一、Circuit Breaker 簡介
Elasticsearch 是基于 JVM 的搜索引擎，其內存管理十分重要。為了避免單個操作或查詢耗費過多內存導致節點不可用，Elasticsearch 引入了 Circuit Breaker（熔斷器）機制。當內存使用達到熔斷器預設閾值時，相應操作會立即被中止，并返回明確的錯誤信息。
注意：
Circuit Breaker 并不能完全跟蹤 Elasticsearch 所有內存使用情況，因此并不能提供 100% 完整的內存保護。
二、Elasticsearch 中的 Circuit Breaker 類型與配置
Elasticsearch 提供了多個類型的熔斷器，以限制不同場景的內存使用：
1. 父級熔斷器（Parent Circuit Breaker）
父級熔斷器用于控制整體內存使用，設定所有子熔斷器的整體上限：
-
indices.breaker.total.use_real_memory（靜態）
是否使用真實內存，默認為true。 -
indices.breaker.total.limit（動態）
總體熔斷器內存上限：- 若
use_real_memory=false，默認值為 JVM Heap 的 70%； - 若
use_real_memory=true，默認值為 JVM Heap 的 95%。
- 若
推薦配置：
PUT _cluster/settings
{"persistent": {"indices.breaker.total.limit": "90%"}
}
2. Field Data 熔斷器
控制字段數據緩存加載時的內存使用：
-
indices.breaker.fielddata.limit（動態）
默認為 JVM Heap 的 40%。 -
indices.breaker.fielddata.overhead（動態）
內存預估系數，默認為1.03。
推薦配置（默認即可）：
PUT _cluster/settings
{"persistent": {"indices.breaker.fielddata.limit": "40%","indices.breaker.fielddata.overhead": 1.03}
}
3. 請求熔斷器（Request Circuit Breaker）
用于控制單個請求期間數據結構內存：
-
indices.breaker.request.limit（動態）
默認 JVM Heap 的 60%。 -
indices.breaker.request.overhead（動態）
默認1。
推薦配置：
PUT _cluster/settings
{"persistent": {"indices.breaker.request.limit": "60%"}
}
4. 在途請求熔斷器（In-flight Requests Circuit Breaker）
限制傳輸層與 HTTP 請求的內存使用：
-
network.breaker.inflight_requests.limit（動態）
默認為 JVM Heap 的 100%。 -
network.breaker.inflight_requests.overhead（動態）
默認系數為2。
推薦配置：
PUT _cluster/settings
{"persistent": {"network.breaker.inflight_requests.limit": "90%","network.breaker.inflight_requests.overhead": 2}
}
5. 腳本編譯熔斷器（Script Compilation Circuit Breaker）
限制單位時間內內聯腳本的編譯數量：
- script.max_compilations_rate（動態）
默認每 5 分鐘 150 次。
當腳本緩存頻繁淘汰（cache_evictions）時，應擴大腳本緩存：
PUT _cluster/settings
{"persistent": {"script.cache.max_size": "2000"}
}
6. 正則表達式熔斷器（Regex Circuit Breaker）
限制 Painless 腳本中正則表達式的復雜性：
-
script.painless.regex.enabled（靜態）
可選值：limited（默認）：啟用，但限制復雜度。true：完全啟用，無復雜度限制。false：禁用正則。
-
script.painless.regex.limit-factor（靜態）
默認值為 6，表示腳本輸入長度的倍數作為最大匹配長度限制。
推薦配置：
script.painless.regex.enabled: limited
script.painless.regex.limit-factor: 6
7. EQL 查詢熔斷器（EQL Circuit Breaker）
針對序列查詢的內存控制：
-
breaker.eql_sequence.limit（動態）
默認 JVM Heap 的 50%。 -
breaker.eql_sequence.overhead（動態）
默認為1。 -
breaker.eql_sequence.type（靜態）
熔斷器類型：memory（默認）：啟用。noop：禁用。
推薦配置：
PUT _cluster/settings
{"persistent": {"breaker.eql_sequence.limit": "40%","breaker.eql_sequence.overhead": 1}
}
8. 機器學習熔斷器（Machine Learning Circuit Breaker）
控制機器學習模型推理的內存使用：
-
breaker.model_inference.limit（動態）
默認 JVM Heap 的 50%。 -
breaker.model_inference.overhead（動態）
默認1。 -
breaker.model_inference.type（靜態）
熔斷器類型：memory（默認）：啟用。noop：禁用。
推薦配置（默認即可）：
PUT _cluster/settings
{"persistent": {"breaker.model_inference.limit": "50%"}
}
三、最佳實踐和建議
-
避免設置過高：
熔斷器的閾值設置過高，可能導致節點 OOM 崩潰。 -
合理分配熔斷器比例：
父級熔斷器一般不超過 JVM Heap 的 90%。各子熔斷器在此基礎上再進行分配。 -
動態調整與監控：
Elasticsearch 支持大部分熔斷器動態修改，實時監控并按需調整是維護集群穩定性的關鍵。 -
關注日志與監控系統：
使用 Elasticsearch 的日志系統及監控工具，及時發現并分析 Circuit Breaker 錯誤，合理調整內存閾值。
四、總結
Circuit Breaker 是 Elasticsearch 集群運行中的重要保護機制。深入理解各類熔斷器的作用及配置方法，合理設置各項閾值，能有效防止 Elasticsearch 由于內存資源耗盡而宕機，從而提升整個集群的穩定性和性能表現。
運維人員應結合業務場景，動態監控并適時調整熔斷器配置，以保持 Elasticsearch 集群穩定高效地運行。
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