Elasticsearch 集群架构

Elasticsearch是一个基于Lucene的搜索引擎，用于在大规模数据集中进行搜索、分析和存储。 Elasticsearch是一个分布式系统，可以通过多个节点进行水平扩展。

Elasticsearch集群架构

Elasticsearch集群由多个节点组成，每个节点都是一个独立的Elasticsearch实例。每个节点都是平等的，可以执行相同的任务。节点之间可以相互通信，共同协作完成搜索和索引数据的任务。

Master节点

在Elasticsearch集群中，有一个节点被指定为主节点。主节点主要用于集群管理和协调工作。主节点会负责以下任务：

1. 维护集群状态：主节点负责维护集群的整体状态，包括节点列表、索引元数据和分片状态等。
2. 负责集群重平衡：当新的节点加入或旧的节点退出集群时，主节点会负责重平衡集群，将分片重新分配给节点。
3. 执行集群级别操作：例如创建或删除索引，设置索引级别的设置等。
4. 监控节点状态：主节点会监控节点状态，检测节点是否正常工作。

在一个集群中，只能有一个主节点。如果主节点出现故障，Elasticsearch会自动选举一个新的主节点来接管工作。

Data节点

除了主节点外，Elasticsearch集群中的节点还可以是数据节点。数据节点负责存储和处理数据。当客户端向集群发起搜索请求时，数据节点会根据请求查询本地数据并返回结果。

每个数据节点都存储着集群中一部分的数据。当新的数据被索引时，数据节点会将数据分配给对应的分片，然后将分片存储在本地磁盘上。如果数据节点出现故障，那么集群中的其他节点会接管该节点的工作。

Client节点

除了主节点和数据节点，Elasticsearch集群还可以包含客户端节点。客户端节点不存储数据，只是向集群发送查询请求，并将结果返回给客户端。

客户端节点主要有以下两个作用：

1. 负载均衡：客户端节点可以将查询请求分配给不同的数据节点，从而实现负载均衡。
2. 故障切换：如果某个数据节点出现故障，客户端节点可以自动将查询请求切换到其他节点上，从而保证服务的可用性。

分片

在Elasticsearch集群中，数据被分成多个分片存储。每个分片是一个独立的Lucene索引，包含部分数据和索引信息。分片可以在集群中的不同节点之间分配和复制，以实现高可用性和数据冗余。

每个索引都可以分成多个主分片和多个副本。主分片是索引的基本单元，它包含了数据的一部分和索引信息。每个主分片都是独立的Lucene索引，可以在集群中的任何节点上存储。副本分片是主分片的拷贝，用于提高查询效率和可用性。

分片的数量可以在索引创建时指定，但一旦创建后就不能更改。通常情况下，主分片的数量应该与集群中的数据节点数量相同，以确保每个节点都能存储一定数量的分片。

节点间通信

在Elasticsearch集群中，节点之间通过网络进行通信。每个节点都有一个唯一的节点名称，节点名称由Elasticsearch自动生成。节点名称通常具有以下格式：

<host>-<uuid>

其中，host是节点所在的主机名，uuid是一个唯一的标识符，用于确保节点名称的唯一性。

节点之间的通信可以通过两种方式进行：HTTP和Transport。HTTP协议是Elasticsearch的默认协议，用于处理RESTful API请求。Transport协议是Elasticsearch集群内部使用的协议，用于节点之间的直接通信。

集群状态

Elasticsearch集群的状态可以分为以下三种：

1. Green：集群正常，所有的主分片和副本分片都可用。
2. Yellow：集群部分可用，所有的主分片都可用，但是一些副本分片不可用。
3. Red：集群不可用，至少有一个主分片不可用。

当Elasticsearch集群中的节点发生故障时，主节点会自动将故障节点从集群中移除，并将分配给该节点的分片重新分配给其他节点。当节点恢复正常时，它会重新加入集群，并重新分配分片。