召回引擎版簡介

OpenSearch-召回引擎版是阿里巴巴自主研發(fā)的大規(guī)模分布式搜索引擎，支持了淘寶、天貓、菜鳥、優(yōu)酷乃至海外電商在內(nèi)整個集團(tuán)的搜索業(yè)務(wù)，同時也支撐了阿里云上的開放搜索業(yè)務(wù)。OpenSearch-召回引擎版經(jīng)過多年的發(fā)展，在滿足業(yè)務(wù)高可用、高時效性、低成本等需求的同時，也沉淀出一套自動化運(yùn)維系統(tǒng)，使用它用戶可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)特點(diǎn)方便的構(gòu)建自己的搜索服務(wù)。

OpenSearch-召回引擎版架構(gòu)

OpenSearch-召回引擎版主要有三部分構(gòu)成，在線系統(tǒng)、離線索引構(gòu)建系統(tǒng)、管控系統(tǒng)。在線系統(tǒng)加載索引，并提供檢索服務(wù)；離線索引構(gòu)建系統(tǒng)將用戶的數(shù)據(jù)構(gòu)建成索引，包括全量索引、批次增量索引、實(shí)時索引；管控系統(tǒng)為用戶提供自動化運(yùn)維服務(wù)，方便用戶創(chuàng)建集群并對集群進(jìn)行各種運(yùn)維操作。

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在線系統(tǒng)

在線系統(tǒng)是一個分布式檢索系統(tǒng)，由三個角色構(gòu)成：admin、qrs和searcher，下面分別介紹：

HA Admin

HA Admin是在線系統(tǒng)的大腦，每個物理集群都會有最少一個admin。HA admin負(fù)載接受管控系統(tǒng)的命令，并根據(jù)命令向Qrs和Searcher發(fā)送各種運(yùn)維指令。另外admin還會實(shí)時監(jiān)控Qrs和Searcher節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況，對于心跳異常的節(jié)點(diǎn)admin會自動替換。

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Qrs（查詢節(jié)點(diǎn)）

Qrs也叫查詢節(jié)點(diǎn)或者查詢與結(jié)果處理節(jié)點(diǎn)，它對輸入的查詢請求進(jìn)行解析、校驗(yàn)或者改寫，并將解析之后的請求轉(zhuǎn)發(fā)給Searcher執(zhí)行，收集并合并Searcher返回的結(jié)果，加工之后返回給用戶。查詢節(jié)點(diǎn)是一個計算型節(jié)點(diǎn)，不加載用戶的數(shù)據(jù)，一般不需要太多的內(nèi)存，但是當(dāng)返回的文檔個數(shù)較多或者統(tǒng)計產(chǎn)出的條目過多時才會消耗大量內(nèi)存。如果查詢節(jié)點(diǎn)的處理能力達(dá)到瓶頸，可以擴(kuò)充查詢節(jié)點(diǎn)的備份數(shù)或者擴(kuò)查詢節(jié)點(diǎn)的規(guī)格。

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Searcher（數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)）

Searcher加載用戶的索引數(shù)據(jù)并根據(jù)查詢檢索文檔、對文檔進(jìn)行過濾、統(tǒng)計、排序等操作。Searcher上的索引是可以分片的，分片的含義是對分片字段哈希到[0,65535]之間，將這個區(qū)間分成指定的片數(shù)（構(gòu)建索引時指定）。這樣對于數(shù)據(jù)量較大或者對查詢性能有要求的集群，就可以通過分片提高單次請求的處理性能。如果想提高整個集群的處理能力（比如從支持1000 qps提升到10000 qps）可以通過擴(kuò)備份的方式進(jìn)行。擴(kuò)備份不是只擴(kuò)一個Searcher節(jié)點(diǎn)，而是擴(kuò)承載所有數(shù)據(jù)的多個Searcher節(jié)點(diǎn)（多個分片要做成完整的[0,65535]區(qū)間）。

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離線索引構(gòu)建系統(tǒng)

OpenSearch-召回引擎版是一個讀寫分離的搜索引擎，數(shù)據(jù)的寫入不影響在線檢索服務(wù)，所以能夠在支撐大批量數(shù)據(jù)實(shí)時寫入的同時，也能保證查詢服務(wù)足夠穩(wěn)定。索引構(gòu)建系統(tǒng)主要包括兩個流程（全量和增量），每個流程中都會有三個角色來處理數(shù)據(jù)、構(gòu)建索引。

