Garnet数据库Segment删除策略导致数据丢失问题深度解析

问题现象与背景

在使用Garnet数据库时，当配置了Shift压缩策略并设置最大segment数量为1600（约1.6TB存储空间）后，系统运行数日后会达到segment数量上限。此时较早的segment会被自动删除，但当节点重启时，数据库日志显示恢复过程出现严重错误，导致大量数据丢失。

关键错误日志表现为：

1. 恢复过程需要的segment范围与实际可用范围严重不匹配
2. 大量页面读取错误（AsyncPageReadCallback error）

技术原理分析

Garnet的存储架构

Garnet采用分层存储设计，包含内存中的日志结构和磁盘上的持久化存储。当内存中的数据达到阈值时，会通过checkpoint机制（每30分钟一次）将数据刷新到磁盘segment文件中。

压缩策略差异

Garnet提供两种主要的压缩策略：

1. Shift策略：

   • 直接删除最旧的segment文件
   • 不迁移这些segment中的存活记录
   • 行为类似于缓存淘汰机制
   • 适用于可以容忍丢失旧数据的场景

2. Lookup策略：

   • 会扫描待删除的segment
   • 将存活的记录重新写入日志尾部
   • 保证数据完整性
   • 适合不能接受数据丢失的场景

问题根源

本案例中配置了Shift压缩策略，当达到segment上限时，系统会直接删除最早的segment文件而不保留其中的存活记录。这导致：

1. 重启时恢复过程需要访问已被物理删除的segment
2. 系统无法找到所需的segment文件（Available segment range显示异常）
3. 最终导致数据丢失和读取错误

解决方案与建议

即时解决方案

将压缩策略从Shift改为Lookup：

"--compaction-type","Lookup"

长期优化建议

1. 策略选择原则：

   • 对数据完整性要求高的场景必须使用Lookup策略
   • 仅当数据可重建或可丢失时考虑使用Shift策略

2. 容量规划：

   • 根据数据增长速率合理设置max-segments参数
   • 预留20-30%的容量缓冲

3. 监控机制：

   • 监控segment使用率
   • 在接近上限时提前预警

技术启示

1. 分布式存储系统的数据持久性不仅依赖存储介质，更取决于数据管理策略
2. 压缩策略的选择本质上是数据完整性与存储效率的权衡
3. 生产环境部署前应充分理解各配置参数的技术含义和影响范围

通过正确配置压缩策略，可以避免此类数据丢失问题，确保Garnet数据库的稳定可靠运行。