概述

继续跟中华石杉老师学习ES，第72篇

课程地址： https://www.roncoo.com/view/55

本篇博文不会涉及非常详细的操作步骤截图，仅把备份与恢复的关键步骤记录，等后续有真正的使用场景的时候，再来实操。

官方指导

备份你的集群： https://www.elastic.co/guide/cn/elasticsearch/guide/current/backing-up-your-cluster.html

主要是利用 ES本身提供的 snapshot API 。

hadoop hdfs分布式文件存储系统介绍

简单介绍下Hadoop生态圈中非常常用的几个组件：

hdfs，提供的是分布式的文件存储，数据存储
hbase，提供的是分布式的NoSQL数据库，基于hdf
yarn，提供的是分布式的资源调度
mapreduce，提供的是分布式的计算引擎，跑在yarn上面的，由yarn去做资源调度
hive，提供的是分布式的数据仓库引擎，基于mapreduce

hdfs环境搭建

这部分，网上教程很多，不细说了。搭建一个3个节点的Hadoop集群。

这里用的版本为 2.7.1

1、将hadoop-2.7.1.tar.gz 上传到/usr/local目录下。

2、将hadoop包进行解压缩：tar -zxvf hadoop-2.7.1.tar.gz

3、对hadoop目录进行重命名：mv hadoop-2.7.1 hadoop

4、配置hadoop相关环境变量

vi .bashrc
export HADOOP_HOME=/usr/local/hadoop
export PATH=$HADOOP_HOME/bin:$HADOOP_HOME/sbin

生效

source .bashrc

5、在/usr/local目录下创建data目录

6、修改配置文件

core-site.xml

<property>
  <name>fs.defaultFS</name>
  <value>hdfs://elasticsearch01:9000</value>
</property>

hdfs-site.xml

<property>
  <name>dfs.namenode.name.dir</name>
  <value>/usr/local/data/namenode</value>
</property>
<property>
  <name>dfs.datanode.data.dir</name>
  <value>/usr/local/data/datanode</value>
</property>

yarn-site.xml

<property>
  <name>yarn.resourcemanager.hostname</name>
  <value>elasticsearch01</value>
</property>

value为master节点。

mapred-site.xml

<property>
  <name>mapreduce.framework.name</name>
  <value>yarn</value>
</property>

配置 slaves文件，没有的话新建，写入

elasticsearch01
elasticsearch02
elasticsearch03

在另外两台机器上部署

1、使用scp命令将elasticsearch01上面的hadoop安装包和.bashrc配置文件都拷贝过去。

2、要记得对.bashrc文件进行source，以让它生效。

3、记得在另外两台机器的/usr/local目录下创建data目录。

启动hdfs集群

su elasticsearch
chown -R elasticsearch /usr/local/hadoop
chown -R elasticsearch /usr/local/data

1、格式化namenode：在elasticsearch01上执行以下命令hdfs namenode -format

2、启动hdfs集群：start-dfs.sh

3、验证启动是否成功：jps、50070端口

elasticsearch01：namenode、datanode、secondarynamenode
elasticsearch02：datanode
elasticsearch03：datanode

基于snapshot+hdfs进行数据备份

0、es集群数据备份的必要性

任何一个存储数据的软件，都需要定期的备份我们的数据。es replica提供了运行时的高可用保障机制，可以容忍少数节点的故障和部分数据的丢失，但是整体上却不会丢失任何数据，而且不会影响集群运行。

但是replica没法进行灾难性的数据保护，比如说机房彻底停电，所有机器全部宕机等等情况。对于这种灾难性的故障，我们就需要对集群中的数据进行备份了，集群中数据的完整备份。

1、ES数据备份储存如何选择？

要备份集群数据，就要使用snapshot api。这个api会将集群当前的状态和数据全部存储到一个外部的共享目录中去，比如NAS，或者hdfs。

而且备份过程是非常智能的，第一次会备份全量的数据，但是接下来的snapshot就是备份两次snapshot之间的增量数据了。数据是增量进入es集群或者从es中删除的，那么每次做snapshot备份的时候，也会自动在snapshot备份中增量增加数据或者删除部分数据。因此这就意味着每次增量备份的速度都是非常快的。

