Elasticsearches的集群搭建及数据分片过程详解

Elasticsearch高级之集群搭建，数据分片

es使用两种不同的方式来发现对方：

广播

单播

也可以同时使用两者，但默认的广播，单播需要已知节点列表来完成

广播方式

当es实例启动的时候，它发送了广播的ping请求到地址224.2.2.4:54328。而其他的es实例使用同样的集群名称响应了这个请求。

一般这个默认的集群名称就是上面的cluster_name对应的elasticsearch。通常而言，广播是个很好地方式。想象一下，广播发现就像你大吼一声：别说话了，再说话我就发红包了！然后所有听见的纷纷响应你。
但是，广播也有不好之处，过程不可控。

• 在本地单独的目录中，再复制一份elasticsearch文件
• 分别启动bin目录中的启动文件
• 在浏览器里输入：http://127.0.0.1:9200/_cluster/health?pretty
• 通过number_of_nodes可以看到，目前集群中已经有了两个节点了

单播方式

当节点的ip(想象一下我们的ip地址是不是一直在变)不经常变化的时候，或者es只连接特定的节点。单播发现是个很理想的模式。使用单播时，我们告诉es集群其他节点的ip及（可选的）端口及端口范围。我们在elasticsearch.yml配置文件中设置：

discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["10.0.0.1", "10.0.0.3:9300", "10.0.0.6[9300-9400]"]

大家就像交换微信名片一样，相互传传就加群了.....

一般的，我们没必要关闭单播发现，如果你需要广播发现的话，配置文件中的列表保持空白即可。

#现在，我们为这个集群增加一些单播配置，打开各节点内的\config\elasticsearch.yml文件。每个节点的配置如下（原配置文件都被注释了，可以理解为空，我写好各节点的配置，直接粘贴进去，没有动注释的，出现问题了好恢复）：
#1 elasticsearch2节点，,集群名称是my_es1,集群端口是9300；节点名称是node1，监听本地9200端口，可以有权限成为主节点和读写磁盘（不写就是默认的）。
cluster.name: my_es1
node.name: node1
network.host: 127.0.0.1
http.port: 9200
transport.tcp.port: 9300
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["127.0.0.1:9300", "127.0.0.1:9302", "127.0.0.1:9303", "127.0.0.1:9304"]
# 2 elasticsearch3节点,集群名称是my_es1,集群端口是9302；节点名称是node2，监听本地9202端口，可以有权限成为主节点和读写磁盘。
cluster.name: my_es1
node.name: node2
network.host: 127.0.0.1
http.port: 9202
transport.tcp.port: 9302
node.master: true
node.data: true
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["127.0.0.1:9300", "127.0.0.1:9302", "127.0.0.1:9303", "127.0.0.1:9304"]
# 3 elasticsearch3节点，集群名称是my_es1,集群端口是9303；节点名称是node3，监听本地9203端口，可以有权限成为主节点和读写磁盘。
cluster.name: my_es1
node.name: node3
network.host: 127.0.0.1
http.port: 9203
transport.tcp.port: 9303
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["127.0.0.1:9300", "127.0.0.1:9302", "127.0.0.1:9303", "127.0.0.1:9304"]
# 4 elasticsearch4节点，集群名称是my_es1,集群端口是9304；节点名称是node4，监听本地9204端口，仅能读写磁盘而不能被选举为主节点。
cluster.name: my_es1
node.name: node4
network.host: 127.0.0.1
http.port: 9204
transport.tcp.port: 9304
node.master: false
node.data: true
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["127.0.0.1:9300", "127.0.0.1:9302", "127.0.0.1:9303", "127.0.0.1:9304"]

由上例的配置可以看到，各节点有一个共同的名字my_es1,但由于是本地环境，所以各节点的名字不能一致，我们分别启动它们，它们通过单播列表相互介绍，发现彼此，然后组成一个my_es1集群。谁是老大则是要看谁先启动了！

选取主节点

无论是广播发现还是到单播发现，一旦集群中的节点发生变化，它们就会协商谁将成为主节点，elasticsearch认为所有节点都有资格成为主节点。

如果集群中只有一个节点，那么该节点首先会等一段时间，如果还是没有发现其他节点，就会任命自己为主节点。

对于节点数较少的集群，我们可以设置主节点的最小数量，虽然这么设置看上去集群可以拥有多个主节点。

实际上这么设置是告诉集群有多少个节点有资格成为主节点。

怎么设置呢？修改配置文件中的：

discovery.zen.minimum_master_nodes: 3

一般的规则是集群节点数除以2（向下取整）再加一。比如3个节点集群要设置为2。这么着是为了防止脑裂（split brain）问题。

什么是脑裂

脑裂这个词描述的是这样的一个场景：

（通常是在重负荷或网络存在问题时）elasticsearch集群中一个或者多个节点失去和主节点的通信，然后各节点就开始选举新的主节点，继续处理请求。

这个时候，可能有两个不同的集群在相互运行着，这就是脑裂一词的由来，因为单一集群被分成了两部分。

为了防止这种情况的发生，我们就需要设置集群节点的总数，规则就是节点总数除以2再加一（半数以上）。这样，当一个或者多个节点失去通信，小老弟们就无法选举出新的主节点来形成新的集群。因为这些小老弟们无法满足设置的规则数量。

我们通过下图来说明如何防止脑裂。比如现在，有这样一个5个节点的集群，并且都有资格成为主节点：

为了防止脑裂，我们对该集群设置参数：

discovery.zen.minimum_master_nodes: 3   # 3=5/2 1

之前原集群的主节点是node1，由于网络和负荷等原因，原集群被分为了两个switch：node1 、2和node3、4、5。

因为minimum_master_nodes参数是3，所以node3、4、5可以组成集群，并且选举出了主节点node3。

而node1、2节点因为不满足minimum_master_nodes条件而无法选举，只能一直寻求加入集群（还记得单播列表吗？），要么网络和负荷恢复正常后加入node3、4、5组成的集群中，要么就是一直处于寻找集群状态，这样就防止了集群的脑裂问题。

除了设置minimum_master_nodes参数，有时候还需要设置node_master参数，比如有两个节点的集群，如果出现脑裂问题，那么它们自己都无法选举，因为都不符合半数以上。

这时我们可以指定node_master，让其中一个节点有资格成为主节点，另外一个节点只能做存储用。当然这是特殊情况。

那么，主节点是如何知道某个节点还活着呢？这就要说到错误识别了。

错误识别

其实错误识别，就是当主节点被确定后，建立起内部的ping机制来确保每个节点在集群中保持活跃和健康，这就是错误识别。
主节点ping集群中的其他节点，而且每个节点也会ping主节点来确认主节点还活着，如果没有响应，则宣布该节点失联。想象一下，老大要时不常的看看（循环）小弟们是否还活着，而小老弟们也要时不常的看看老大还在不在，不在了就赶紧再选举一个出来！

但是，怎么看？多久没联系算是失联？这些细节都是可以设置的，不是一拍脑门子，就说某个小老弟挂了！在配置文件中，可以设置：

discovery.zen.fd.ping_interval: 1
discovery.zen.fd.ping_timeout: 30
discovery_zen.fd.ping_retries: 3

每个节点每隔discovery.zen.fd.ping_interval的时间（默认1秒）发送一个ping请求，等待discovery.zen.fd.ping_timeout的时间（默认30秒），并尝试最多discovery.zen.fd.ping_retries次（默认3次），无果的话，宣布节点失联，并且在需要的时候进行新的分片和主节点选举。

根据开发环境，适当修改这些值。

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