功能簡介

跨集群復制（Cross-Cluster Replication, CCR）是搜索引擎的一項重要功能，旨在實現不同集群間的實時數據同步和復制。這一功能對于構建全球分布式系統、提高數據高可用性、支持災備恢復、以及優化跨地域數據訪問具有顯著意義。

天翼云云搜索服務在OpenSearch和Elasticsearch都實現了跨集群復制功能。

核心原理

跨集群復制通過在不同的搜索集群之間建立主從索引關系來實現數據同步。一個集群中的索引被設為主索引（Leader Index），負責處理數據的寫入操作。其他集群中的從索引（Follower Index）則持續地從主索引中拉取數據更新，確保各個集群的數據保持一致。

這種主從架構確保了寫入操作的集中管理，減少了數據沖突的風險，并維護了數據的一致性。

應用場景與優勢

分布式系統

在更大范圍內部署應用時，CCR 允許數據在不同地理位置的集群之間同步。通過在用戶所在地附近的集群中設置從索引，可以顯著降低訪問延遲，提高查詢性能。例如，上海的主集群可以通過 CCR 將數據復制到北京的從集群，從而優化這些地區用戶的體驗。

災備恢復

CCR 是構建高可用性和災備系統的關鍵。主集群若發生故障，其他地理位置的從集群可以迅速接管，保障業務連續性。這種多集群架構能夠有效防范單點故障，提高系統的可靠性。

多集群架構的彈性擴展

隨著業務的增長，CCR 支持將數據和查詢負載分布到多個集群中，從而實現彈性擴展。通過部署多個從集群來分擔查詢壓力，可以提升系統的整體性能，滿足更高的用戶需求和并發請求。

讀寫分離

在高性能場景下，CCR 支持讀寫分離。主集群專注于處理數據寫入，而從集群則負責處理查詢請求。這種架構優化了查詢性能，尤其適合需要高頻讀寫操作的大數據環境。

技術實現與應用

部署跨集群復制需要在集群之間建立信任關系，并配置索引的復制參數。搜索引擎提供了靈活的 API 和管理工具，方便用戶管理和控制跨集群復制任務。通過這些工具，用戶可以輕松啟動或暫停復制、調整復制策略，以及根據業務需求靈活配置復制模式。

CCR 支持實時復制和按需復制，用戶可以根據具體需求選擇適合的復制方式。無論是對數據的一致性要求極高的場景，還是需要降低跨集群網絡傳輸開銷的場景，CCR 都能提供可靠的解決方案。

操作示例

在leader集群插入數據：

PUT ccr_test
{"settings": {"number_of_shards": 1,"number_of_replicas": 0}}
?
POST ccr_test/_doc/
{
    "name": "robert",
    "age": 30,
    "gender": "male"
} 

在follower集群配置：

PUT _cluster/settings
{
  "persistent": {
    "cluster": {
      "remote": {
        "leader-cluster": {
          "seeds": ["ip:9300"]
        }
      }
    }
  }
}

開始復制：

PUT _opendistro/_replication/follower-01/_start
{
"remote_cluster":"leader-cluster", 
  "remote_index": "ccr_test"
}

返回：

{
  "acknowledged" : true
}

在leader集群插入數據：

POST ccr_test/_doc/
{
    "name": "jane",
    "age": 25,
    "gender": "female"
}

再插一條：

POST ccr_test/_doc/
{
    "name": "Jane",
    "age": 18,
    "gender": "female"
}

在follower集群查詢,數據會自動復制過去：

GET follower-01/_search

返回結果：

{
  "took" : 435,
  "timed_out" : false,
  "_shards" : {
    "total" : 1,
    "successful" : 1,
    "skipped" : 0,
    "failed" : 0
  },
  "hits" : {
    "total" : {
      "value" : 2,
      "relation" : "eq"
    },
    "max_score" : 1.0,
    "hits" : [
      {
        "_index" : "follower-01",
        "_type" : "_doc",
        "_id" : "WU_QFo4BrTIYgmxo8ErH",
        "_score" : 1.0,
        "_source" : {
          "name" : "robert",
          "age" : 30,
          "gender" : "male"
        }
      },
      {
        "_index" : "follower-01",
        "_type" : "_doc",
        "_id" : "pGiQF44BZY5qpm7NPGR_",
        "_score" : 1.0,
        "_source" : {
          "name" : "Jane",
          "age" : 18,
          "gender" : "female"
        }
      }
    ]
  }
}