如果要使用这个功能，我们需要有一个预先准备好的独立于es之外的共享目录，用来保存我们的snapshot备份数据。es支持多种不同的目录类型：shared filesystem，比如NAS；Amazon S3；hdfs；Azure Cloud。不过对于国内的情况而言，其实NAS应该很少用，一般来说，就用hdfs会比较多一些，跟hadoop这种离线大数据技术栈整合起来使用。

2、创建备份仓库

方式一利用fs（共享文件系统）创建和查询仓

PUT _snapshot/my_backup 
{
    "type": "fs", 
    "settings": {
        "location": "/mount/backups/my_backup" 
    }
}

这里用了shared filesystem作为仓库类型，包括了仓库名称以及仓库类型是fs，还有仓库的地址。这个里面就包含了仓库的一些必要的元数据了。可能还有其他的一些参数可以配置，主要是基于我们的node和网络的性能来配置。

max_snapshot_bytes_per_sec，这个参数用于指定数据从es灌入仓库的时候，进行限流，默认是20mb/s。

max_restore_bytes_per_sec，这个参数用于指定数据从仓库中恢复到es的时候，进行限流，默认也是20mb/s。

假如说网络是非常快速的，那么可以提高这两个参数的值，可以加快每次备份和恢复的速度，比如下面：

POST _snapshot/my_backup/ 
{
    "type": "fs",
    "settings": {
        "location": "/mount/backups/my_backup",
        "max_snapshot_bytes_per_sec" : "50mb", 
        "max_restore_bytes_per_sec" : "50mb"
    }
}

创建一个仓库之后，就可以查看这个仓库的信息了：GET /_snapshot/my_backup，或者是查看所有的仓库，GET /_snapshot/_all。

可能返回如下的信息：

{
  "my_backup": {
    "type": "fs",
    "settings": {
      "compress": true,
      "location": "/mount/backups/my_backup"
    }
  }
}

方式二：基于hdfs创建仓库（推荐）

但是其实如果在国内使用es的话，还是建议跟hadoop生态整合使用，不要用那种shared filesystem。

可以用hadoop生态的hdfs分布式文件存储系统。

（1）安装repository-hdfs的插件

首先先要安装repository-hdfs的插件：bin/elasticsearch-plugin install repository-hdfs，必须在每个节点上都安装，然后重启整个集群。

kill -SIGTERM 15516 (自己的PID)
su elasticsearch
elasticsearch -d -Epath.conf=/etc/elasticsearch (-E 指定配置文件路径)
curl -XGET elasticsearch02:9200/_cat/nodes?v

在3个hdfs node上，都加入hdfs-site.xml，禁止权限检查，如果要修改这个配置文件，要先在/usr/local/hadoop/sbin，运行./stop-dfs.sh，停止整个hdfs集群，然后在3个node上，都修改hdfs-site.xml，加入下面的配置，禁止权限的检查

<property>
  <name>dfs.permissions</name>
  <value>false</value>
</property>

hdfs snapshot/restore plugin是跟最新的hadoop 2.x整合起来使用的，这里选hadoop 2.7.1。

所以如果我们使用的hadoop版本跟这个es hdfs plugin的版本不兼容，那么考虑在hdfs plugin的文件夹里，将hadoop相关jar包都替换成我们自己的hadoop版本对应的jar包。即使hadoop已经在es所在机器上也安装了，但是为了安全考虑，还是应该将hadoop jar包放在hdfs plugin的目录中。

（2）创建hdfs仓库

安装好了hdfs plugin之后，就可以创建hdfs仓库了，用如下的命令即可：

curl -XGET 'http://localhost:9200/_count?pretty' -d '
{
    "query": {
        "match_all": {}
    }
}
'

elasticsearch02 成master了，所以命令切成了 elasticsearch02主机上

curl -XPUT 'http://elasticsearch02:9200/_snapshot/my_hdfs_repository2' -d '
{
  "type": "hdfs",
  "settings": {
    "uri": "hdfs://elasticsearch02:9000/",
    "path": "elasticsearch/respositories/my_hdfs_repository",
  "conf.dfs.client.read.shortcircuit": "false",
  "max_snapshot_bytes_per_sec" : "50mb", 
    "max_restore_bytes_per_sec" : "50mb"
  }
}'

（3）验证仓库

如果一个仓库被创建好之后，我们可以立即去验证一下这个仓库是否可以在所有节点上正常使用。

verify参数都可以用来做这个事情，比如下面的命令。这个命令会返回一个node列表，证明那些node都验证过了这个仓库是ok的，可以使用的

curl -XPOST 'http://elasticsearch02:9200/_snapshot/my_hdfs_repository/_verify'

