ElasticSearch 深入理解 三:集群部署设计
ElasticSearch 深入理解 三:集群部署设计
ElasticSearch从名字中也可以知道,它的Elastic跟Search是同等重要的,甚至以Elastic为主要导向。 Elastic即可伸缩性,作为一个分布式的搜索引擎,可伸缩性是它的核心竞争力。
Elastic&Shard
这两个词能放在在一起,因为ES的Elastic是建立在Shard的基础上。Shard作为ES伸缩性的基本单元,可以在不同的node之间迁移。例如我一个实际测试的例子: 两个节点的时候,一个index配置15个shard,1个replica:

每个node都有15个shard,互为备份。 这时再增加一个节点:

ES会做一次rebalancing,这次每个node都平均分了10个shard。但是ES的shard rebalancing有限制,就是shard本身无法split,例如:

一个index有5个shard,scale out到5个node的时候就是每个node一个shard,再增加一个node不会起作用了。当然shard split可以通过重新index,增加shard数量来解决。
每个shard都会有个主分片,副分片的个数由replica确定。对Document产生修改的操作,例如create update delete,都会路由到主分片上,路由的动作由集群中的一个node完成,这个node也称为coordinator。如果使用了ES的java Client用户的request会以round-robin的方式发给集群中的节点,自动实现了负载均衡。
这里有个重要的东西,就是Cluster的一致性,ES通过一个ClusterState结构来确定,ClusterState有一个版本号,在node之间进行同步。支持Diff,用于增量的更新。
Network Model
在启用一个Cluster之前,需要了解Cluster内部各个node之间的网络连接情况。ElasticSearch集群中的各个node之间的连接是全连接的网络结构:

通过TCP通信,而实际上node之间默认情况下会建立13个TCP连接,分别是:
connectionsPerNodeRecovery = 2
connectionsPerNodeBulk = 3
connectionsPerNodeReg = 6
connectionsPerNodeState = 1
connectionsPerNodePing = 1
通过定义能够知道大概每个连接的目的是什么了。Ping的那个链接在不同类型node上的行为是不同的,例如如果节点是个master节点ping消息发送的是node fault detection,如果节点是node节点则发送的ping消息是master fault detection。这种类似于心跳消息,通过wireshark抓包可以看到node的ping消息发送还是非常频繁的。当然这个心跳消息发送频率可以通过ping_interval修改,默认是1s。ElasticSearch的集群最好不跨局域网,因为集群的稳定性大大依赖网络的稳定性和效率。
有很多的一致性算法,例如ETCD使用的Raft,从协议层面上保证一致性。ES使用的是自己的一套一致性算法,称为zen discovery。在做一致性同步的同时也会做一些ES本身的数据同步,提高效率,减少带宽。它主要完成以下几个功能:
- Master节点选举:首先会根据节点的StateVersion,较高的称为master,如果相等,再check node的type,是否能做master,然后进行比较节点的ID,较小的选为master。
- FaultDetection:master会给所有的node发送node fault detection检测包;普通节点会给master节点发送master fault detection检测包。
- Membership管理: 节点加入退出等相关处理。
- Cluster State publish:集群状态的发布,自带版本号用于一致性的状态更新。
- Unicast Ping:单播Ping包,ES目前已不推荐使用多播做集群发现了,因为不好控制也不安全。单播可以精确控制节点数,使伸缩性变得简单。一个重要的配置项是
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["host1", "host2:port"],指定了ES实例所在的机器。
几个重要配置
对于ElasticSearch如何发生Split-brain,这篇文章清晰地做了解释。 为了防止出现Split-brain问题,ES有几个配置在集群部署时需要格外注意:
cluster.name: elasticsearch_production //集群的名字,不同名字不能组成一个Cluster
node.name: elasticsearch_005_data //该节点的名字
discovery.zen.minimum_master_nodes: 2 //对防脑裂起到关键作用。需要设置为quorum值,根据node节点的数量:(number of master-eligible nodes / 2) + 1
针对recovery有几个配置需要注意:
gateway.recover_after_nodes: ax //hard limitation,集群正常工作的最少节点数
gateway.expected_nodes: ex //集群中总共的节点数,也叫expected
gateway.recover_after_time: 5m //5分钟后或者ex个节点加入后,开始recovery,看哪个先到
这些配置可以有效防止集群中的数据抖动现象,如果集群一少半存活节点就开始recovery,等后续节点online,还有重新做recovery和shard rebalancing,会浪费大量的CPU、带宽资源,严重可能导致集群短时间无法使用。
ElasticSearch的CAP特性,如下图所示:

任何分布式系统只能满足其中两个,ES满足其中的哪两个呢?好像没有定论,要看自己的实际应用场景了。根据不同的场景选择需要支持哪两种。例如配置minimum_master_nodes为最大数可以保证C,但A就保证不了了。实际生产环境应该都比较倾向于CA,因为P可以人为干预并做好预防。
Cluster Design
理解了ElasticSearch的Cluster的运作机制,才能更好为业务做出合适的部署方式。例如把ES当成一个底层的主数据存储组件,那就需要高一致性,然后可用性其次;如果ES只是用来做辅助功能例如加速Search,那么高可用性就是首要解决的了。
例如下面的设计:

注意点:
- 三节点应该是最少的集群节点配置了,能保证较好的稳定性。
- quorum值必须是一半以上节点的数目,所以三个节点的话,quorum值必须是。按照官方的说法这个设置能防止脑裂问题。
- 这个集群的配置对Search是友好的,就是说down了两个节点的话就不允许写入了,而Search依然可以进行。
- 针对写入的场景每个节点都是一个coordinator node,它会把index请求发给primary shard上。而Search不区分primary shard和replica shard。
- 分片的load balance是ElasticSearch自动完成的,有的时候并不一定保证均衡。每个分片的大小也是不能保证均衡的。
转自:https://github.com/compasses/elastic-rabbitmq/blob/master/notes/cluster_relateddesign.md
ElasticSearch 深入理解 三:集群部署设计的更多相关文章
- elasticSearch数据库、skywalking集群部署
Centos6上面安装elasticsearc数据库的集群 安装的是6.3.2版本,安装之前首先要先安装jdk1.8版本 安装之前首先需要关闭防火墙 Centos6 sudo service ipta ...
- Elasticsearch单机双节点集群部署实战
一.安装第一个ElasticSearch(主节点) 1.创建es用户,启动es不能使用root用户 useradd es passwd es12 root用户进入/home/es目录下 2.获取Ela ...
- elasticsearch + kibana + x-pack + logstash_集群部署安装
elasticsearch 部分总体描述: 1.elasticsearch 的概念及特点.概念:elasticsearch 是一个基于 lucene 的搜索服务器.lucene 是全文搜索的一个框架. ...
- 004.etcd集群部署-动态发现
一 etcd发现简介 1.1 需求背景 在实际环境中,集群成员的ip可能不会提前知道.如使用dhcp自动获取的情况,在这些情况下,使用自动发现来引导etcdetcd集群,而不是指定静态配置,这个过程被 ...
- Elasticsearch学习总结 (Centos7下Elasticsearch集群部署记录)
一. ElasticSearch简单介绍 ElasticSearch是一个基于Lucene的搜索服务器.它提供了一个分布式多用户能力的全文搜索引擎,基于RESTful web接口.Elasticse ...
- 谈一谈Elasticsearch的集群部署
Elasticsearch天生就支持分布式部署,通过集群部署可以提高系统的可用性.本文重点谈一谈Elasticsearch的集群节点相关问题,搞清楚这些是进行Elasticsearch集群部署和拓 ...
- Elasticsearch系列---生产集群部署(下)
概要 本篇继续讲解Elasticsearch集群部署的细节问题 集群重启问题 如果我们的Elasticsearch集群做了一些离线的维护操作时,如扩容磁盘,升级版本等,需要对集群进行启动,节点数较多时 ...
- 理解 OpenStack + Ceph (1):Ceph + OpenStack 集群部署和配置
本系列文章会深入研究 Ceph 以及 Ceph 和 OpenStack 的集成: (1)安装和部署 (2)Ceph RBD 接口和工具 (3)Ceph 物理和逻辑结构 (4)Ceph 的基础数据结构 ...
- Storm 系列(三)Storm 集群部署和配置
Storm 系列(二)Storm 集群部署和配置 本章中主要介绍了 Storm 的部署过程以及相关的配置信息.通过本章内容,帮助读者从零开始搭建一个 Storm 集群. 一.Storm 的依赖组件 1 ...
随机推荐
- linux系统oracle服务自启动
终于知道为什么自启动脚本一直无法成功执行,原来都是空格不对惹的祸.具体步骤说明如下: 1.修改dbstart和dbshut脚本 dbstart脚本默认值启动oracle服务,不启动监听服务,如果想在启 ...
- Comparable与Comparator区别(实现和使用)
一.Comparable接口 1.Comparable接口是什么? 此接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序.此排序被称为该类的自然排序 ,类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法 . ...
- C语言文件操作函数之ferror & feof & clearerr
这些函数都是和文件读写时发生错误有关,下面一一分析: 1:ferror 原型:int ferror(FILE * fp) 作用:测试一个文件流是否被设置了错误标识符,如果是返回非 0 整数,否则返回 ...
- Hibernate框架学习(三)——实体规则、对象状态、一级缓存
一.Hibernate中的实体规则 1.实体类创建的注意事项 1)持久化类提供无参数构造,因为在Hibernate的底层需要使用反射生成类的实例. 2)成员变量私有,提供公有的get和set方法,需提 ...
- PHP魔术方法__tostring()篇
下面是关于__tostring 的运用 header('Content-type:text/html;charset="utf-8"'); /*存在内置方法_tostring()的 ...
- UWP Control Toolkit Collections 求UWP工作
1. it is like wechat wait-sliderdeleteitem in iOS 看起来比较像微信删掉项 now support listview and gridview in C ...
- zabbix、agent端服务器图形化展示
[root@agent ~]# cat /etc/hostname agent.zabbix.com [root@agent ~]# cat /etc/hosts 127.0.0.1 localh ...
- 一些html5
---匿名函数(funcation(){}())---- 一.拖拽 draggable=ture-----A拖动元素上事件 1. 拖拽开始:ondragstart2. 拖拽中:ondrag3. 拖拽结 ...
- 安装Nginx的各种报错的解决
如题,本人环境Ubuntu14.0虚拟机,安装一个nginx服务器来运行我的fastDfs文件管理的.但是安装出现了各种问题: sudo ./configure --prefix=/usr/local ...
- php读写excel —— PhpSpreadsheet组件
前言 PhpSpreadsheet是一个纯PHP类库,它提供了一组类,允许您从不同的电子表格文件格式(如Excel和LibreOffice Calc)读取和写入.用PHP读取Excel.CSV文件 还 ...