部署 INFINI Gateway

为了保证数据的无缝透明迁移，通过 INFINI Gateway 来进行双写。

  1. 系统调优

    参考此文档。

  2. 下载程序 
    
[root@iZbp1gxkifg8uetb33pvcoZ ~]# mkdir /opt/gateway
[root@iZbp1gxkifg8uetb33pvcoZ ~]# cd /opt/gateway/
[root@iZbp1gxkifg8uetb33pvcoZ gateway]# wget http://release.infinilabs.com/gateway/snapshot/gateway-1.6.0_SNAPSHOT-649-linux-amd64.tar.gz
--2022-05-19 10:16:25--  http://release.infinilabs.com/gateway/snapshot/gateway-1.6.0_SNAPSHOT-649-linux-amd64.tar.gz
正在解析主机 release.infinilabs.com (release.infinilabs.com)... 120.79.205.193
正在连接 release.infinilabs.com (release.infinilabs.com)|120.79.205.193|:80... 已连接。
已发出 HTTP 请求，正在等待回应... 200 OK
长度：7430568 (7.1M) [application/octet-stream]
正在保存至: “gateway-1.6.0_SNAPSHOT-649-linux-amd64.tar.gz”

100%[==============================================================================================================================================>] 7,430,568 22.8MB/s 用时 0.3s

2022-05-19 10:16:25 (22.8 MB/s) - 已保存 “gateway-1.6.0_SNAPSHOT-649-linux-amd64.tar.gz” [7430568/7430568])

[root@iZbp1gxkifg8uetb33pvcoZ gateway]# tar vxzf gateway-1.6.0_SNAPSHOT-649-linux-amd64.tar.gz gateway-linux-amd64 gateway.yml sample-configs/ sample-configs/elasticsearch-with-ldap.yml sample-configs/indices-replace.yml sample-configs/record_and_play.yml sample-configs/cross-cluster-search.yml sample-configs/kibana-proxy.yml sample-configs/elasticsearch-proxy.yml sample-configs/v8-bulk-indexing-compatibility.yml sample-configs/use_old_style_search_response.yml sample-configs/context-update.yml sample-configs/elasticsearch-route-by-index.yml sample-configs/hello_world.yml sample-configs/entry-with-tls.yml sample-configs/javascript.yml sample-configs/log4j-request-filter.yml sample-configs/request-filter.yml sample-configs/condition.yml sample-configs/cross-cluster-replication.yml sample-configs/secured-elasticsearch-proxy.yml sample-configs/fast-bulk-indexing.yml sample-configs/es_migration.yml sample-configs/index-docs-diff.yml sample-configs/rate-limiter.yml sample-configs/async-bulk-indexing.yml sample-configs/elasticssearch-request-logging.yml sample-configs/router_rules.yml sample-configs/auth.yml sample-configs/index-backup.yml


3. 修改配置

将网关提供的示例配置拷贝，并根据实际集群的信息进行相应的修改，如下：

[root@iZbp1gxkifg8uetb33pvcoZ gateway]# cp sample-configs/cross-cluster-replication.yml 5.4.2TO5.6.16.yml 

首先修改集群的身份信息，如下：
![](https://www.infinilabs.com/img/blog/2024/seamless-data-migration/3.png)

然后修改集群的注册信息，如下：
![](https://www.infinilabs.com/img/blog/2024/seamless-data-migration/4.png)

根据需要修改网关监听的端口，以及是否开启 TLS (如果应用客户端通过 http 协议访问 ES，请将entry.tls.enabled 值改为 false)，如下：
![](https://www.infinilabs.com/img/blog/2024/seamless-data-migration/5.png)
不同的集群可以使用不同的配置，分别监听不同的端口，用于业务的分开访问。

4. 启动网关

启动网关并指定刚刚创建的配置，如下：

[root@iZbp1gxkifg8uetb33pvcoZ gateway]# ./gateway-linux-amd64 -config 5.4.2TO5.6.16.yml

/ \ /\ / \/\/ / /\ \ \/\ /_/\ / /\///\ / /\/\ \ \/ \/ //\_ / / /\/ \/ / // \ /\ / \/ \ ___/\/ \/\/ \/ \/ \/_/ _/_/