出问题的话，使用下面的方式来修复下

先停止整个es集群，然后在3个节点上，都加入下面的配置，然后用elasticsearch账号重启整个es集群

/usr/local/elasticsearch/plugins/repository-hdfs/plugin-security.policy
  permission java.lang.RuntimePermission "accessDeclaredMembers";
  permission java.lang.RuntimePermission "getClassLoader";
  permission java.lang.RuntimePermission "shutdownHooks";
  permission java.lang.reflect.ReflectPermission "suppressAccessChecks";
  permission javax.security.auth.AuthPermission "doAs";
  permission javax.security.auth.AuthPermission "getSubject";
  permission javax.security.auth.AuthPermission "modifyPrivateCredentials";
  permission java.security.AllPermission;
  permission java.util.PropertyPermission "*", "read,write";
  permission javax.security.auth.PrivateCredentialPermission "org.apache.hadoop.security.Credentials * \"*\"", "read";

/usr/local/elasticsearch/config/jvm.options  
-Djava.security.policy=file:////usr/local/elasticsearch/plugins/repository-hdfs/plugin-security.policy

3、对索引进行snapshotting备份

（1）对所有open的索引进行snapshotting备份

一个仓库可以包含多份snapshot，每个snapshot是一部分索引的备份数据，创建一份snapshot备份时，我们要指定要备份的索引。

比如下面这行命令：PUT _snapshot/my_hdfs_repository/snapshot_1，这行命令就会将所有open的索引都放入一个叫做snapshot_1的备份，并且放入my_backup仓库中。

这个命令会立即返回，然后备份操作会被后台继续进行。

如果我们不希望备份操作以后台方式运行，而是希望在前台发送请求时等待备份操作执行完成，那么可以加一个参数即可，比如下面这样：PUT _snapshot/my_backup/snapshot_1?wait_for_completion=true。

curl -XPUT 'http://elasticsearch02:9200/_snapshot/my_hdfs_repository/snapshot_1'

（2）对指定的索引进行snapshotting备份

默认的备份是会备份所有的索引.

但是有的时候，可能我们不希望备份所有的索引，有些可能是不重要的数据，而且量很大，没有必要占用我们的hdfs磁盘资源，那么可以指定备份少数重要的数据即可。此时可以使用下面的命令去备份指定的索引：

PUT _snapshot/my_backup/snapshot_2
{
    "indices": "index_1,index_2",
  "ignore_unavailable": true,
  "include_global_state": false,
  "partial": true
}

ignore_unavailable如果设置为true的话，那么那些不存在的index就会被忽略掉，不会进行备份过程中。

默认情况下，这个参数是不设置的，那么此时如果某个index丢失了，会导致备份过程失败。

设置include_global_state为false，可以阻止cluster的全局state也作为snapshot的一部分被备份。

默认情况下，如果某个索引的部分primary shard不可用，那么会导致备份过程失败，那么此时可以将partial设置为true。

而且snapshotting的过程是增量进行的，每次执行snapshotting的时候，es会分析已经存在于仓库中的snapshot对应的index file，然后仅仅备份那些自从上次snapshot之后新创建的或者有过修改的index files。这就允许多个snapshot在仓库中可以用一种紧凑的模式来存储。

而且snapshotting过程是不会阻塞所有的es读写操作的，然而，在snapshotting开始之后，写入index中的数据，是不会反应到这次snapshot中的。每次snapshot除了创建一份index的副本之外，还可以保存全局的cluster元数据，里面包含了全局的cluster设置和template。

每次只能执行一次snapshot操作，如果某个shard正在被snapshot备份，那么这个shard此时就不能被移动到其他node上去，这会影响shard rebalance的操作。只有在snapshot结束之后，这个shard才能够被移动到其他的node上去。

4、查看snapshot备份列表

一旦我们在仓库中备份了一些snapshot之后，就可以查看这些snapshot相关的详细信息了，使用这行命令就可以查看指定的snapshot的详细信息：GET _snapshot/my_backup/snapshot_2，结果大致如下所示。

