Elasticsearch 合理内存分配

玥殇

　　Elasticsearch 合理内存分配
　　Elasticsearch默认安装后设置的内存是1GB，对于任何一个业务部署来说，这个都太小了。如果你正在使用这些默认堆内存配置，你的集群配置可能有点问题。
　　这里有两种方式修改Elasticsearch的堆内存（下面就说内存好了），最简单的一个方法就是指定ES_HEAP_SIZE环境变量。服务进程在启动时候会读取这个变量，并相应的设置堆的大小。举例，你可以用下面的命令设置它
　　export ES_HEAP_SIZE=10g
　　此外，你也可以通过命令行参数的形式，在程序启动的时候把内存大小传递给它：
　　./bin/elasticsearch -Xmx10g -Xms10g
　　备注:确保Xmx和Xms的大小是相同的，防止程序在运行时改变大小，这个是很废的。
　　一般来说设置ES_HEAP_SIZE环境变量，比直接写-Xmx10g -Xms10g更好一点。
　　把你的内存的一半给Lucene
　　一个常见的问题是配置一个大内存，假设你有一个64G内存的机器，我的天，你想把64G内存给Elasticsearch吗？ 越大越好！
　　当然，内存对于Elasticsearch来说绝对是重要的，用于更多的内存数据提供更快的操作。而且还有一个内存消耗大户-Lucene
　　Lucene的设计目的是把底层OS里的数据缓存到内存中。Lucene的段是分别存储到单个文件中的，这些文件都是不会变化的，所以很利于缓存，同时操作系统也会把这些段文件缓存起来，以便更快的访问。
　　Lucene的性能取决于和OS的交互，如果你把所有的内存都分配给Elasticsearch，不留一点给Lucene，那你的全文检索性能会很差的。
　　最后标准的建议是把50%的内存给elasticsearch，剩下的50%也不会没有用处的，Lucene会很快吞噬剩下的这部分内存。
　　不要超过32G
　　这里有另外一个原因不分配大内存给Elasticsearch，事实上jvm在内存小于32G的时候会采用一个内存对象指针压缩技术。
　　在java中，所有的对象都分配在堆上，然后有一个指针引用它。指向这些对象的指针大小通常是CPU的字长的大小，不是32bit就是64bit，这取决于你的处理器，指针指向了你的值的精确位置。
　　对于32位系统，你的内存最大可使用4G。对于64系统可以使用更大的内存。但是64位的指针意味着更大的浪费，因为你的指针本身大了。浪费内存不算，更糟糕的是，更大的指针在主内存和缓存器（例如LLC, L1等）之间移动数据的时候，会占用更多的带宽。
　　java 使用一个叫内存指针压缩的技术来解决这个问题。它的指针不再表示对象在内存中的精确位置，而是表示偏移量。这意味着32位的指针可以引用40亿个对象，而不是40亿个字节。最终，也就是说堆内存长到32G的物理内存，也可以用32bit的指针表示。
　　一旦你越过那个神奇的30-32G的边界，指针就会切回普通对象的指针，每个对象的指针都变长了，就会使用更多的CPU内存带宽，也就是说你实际上失去了更多的内存。事实上当内存到达40-50GB的时候，有效内存才相当于使用内存对象指针压缩技术时候的32G内存。
　　这段描述的意思就是说：即便你有足够的内存，也尽量不要超过32G，因为它浪费了内存，降低了CPU的性能，还要让GC应对大内存。
　　*我有一个1TB内存的机器
　　这个32GB的线是很很重要的，那如果你的机器有很大的内存怎么办呢？现在的机器内存普遍增长，你现在都可以看到有300-500GB内存的机器。
　　首先，我们建议编码使用这样的大型机
　　其次，如果你已经有了这样的机器，你有两个可选项：
　　>你主要做全文检索吗？考虑给Elasticsearch 32G内存，剩下的交给Lucene用作操作系统的文件系统缓存，所有的segment都缓存起来，会加快全文检索。
　　>你需要更多的排序和聚合？你希望更大的堆内存。你可以考虑一台机器上创建两个或者更多ES节点，而不要部署一个使用32+GB内存的节点。仍然要坚持50%原则，假设 你有个机器有128G内存，你可以创建两个node，使用32G内存。也就是说64G内存给ES的堆内存，剩下的64G给Lucene。
　　如果你选择第二种，你需要配置cluster.routing.allocation.same_shard.host:true。这会防止同一个shard的主副本存在同一个物理机上（因为如果存在一个机器上，副本的高可用性就没有了）。
　　swapping是性能的坟墓
　　这是显而易见的，但是还是有必要说的更清楚一点，内存交换到磁盘对服务器性能来说是致命的。想想看一个内存的操作必须是快速的。
　　如果内存交换到磁盘上，一个100微秒的操作可能变成10毫秒，再想想那么多10微秒的操作时延累加起来。不难看出swapping对于性能是多么可怕。
　　最好的办法就是在你的操作系统中完全禁用swapping。这样可以暂时禁用：
　　sudo swapoff -a
　　为了永久禁用它，你可能需要修改/etc/fstab文件，这要参考你的操作系统相关文档。
　　如果完全禁用swap，对你来说是不可行的。你可以降低swappiness 的值，这个值决定操作系统交换内存的频率。这可以预防正常情况下发生交换。但仍允许os在紧急情况下发生交换。
　　对于大部分Linux操作系统，可以在sysctl 中这样配置：
　　vm.swappiness = 1
　　备注：swappiness设置为1比设置为0要好，因为在一些内核版本，swappness=0会引发OOM（内存溢出）
　　最后，如果上面的方法都不能做到，你需要打开配置文件中的mlockall开关，它的作用就是运行JVM锁住内存，禁止OS交换出去。在elasticsearch.yml配置如下：
　　bootstrap.mlockall: true
　　参考地址：
　　https://my.oschina.net/TOW/blog/598702
　　https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/guide/current/heap-sizing.html.