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從今天開始,想和你一起死磕ElasticSearch,學習分布式搜索引擎,跟著胖滾豬就對了!
既然是ES的第一課,那么最重要的是讓你愛上它!不想說那些單純的優勢、概念了,直接上大廠的生產案例,才是最能吸引你的!跟著大廠走,沒問題的!
為啥選擇ES?
一個技術服務組件,首先需要了解全面它的使用場景,才能更針對性的去研究及推廣,因此第一要務是搞懂為什么要學習ElasticSearch,開頭po先一張排行圖,大哥的地位可不是瞎搞來的,沒點實力能上位?憑這排名就是你要學習它的理由!

憑啥排這么前呢?不就是個搜索引擎嗎,額,也許提到Elasticseach,你第一反應就是"搜索引擎",類似百度搜索、淘寶搜索那種,而我寫這篇文章就是為了糾正你這個"錯誤"的觀點,
Elasticseach 確實是做搜索引擎出家的,但是到現在已經進化成了一個全能型的資料產品,因此你的思維決不能限制在搜索引擎上,
本文通過一線大廠的八個案例,全方位讓你了解ElasticSearch的應用場景和優勢,包括:
- 日志實時分析
- 搜索服務
- 資料分析
- 資料監控
- 查詢服務
- 后端存盤
ElasticSearch在騰訊的應用
ElasticSearch在騰訊的應用非常廣泛,主要有三:日志實時分析場景、搜索服務、時序資料分析,
- 搜索服務: 例如像騰訊檔案基于 ES 做全文檢索,電商客戶拼多多、蘑菇街等大量的商品搜索都是基于 ES,
- 日志分析: 這個是 ES 應用最廣泛的領域,支持全堆疊的日志分析,包括各種應用日志、資料庫日志、用戶行為日志、網路資料、安全資料等等,ES 擁有一套完整的日志解決方案,可以秒級實作從采集到展示,
- 時序分析: 典型的場景是監控資料分析,比如云監控,整個騰訊云的監控都是基于 ES 的,此外還包括物聯網場景,也有大量的時序資料,時序資料的特點是寫入吞吐量特別高,ES 支持的同時也提供了豐富的多維統計分析算子,
日志實時分析

典型日志如下:
- 運營日志,比如慢日志、例外日志,用來定位業務問題;
- 業務日志,比如用戶的點擊、訪問日志,可以用來分析用戶行為;
- 審計日志,可以用于安全分析,ES 很完美的解決了日志實時分析的需求,它具有如下特點:
Elastic 生態提供了完整的日志解決方案,任何一個開發、運維同學使用成熟組件,通過簡單部署,即可搭建起一個完整的日志實時分析服務,
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在 Elastic 生態中,日志從產生到可訪問一般在 10s 級,相比于傳統大資料解決方案的幾十分鐘、小時級,時效性非常高,ES 擁有一套完整的日志解決方案(ELK),可以秒級實作從采集到展示,
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由于支持倒排索引、列存盤等資料結構,ES 提供非常靈活的搜索分析能力,
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支持互動式分析,即使在萬億級日志的情況下,ES 搜索回應時間也是秒級,
日志是互聯網行業最基礎、最廣泛的資料形式,ES 非常完美的解決了日志實時分析場景,這也是近幾年 ES 快速發展的一個重要原因
搜索服務

搜索服務,典型場景包含:商品搜索,類似京東、淘寶、拼多多中的商品搜索;APP 搜索,支持應用商店里的應用搜索;站內搜索,支持論壇、在線檔案等搜索功能,我們支持了大量搜索服務,它們主要有以下特點:
- 高性能:單個服務最大達到 10w+ QPS,平響 20ms~,P95 延時小于 100ms,
- 強相關:搜索體驗主要取決于搜索結果是否高度匹配用戶意圖,需要通過正確率、召回率等指標進行評估,
- 高可用:搜索場景通常要求高可用性,支持單機房故障容災,任何一個電商服務,如淘寶、京東、拼多多,只要故障一個小時就可以上頭條,
時序資料分析

時序資料分析,典型的時序資料包含:Metrics,即傳統的服務器監控;整個騰訊云的監控都是基于 ES 的,APM,應用性能監控;物聯網資料,智能硬體、工業物聯網等產生的傳感器資料,時序資料的特點是寫入吞吐量特別高,ES 支持的同時也提供了豐富的多維統計分析算子,這類場景具有以下特點:
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高并發寫入:線上單集群最大規模達到 600+節點、1000w/s 的寫入吞吐,
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高查詢性能:要求單條曲線 或者單個時間線的查詢延時在 10ms~,
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多維分析:要求靈活、多維度的統計分析能力,比如我們在查看監控的時候,可以按照地域、業務模塊等靈活的進行統計分析,
上面通過騰訊的案例我們了解了三大應用場景,
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日志實時分析場景
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搜索服務
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時序資料分析
另外從這三大應用場景我們也可以歸納出ES的幾大優勢:
1、具有高可用性、高擴展性;
2、查詢速度快,性能佳;
3、搜索功能強大,高度匹配用戶意圖,
因此,可以看出,ES在日志實時分析和搜索方面的應用優勢簡直是無敵的!起碼目前,在這兩方面,還沒有強勁的對手!
ElasticSearch在京東的應用
通過京東的案例,聊一聊ES在查詢、檢索、資料分析方面的應用場景
由于較高的性能和較低的使用門檻,京東內部有很多的場景都在使用 Elasticsearch,覆寫了京東多條業務線,同時也覆寫了很多應用場景:

補充關系型資料庫的結構化資料查詢
主要應用的業務是商品、促銷、優惠券、訂單、收銀臺、物流、對賬、評論等大資料量查詢,此場景的核心訴求是高性能、穩定性和高可用性,部分場景會有檢索要求,通常用于加速關系型資料庫,業務系統通過 binlog 同步或業務雙寫完成資料同步,
全文檢索功能
主要的應用場景是應用、安全、風控、交易等操作日志,以及京東部分品類商品搜索,此類日志化場景對寫要求很高,查詢性能及高可用等要求相對較低,大的業務寫會達到數千萬 / 秒,存盤以 PB 為單位來計算,
這些場景對磁盤、記憶體有比較高的要求,因此,京東也做了相應優化,用于減少記憶體消耗,提升磁盤整體使用率,使用更廉價的磁盤來降低成本等等,
實時資料分析引擎,形成統計報表
主要應用的業務是物流單的各種分析、訂單資料分析、用戶畫像等,因為業務資料分析緯度較多,flink、storm 等流式分析對于某些報表場景不太適用,批處理實時性又成為問題,所以近實時分析的 Elasticsearch 就成為了這些業務的選擇,
從京東的案例中,我們似乎看到了,可以利用ES在某些場景下代替關系型資料庫哦!不僅如此,ES在實時資料分析領域,居然也有一席之地!
ElasticSearch在去哪兒的應用
通過去哪兒的案例,聊一聊ES在查詢方面的應用場景,可以簡單的理解為"代替"mysql,注意代替加了引號,閉著眼睛想都不可能完全代替,比如事務性,
15年去哪兒網酒店日均訂單量達到30w+,隨著多平臺訂單的聚合日均訂單能達到100w左右,
原來采用的熱表分庫方式,即將最近6個月的訂單的放置在一張表中,將歷史訂單放在在history表中,history表存盤全量的資料,當用戶查詢的下單時間跨度超過6個月即查詢歷史訂單表,此分表方式熱表的資料量為4000w左右,當時能解決的問題,但是顯然不能滿足攜程藝龍訂單接入的需求,
如果繼續按照熱表方式,資料量將超過1億條,全量資料表保存2年的可能就超過4億的資料量,所以尋找有效途徑解決此問題迫在眉睫,由于對這預計4億的資料量還需按照預定日期、入住日期、離店日期、訂單號、聯系人姓名、電話、酒店名稱、訂單狀態……等多個條件查詢,所以簡單按照某一個維度進行分表操作沒有意義,
顯然只通過DB來支撐大量的查詢是不可取的,同時對于一些復雜的查詢,Mysql支持得不夠友好,所以Elasticsearch分布式搜索儲存集群的引入,就是為了解決訂單資料的存盤與搜索的問題,
對訂單模型進行抽象和分類,將常用搜索欄位和基礎屬性欄位剝離,DB做分庫分表,存盤訂單詳情;Elasticsearch存盤搜素欄位,
訂單復雜查詢直接走Elasticsearch,基于OrderNo的簡單查詢走DB,如下圖所示,

從去哪兒的案例中,我們似乎看到了,關系型資料庫撐不起的復雜查詢,ES可以勝任,
總結
什么時候應該用ElasticSearch?
1、典型搜索場景:閉著眼用它!
2、典型日志分析場景:閉著眼用它!
3、關系型資料庫查詢有瓶頸:考慮下用它!為啥是考慮?ES的優點在于查詢,然而實踐證明,在被作為資料庫來使用,即寫完馬上查詢會有延遲,
4、資料分析場景:考慮下用它!為啥是考慮?簡單通用的場景需求可以大規模使用,但在特定業務場景領域,還是要選擇更加專業的資料產品,如復雜聚合,ClickHouse相比 Elasticserach 做億級別資料深度聚合需求會更加合適,
ElasticSearch有什么優勢呢?
1、很簡便的橫向擴容,分布式的架構,可以輕松地對資源進行橫向縱向擴縮容,可以滿足不同資料量級及查詢場景對硬體資源的需求,能由數百臺到萬臺機器搭建滿足PB級的快速搜索,也能搭建單機版服務小公司,
2、查詢速度快:ES底層采用Lucene作為搜索引擎,并在此之上做了多重優化,保證了用戶對資料查詢資料的需求,可"代替"傳統關系型資料庫,也可用于復雜資料分析,海量資料的近實時處理等,
3、相關性高:ES內部提供了完善的評分機制,會根據分詞出現的頻次等資訊對檔案進行相關性排序,保證相關性越高的檔案排序越靠前,另外還提供了包括模糊查詢,前綴查詢,通配符查詢等在內的多種查詢手段,幫助用戶快速高效地進行檢索,
4、功能點多但使用比較簡便,開箱即用,性能優化比較簡單
5、生態圈豐富,社區活躍,適配多種工具,如下圖,處理日志和輸出到Elasticsearch,您可以使用日志記錄工具,如Logstash(www.elastic.co/products/logstash),搜索和可視化界面分析這些日志,你可以使用Kibana(www.elastic.co/產品/ kibana),即傳說中的ELK技術堆疊,另外當前主流的大資料框架也幾乎都支持ES,比如Flink和ES就是個完美搭檔,

本文參考:
騰訊萬億級 Elasticsearch 技術解密
搜索引擎怎么選?攜程酒店訂單Elasticsearch實戰
Elasticsearch在京東的使用場景
本文來源于公眾號:【胖滾豬學編程】,一枚集顏值與才華于一身,不算聰明卻足夠努力的女程式媛,用漫畫形式讓編程so easy and interesting!求關注!
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