全量流程

OpenSearch-召回引擎版的索引是支持多版本的，每個索引版本都會基于一份原始數(shù)據(jù)來構(gòu)建（API數(shù)據(jù)源默認(rèn)為空數(shù)據(jù)），在第一次構(gòu)建時啟動的就是全量流程。全量流程是一個非常駐任務(wù)，數(shù)據(jù)處理完成，產(chǎn)出一份全量索引，全量流程結(jié)束。產(chǎn)出的全量索引通過全量切換，切換到在線集群提供檢索服務(wù)，后續(xù)的增量數(shù)據(jù)更新都是更新到新產(chǎn)出的全量版本中。目前全量任務(wù)僅支持從MaxCompute數(shù)據(jù)源或者HDFS數(shù)據(jù)源中讀取全量數(shù)據(jù)。

多索引版本的支持可以保證數(shù)據(jù)變更的穩(wěn)定性，當(dāng)索引結(jié)構(gòu)變化或者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時，通過全量產(chǎn)出新的索引是和老版本的索引完全隔離的，如果變更有問題可以及時回滾。

全量索引的產(chǎn)出需要經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，索引構(gòu)建，索引合并等流程，在各個階段可以通過設(shè)置索引處理的并發(fā)度提高全量索引的產(chǎn)出速度。

增量流程

全量索引產(chǎn)出之后，后續(xù)數(shù)據(jù)的更新都需要通過API推送完成。API推送的數(shù)據(jù)有兩條處理鏈路：經(jīng)過Processor處理之后直接推送到數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)存中構(gòu)建實(shí)時索引；處理之后的數(shù)據(jù)經(jīng)過Builder和Merger構(gòu)建出增量索引，通過增量切換的形式切換到數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。增量切換時會清理內(nèi)存中的實(shí)時索引，將增量中已經(jīng)包含的數(shù)據(jù)從實(shí)時內(nèi)存中刪除，減輕數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)內(nèi)存壓力。

增量流程是一個常駐任務(wù)，每一個索引表都會對應(yīng)一個增量流程，可以通過控制增量流程各個節(jié)點(diǎn)的并發(fā)度來提高實(shí)時數(shù)據(jù)的處理能力。

Processor

Processor處理原始文檔，主要包括分詞或者根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯對字段內(nèi)容進(jìn)行改寫。Processor在增量流程中是一個常駐的分布式服務(wù)，可以通過配置調(diào)節(jié)Processor的并發(fā)度來提高數(shù)據(jù)處理能力。Processor中支持配置多個數(shù)據(jù)處理插件，目前還未對外開放，如果有需求可以聯(lián)系我們。

Builder

Builder將處理之后的文檔構(gòu)建成索引。Builder不是一個常駐任務(wù)，它和Merger交替執(zhí)行，每次Build完一次數(shù)據(jù)就會啟動依賴Merger任務(wù)對索引進(jìn)行整理，整理之后的索引才會切換到數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)。

Merger

Merger將Builder產(chǎn)出的索引數(shù)據(jù)作合并整理，使產(chǎn)出的索引更加的整齊緊湊。隨著數(shù)據(jù)更新，老的索引中必然會有很多被標(biāo)記刪除的數(shù)據(jù)，Merger會按照指定的索引合并策略將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行清理合并。

召回引擎版索引結(jié)構(gòu)

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管控系統(tǒng)

管控系統(tǒng)是一個OpenSearch-召回引擎版實(shí)例的運(yùn)維平臺，這個平臺大大節(jié)省了我們的運(yùn)維成本，關(guān)于這個運(yùn)維平臺的介紹請參考召回引擎版產(chǎn)品文檔。

召回引擎版特性

穩(wěn)定

召回引擎版底層采用c++實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過十多年的發(fā)展，支撐了多個核心業(yè)務(wù)，非常穩(wěn)定，非常適用于對穩(wěn)定性要求較高的核心搜索場景。

高效

OpenSearch-召回引擎版是一個分布式搜索引擎，可以高效的支持海量數(shù)據(jù)的檢索，同時也支持?jǐn)?shù)據(jù)的實(shí)時更新（秒級生效），非常適用于對查詢耗時敏感、時效性要求高的搜索場景。

低成本

OpenSearch-召回引擎版支持多種索引壓縮策略，同時支持多值索引加載測試，能夠以較低的成本滿足用戶的查詢需求。

功能豐富

OpenSearch-召回引擎版支持多種分析器類型、多種索引類型、強(qiáng)大的查詢語法，能夠很好的滿足用戶的檢索需求。同時我們還提供插件機(jī)制，方便用戶定制自己的業(yè)務(wù)處理邏輯。

SQL查詢

OpenSearch-召回引擎版支持SQL查詢語法，支持多表在線join，提供豐富的內(nèi)置UDF函數(shù)和UDF函數(shù)定制機(jī)制，以滿足不同用戶的檢索需求。在運(yùn)維系統(tǒng)中我們即將集成SQL studio，方便用戶進(jìn)行SQL開發(fā)和測試。