当然也可以查看所有的snapshot列表，GET _snapshot/my_backup/_all。

curl -XGET 'http://elasticsearch02:9200/_snapshot/my_hdfs_repository/snapshot_1?pretty'
{
  "snapshots" : [
    {
      "snapshot" : "snapshot_1",
      "uuid" : "x8DXcrp2S0md-BC9ftYZqw",
      "version_id" : 5050099,
      "version" : "5.5.0",
      "indices" : [
        "my_index"
      ],
      "state" : "SUCCESS",
      "start_time" : "2017-07-08T19:54:54.914Z",
      "start_time_in_millis" : 1499543694914,
      "end_time" : "2017-07-08T19:54:56.886Z",
      "end_time_in_millis" : 1499543696886,
      "duration_in_millis" : 1972,
      "failures" : [ ],
      "shards" : {
        "total" : 5,
        "failed" : 0,
        "successful" : 5
      }
    }
  ]
}

5、删除snapshot备份

如果要删除过于陈旧的snapshot备份快照，那么使用下面这行命令即可：DELETE _snapshot/my_backup/snapshot_2。

记住，一定要用api去删除snapshot，不要自己手动跑到hdfs里删除这个数据。

5、删除snapshot备份

如果要删除过于陈旧的snapshot备份快照，那么使用下面这行命令即可：DELETE _snapshot/my_backup/snapshot_2。

记住，一定要用api去删除snapshot，不要自己手动跑到hdfs里删除这个数据。

curl -XDELETE 'http://elasticsearch02:9200/_snapshot/my_hdfs_repository/snapshot_1'

6、监控snapshotting的进度

使用wait_for_completion可以在前台等待备份完成，但是实际上也没什么必要，因为可能要备份的数据量特别大，难道还等待1个小时？？

看着是不太现实的，所以一般还是在后台运行备份过程，然后使用另外一个监控api来查看备份的进度.

首先可以获取一个snapshot ID：GET _snapshot/my_backup/snapshot_3。如果这个snapshot还在备份过程中，此时我们就可以看到一些信息，比如什么时候开始备份的，已经运行了多长时间，等等。然而，这个api用了跟snapshot一样的线程池去执行，如果我们在备份非常大的shard，进度的更新可能会非常之慢。

一个更好的选择是用_status API，GET _snapshot/my_backup/snapshot_3/_status，这个api立即返回最详细的数据。

这里我们可以看到总共有几个shard在备份，已经完成了几个，还剩下几个，包括每个索引的shard的备份进度：

curl -XGET 'http://elasticsearch02:9200/_snapshot/my_hdfs_repository/snapshot_1'

7、取消snapshotting备份过程

如果我们想要取消一个正在执行的snapshotting备份过程，比如我们发现备份时间过于长，希望先取消然后在晚上再运行，或者是因为不小心误操作发起了一次备份操作，这个时候就可以运行下面这条命令：DELETE _snapshot/my_backup/snapshot_3。也就是立即删除这个snapshot，这个命令会去取消snapshot的过程，同时将备份了一半的仓库中的数据给删除掉。

curl -XDELETE 'http://elasticsearch02:9200/_snapshot/my_hdfs_repository/snapshot_1'

基于snapshot+hdfs+restore进行数据恢复

1、基于snapshot的数据恢复

正经备份，一般来说，是在一个shell脚本里，你用crontab做一个定时，比如每天凌晨1点，就将所有的数据做一次增量备份，当然，如果你的数据量较大，每小时做一次也ok。

shell脚本里，就用curl命令，自动发送一个snapshot全量数据的请求。那么这样的话，就会自动不断的去做增量备份。

20190721，做了一次snapshot，snapshot_20190721

20190722，又做了一次snapshot，snapshot_20190722

这两次snapshot是有关联关系的，因为第二次snapshot是基于第一次snapshot的数据去做的增量备份

如果你要做数据恢复，比如说，你自己误删除，不小心将整个index给删除掉了，数据丢了，很简单，直接用最新的那个snapshot就可以了，比如snapshot_20170722

如果，你是做了一些错误的数据操作，举个例子，今天你的程序有个bug，写入es中的数据都是错误的，需要清洗数据，重新导入

这个时候，虽然最新的snapshot_20190722，但是也可以手动选择snapshot_20190721 snapshot，去做恢复，相当于是将数据恢复到20170721号的数据情况，忽略掉20190722号的数据的变更

然后重新去导入数据

如果我们用一些脚本定期备份数据之后，那么在es集群故障，导致数据丢失的时候，就可以用_restore api进行数据恢复了。比如下面这行命令：POST _snapshot/my_hdfs_repository/snapshot_1/_restore。这个时候，会将那个snapshot中的所有数据恢复到es中来，如果snapshot_1中包含了5个索引，那么这5个索引都会恢复到集群中来。不过我们也可以选择要从snapshot中恢复哪几个索引。

