5月27日 23:50

Elasticsearch 如何实现跨集群复制（CCR）？

Elasticsearch 跨集群复制（Cross-Cluster Replication, CCR）是一种基于 Leader-Follower 模型的单向数据复制机制，允许一个集群中的索引数据持续同步到另一个集群。Leader 索引负责写入，Follower 索引只读并持续拉取更新。CCR 从 6.5 版本开始提供，属于白金版付费功能，广泛用于灾备恢复、数据本地化和集中报表场景。

CCR 的前提条件

在配置 CCR 之前，必须满足以下条件：

许可要求：CCR 是白金版（Platinum）付费功能，需要商业许可证，可申请 30 天试用体验
版本兼容：Follower 集群的 Elasticsearch 版本必须等于或高于 Leader 集群的版本
软删除必须启用：Leader 索引必须开启软删除（index.soft_deletes.enabled: true），7.0.0 及以上版本默认开启
远程集群已注册：双方集群必须互相注册为远程集群
权限配置：本地集群用户需要 manage_ccr 集群权限，Follower 索引需要 monitor、read、write 及 manage_follow_index 索引权限

CCR 的工作原理

CCR 采用主动-被动模型，数据流严格从 Leader 流向 Follower：

Leader 索引：接收所有写入操作，生成 translog 和 segment
Follower 索引：只读状态，主动从 Leader 拉取数据变更
复制分两阶段：
- 阶段一（Remote Recovery）：复制 Leader 的已有 segment 到 Follower，这是网络密集型操作
- 阶段二（操作记录同步）：持续复制内存缓冲区和 translog 中的新增操作记录

Follower 通过轮询 Leader 的 translog 获取变更，使用序列号（Sequence Number）标记同步位点，确保数据顺序性和一致性。如果 Follower 落后过多，Leader 会保留历史操作记录直到 Follower 追上，这也正是软删除必须启用的重要原因。

实战：配置跨集群复制

步骤 1：注册远程集群

在 Follower 集群上注册 Leader 集群：

bash
# 在 Follower 集群执行
PUT /_cluster/settings
{
  "persistent": {
    "cluster": {
      "remote": {
        "leader-cluster": {
          "seeds": ["leader-node1:9300", "leader-node2:9300"]
        }
      }
    }
  }
}

验证远程集群连接：

bash
GET /_remote/info

返回结果中应能看到 leader-cluster 的连接状态为已连接。

步骤 2：创建 Follower 索引

在 Follower 集群上创建跟随者索引，指定 Leader 集群和索引：

bash
# 在 Follower 集群执行
PUT /my-follower-index/_ccr/follow
{
  "remote_cluster": "leader-cluster",
  "leader_index": "my-leader-index"
}

创建后，Follower 索引进入只读状态，自动开始从 Leader 拉取数据。首次同步会执行完整的 Remote Recovery，后续只同步增量变更。

步骤 3：验证复制状态

检查 Follower 索引的复制进度：

bash
GET /my-follower-index/_ccr/stats

关键字段说明：

leader_global_checkpoint：Leader 当前的全局检查点
follower_global_checkpoint：Follower 已追到的检查点
operations_indexed：已索引的操作数
两者差值即为复制延迟量

步骤 4：暂停与恢复复制

bash
# 暂停复制
POST /my-follower-index/_ccr/pause_follow

# 恢复复制
POST /my-follower-index/_ccr/resume_follow

步骤 5：终止复制

如需将 Follower 索引转为可写入的普通索引：

bash
# 先暂停复制
POST /my-follower-index/_ccr/pause_follow

# 关闭索引
POST /my-follower-index/_close

# 终止跟随关系
POST /my-follower-index/_ccr/unfollow

# 重新打开索引（现在可以写入了）
POST /my-follower-index/_open

终止后，该索引变为普通索引，不再与 Leader 保持同步。

性能调优参数

CCR 提供了多个调优参数控制复制行为：

参数	默认值	说明
`ccr.indices.recovery.max_bytes_per_sec`	40mb	每节点出入站远程流量上限
`ccr.indices.recovery.max_concurrent_file_chunks`	5	并行复制文件数，最大 10
`ccr.indices.recovery.chunk_size`	1mb	单次请求的文件块大小
`ccr.indices.recovery.recovery_activity_timeout`	60s	Leader 等待 Follower 请求的超时

在跨地域部署中，建议根据网络带宽适当调低 max_bytes_per_sec，避免 CCR 流量挤占业务带宽。

CCR 的典型应用场景

灾备恢复：生产集群作为 Leader，异地集群作为 Follower。主集群故障时，可将 Follower 索引转为普通索引接管业务。

数据本地化：将中心集群的数据复制到边缘集群，减少跨区域访问延迟。例如总部数据同步到各区域机房供本地查询。

集中报表：多个业务集群作为 Leader，将数据统一复制到中央报表集群，避免直接查询生产库。

连锁复制：A 集群复制到 B，B 再复制到 C，实现多级数据分发。但需注意每一级都会增加延迟。

CCR 与 CCS 的区别

CCR（跨集群复制）：数据物理复制，Follower 持有完整数据副本，可离线查询
CCS（跨集群搜索）：不复制数据，实时转发搜索请求到远程集群并汇总结果，依赖网络可用性

两者常配合使用：CCR 保证数据本地可用，CCS 实现全局搜索覆盖。

常见问题与排查

复制延迟过高：检查网络带宽和 max_bytes_per_sec 配置，确认 Leader 集群写入压力是否过大。使用 _ccr/stats 监控 checkpoint 差值。

Follower 无法连接 Leader：确认 9300 端口开放，检查 seeds 地址是否正确，通过 _remote/info 验证连接状态。

软删除未启用：如果 Leader 索引创建时未启用软删除，CCR 将无法工作。需要重新创建索引并启用 index.soft_deletes.enabled。

Follower 索引写入报错：这是正常行为，Follower 索引为只读。需要写入时必须先终止跟随关系。

小结

CCR 通过 Leader-Follower 模型实现跨集群数据复制，核心流程是注册远程集群、创建 Follower 索引、监控同步状态。关键要点：CCR 是白金版功能，Follower 版本不能低于 Leader，软删除必须开启，Follower 索引只读。掌握这些前提和配置步骤，就能在生产环境中可靠地实现跨集群数据同步与灾备。

标签：ElasticSearch