[GATEWAY] A light-weight, powerful and high-performance elasticsearch gateway. [GATEWAY] 1.6.0_SNAPSHOT, 2022-05-18 11:09:54, 2023-12-31 10:10:10, 73408e82a0f96352075f4c7d2974fd274eeafe11 [05-19 13:35:43] [INF] [app.go:174] initializing gateway. [05-19 13:35:43] [INF] [app.go:175] using config: /opt/gateway/5.4.2TO5.6.16.yml. [05-19 13:35:43] [INF] [instance.go:72] workspace: /opt/gateway/data1/gateway/nodes/ca2tc22j7ad0gneois80 [05-19 13:35:43] [INF] [app.go:283] gateway is up and running now. [05-19 13:35:50] [INF] [actions.go:358] elasticsearch [primary] is available [05-19 13:35:50] [INF] [api.go:262] api listen at: http://0.0.0.0:2900 [05-19 13:35:50] [INF] [reverseproxy.go:261] elasticsearch [primary] hosts: [] => [192.168.0.19:9200] [05-19 13:35:50] [INF] [reverseproxy.go:261] elasticsearch [backup] hosts: [] => [es-cn-tl32p9fkk0006m56k.elasticsearch.aliyuncs.com:9200] [05-19 13:35:50] [INF] [reverseproxy.go:261] elasticsearch [primary] hosts: [] => [192.168.0.19:9200] [05-19 13:35:50] [INF] [reverseproxy.go:261] elasticsearch [backup] hosts: [] => [es-cn-tl32p9fkk0006m56k.elasticsearch.aliyuncs.com:9200] [05-19 13:35:50] [INF] [reverseproxy.go:261] elasticsearch [primary] hosts: [] => [192.168.0.19:9200] [05-19 13:35:50] [INF] [entry.go:322] entry [my_es_entry/] listen at: https://0.0.0.0:8000 [05-19 13:35:50] [INF] [module.go:116] all modules are started


5. 后台运行

[root@iZbp1gxkifg8uetb33pvcoZ gateway]# nohup ./gateway-linux-amd64 -config 5.4.2TO5.6.16.yml &


6. 应用授权

curl -XPOST http://localhost:2900/_license/apply -d' { "license": "XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX" }'

#### 部署 INFINI Console
为了方便在多个集群之间快速切换，使用 INFINI [Console](https://infinilabs.cn/products/console/) 来进行管理。

1. 下载安装

[root@iZbp1gxkifg8uetb33pvcpZ console]# wget http://release.infinilabs.com/console/snapshot/console-0.3.0_SNAPSHOT-596-linux-amd64.tar.gz --2022-05-19 10:57:24-- http://release.infinilabs.com/console/snapshot/console-0.3.0_SNAPSHOT-596-linux-amd64.tar.gz 正在解析主机 release.infinilabs.com (release.infinilabs.com)... 120.79.205.193 正在连接 release.infinilabs.com (release.infinilabs.com)|120.79.205.193|:80... 已连接。 已发出 HTTP 请求，正在等待回应... 200 OK 长度：13576234 (13M) [application/octet-stream] 正在保存至: “console-0.3.0_SNAPSHOT-596-linux-amd64.tar.gz”

100%[==============================================================================================================================================>] 13,576,234 33.2MB/s 用时 0.4s

2022-05-19 10:57:25 (33.2 MB/s) - 已保存 “console-0.3.0_SNAPSHOT-596-linux-amd64.tar.gz” [13576234/13576234])

[root@iZbp1gxkifg8uetb33pvcpZ console]# tar vxzf console-0.3.0_SNAPSHOT-596-linux-amd64.tar.gz console-linux-amd64 console.yml


2. 修改配置

[root@iZbp1gxkifg8uetb33pvcpZ console]# cat console.yml

for the system cluster, please use Elasticsearch v7.3+

elasticsearch:

  1. 启动服务

    [root@iZbp1gxkifg8uetb33pvcpZ console]# ./console-linux-amd64 -service install
Success
[root@iZbp1gxkifg8uetb33pvcpZ console]# ./console-linux-amd64 -service start
Success
  2. 访问后台

访问该主机的 9000 端口，即可打开 Console 后台，http://x.x.x.x:9000/ 打开菜单 [System][Cluster] ，注册当前需要管理的 Elasticsearch 集群和网关地址，用来快速管理，如下：

测试 INFINI Gateway

为了验证网关是否正常工作，我们通过 INFINI Console 来快速验证一下。 首先通过走网关的接口来创建一个索引，并写入一个文档，如下： 查看 5.4.2 集群的数据情况，如下： 查看集群 5.6.16 的数据情况，如下： 说明网关配置都正常，验证结束。