我们还可以通过一些option来重命名索引，恢复索引的时候将其重命名为其他的名称。在某些场景下，比如我们想恢复一些数据但是不要覆盖现有数据，然后看一下具体情况，用下面的命令即可恢复数据，并且进行重命名操作：

POST /_snapshot/my_hdfs_repository/snapshot_1/_restore
{
    "indices": "index_1", 
  "ignore_unavailable": true,
  "include_global_state": true,
    "rename_pattern": "index_(.+)", 
    "rename_replacement": "restored_index_$1" 
}

index_01

restores_index_01

这个restore过程也是在后台运行的，如果要在前台等待它运行完，那么可以加上wait_for_completion flag：

POST _snapshot/my_backup/snapshot_1/_restore?wait_for_completion=true

?wait_for_completion=true，包括之前讲解的备份，也是一样的，对运维中的自动化shell脚本，很重要，你的shell脚本里，要比如等待它备份完成了以后，才会去执行下一条命令.

restore过程只能针对已经close掉的index来执行，而且这个index的shard还必须跟snapshot中的index的shard数量是一致的。restore操作会自动在恢复好一个index之后open这个index，或者如果这些index不存在，那么就会自动创建这些index。如果通过include_global_state存储了集群的state，还会同时恢复一些template。

默认情况下，如果某个索引在恢复的时候，没有在snapshot中拥有所有的shard的备份，那么恢复操作就会失败，比如某个shard恢复失败了。但是如果将partial设置为true，那么在上述情况下，就还是可以进行恢复操作得。不过在恢复之后，会自动重新创建足够数量的replica shard。

此外，还可以在恢复的过程中，修改index的一些设置，比如下面的命令：

POST /_snapshot/my_backup/snapshot_1/_restore
{
  "indices": "index_1",
  "index_settings": {
    "index.number_of_replicas": 0
  },
  "ignore_index_settings": [
    "index.refresh_interval"
  ]
}
curl -XDELETE 'http://elasticsearch02:9200/my_index?pretty'
curl -XGET 'http://elasticsearch02:9200/my_index/my_type/1'
curl -XPOST 'http://elasticsearch02:9200/_snapshot/my_hdfs_repository/snapshot_1/_restore?pretty'
curl -XGET 'http://elasticsearch02:9200/my_index/my_type/1'

为啥总是用curl命令，特别是可能要封装一些自动化的shell脚本，去做一些es的运维操作，比如自动定时备份 ,可能你要做一次恢复，连带执行很多es的运维命令，可以提前封装一个shell脚本，大量的就是要用curl命令

2、监控restore的进度

从一个仓库中恢复数据，其实内部机制跟从其他的node上恢复一个shard是一样的。如果要监控这个恢复的过程，可以用recovery api，比如：GET restored_index_3/_recovery。如果要看所有索引的恢复进度：GET /_recovery/。可以看到恢复进度的大致的百分比。结果大致如下所示：

curl -XGET 'http://elasticsearch02:9200/my_index/_recovery?pretty'

3、取消恢复过程

如果要取消一个恢复过程，那么需要删除已经被恢复到es中的数据。因为一个恢复过程就只是一个shard恢复，发送一个delete操作删除那个索引即可，比如：DELETE /restored_index_3。如果那个索引正在被恢复，那么这个delete命令就会停止恢复过程，然后删除已经恢复的所有数据。

curl -XDELETE 'http://elasticsearch02:9200/my_index'

白话Elasticsearch72_利用HDFS备份与恢复ES生产集群的数据

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2、创建备份仓库

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方式二：基于hdfs创建仓库（推荐）

（1）安装repository-hdfs的插件

（2）创建hdfs仓库

（3）验证仓库

3、对索引进行snapshotting备份

（1）对所有open的索引进行snapshotting备份

（2）对指定的索引进行snapshotting备份

4、查看snapshot备份列表

5、删除snapshot备份

6、监控snapshotting的进度

7、取消snapshotting备份过程

基于snapshot+hdfs+restore进行数据恢复

1、基于snapshot的数据恢复

2、监控restore的进度

3、取消恢复过程

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（1）对所有open的索引进行snapshotting备份

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