调整网关的消费策略

因为我们需要在全量数据迁移之后，才能进行增量数据的追加，在全量数据迁移完成之前，我们应该暂停增量数据的消费。修改网关配置里面 Pipeline consume-queue_backup-to-backup和 consume-queue_primary-failure-to-backup的参数 auto_start为 false，表示不自动启动该任务，具体配置方法如下： 修改完配置之后，需要重新启动网关。 为了方便管理，可以使用 INFINI Console 来注册和管理网关，如下: 待全量迁移完成之后，可以通过后台的 Task 管理来进行后续的任务启动、停止，如下：

切换流量

接下来，将业务正常写的流量切换到网关，也就是需要把之前指向 ES 5.4.2 的地址指向网关的地址，如果 5.4.2 集群开启了身份验证，业务端代码同样需要传递身份信息，和 5.4.2 之前的用法保持不变。 切换流量到网关之后，用户的请求还是以同步的方式正常访问自建集群，网关记录到的请求会按顺序记录到 MQ 里面，但是消费是暂停状态。 如果业务端代码使用的 ES 的 SDK 支持 Sniff，并且业务代码开启了 Sniff，那么应该关闭 Sniff，避免业务端通过 Sniff 直接链接到后端的 ES 节点，所有的流量现在应该都只通过网关来进行访问。

全量数据迁移

在流量迁移到网关之后，我们开始对自建 Elasticsearch 集群的数据进行全量迁移到云端 Elasticsearch 集群。 全量迁移已有的数据的方式有很多种：

  • 通过快照的方式进行恢复
  • 使用工具来导出导入，如： ESM

如果索引数量很多的话，可以按照索引依次进行导入，同时需要注意将 Mapping 和 Setting 提前导入。 以现在 5.4 集群的索引来为例，目前的待迁移索引为 demo_5_4_2，只有4 个文档： 我们使用网关自带的迁移功能来进行数据迁移，拷贝自带的样例文件，如下：

[root@iZbp1gxkifg8uetb33pvcpZ gateway]# cp sample-configs/es_migration.yml  5.4TO5.6.yml

修改其中代表集群和索引的相关配置，可以根据需要配置是否需要重命名索引和统一 Type（ 用于跨版本统一 Type），如下图红框位置： 创建好模板和索引，如果目标集群不允许动态创建文档，需要提前创建好索引，如下图： 然后就可以开始数据的迁移了，执行网关程序并指定刚刚定义的配置，如下： 执行完成后，可以确认下数据的情况，如下图： 全量数据至此导入完成。

增量数据迁移

在全量导入的过程中，可能存在数据的增量修改，不过这部分请求都已经完整记录下来了，我们只需要开启网关的消费任务即可将挤压的请求应用到云端的 Elasticsearch 集群。 示例操作如下： 如果从 5.6 的集群来看的话，这部分的修改还没同步过来，如下： 这部分增量的数据变更，在网关层面都进行了完整记录，我们只需要开启网关的增量消费任务，如下： 通过观察队列是否消费完成来判断增量数据是否做完，如下： 现在我们再看一下 5.6 集群的数据情况，如下： 数据的增量更新就过来了。

执行数据比对

由于集群内部的数据可能比较多，我们需要进行一个完整的比对才能确保数据的完整性，可以通过网关自带的数据比对工具来进行，将样例自带的文件拷贝一份，如下：

[root@iZbp1gxkifg8uetb33pvcpZ gateway]# cp sample-configs/index-docs-diff.yml  5.4DIFF5.6.yml

修改需要比对的集群和索引信息，可以加上过滤条件，如时间范围窗口来进行增量 Diff，如下图：

执行网关程序，并指定该配置文件，如下图： 如图，两个集群完全一致。

切换集群

如果验证完之后，两个集群的数据已经完全一致了，可以将程序切换到新集群，或者将网关的配置里面的主备进行互换，同步写 5.6 集群。 双集群在线运行一段时间，待业务完全验证之后，再安全下线旧集群，如遇到问题，也可以随时回切到老集群。

小结

通过使用极限网关，自建 ES 集群可以安全无缝的迁移到移动云 ES，在迁移的过程中，两套集群通过网关进行了解耦，两套集群的版本也可以不一样，在迁移的过程中还能实现版本的无缝升级。 如有任何问题，请随时联系我，期待与您交流！

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本文地址：http://searchkit.cn/article/15123
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liaosy

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