Elasticsearch 的写入过程是怎样的?

推荐答案

Elasticsearch 的写入过程主要包括以下几个步骤:

  1. 客户端请求:客户端向 Elasticsearch 发送写入请求,请求中包含要写入的文档数据。
  2. 路由与分片选择:Elasticsearch 根据文档的 _id 和索引的配置,确定文档应该写入哪个分片。
  3. 主分片写入:文档首先被写入到主分片中。
  4. 副本分片同步:主分片写入成功后,Elasticsearch 会将文档同步到副本分片。
  5. 确认写入:当主分片和副本分片都写入成功后,Elasticsearch 向客户端返回写入成功的响应。

本题详细解读

1. 客户端请求

客户端通过 REST API 或 Elasticsearch 客户端库向 Elasticsearch 发送写入请求。请求中通常包含以下信息:

  • 索引名称
  • 文档类型(在 Elasticsearch 7.x 及更高版本中,文档类型默认为 _doc
  • 文档的唯一标识符 _id
  • 文档内容(JSON 格式)

2. 路由与分片选择

Elasticsearch 使用路由机制来确定文档应该写入哪个分片。默认情况下,Elasticsearch 使用文档的 _id 进行哈希计算,然后根据哈希值将文档分配到相应的分片。路由公式如下:

其中,_routing 默认是文档的 _idnum_primary_shards 是索引的主分片数量。

3. 主分片写入

文档首先被写入到主分片中。主分片是索引的主要数据存储单元,负责处理所有的写操作。写入过程包括以下步骤:

  • 解析文档:Elasticsearch 解析客户端发送的文档内容,并将其转换为内部存储格式。
  • 索引文档:将文档添加到倒排索引中,以便后续的搜索操作。
  • 更新段:Elasticsearch 将文档写入到一个新的段(segment)中,段是 Lucene 索引的基本单位。

4. 副本分片同步

主分片写入成功后,Elasticsearch 会将文档同步到副本分片。副本分片是主分片的复制品,用于提高数据的可用性和容错性。同步过程如下:

  • 发送副本请求:主分片向所有副本分片发送写入请求。
  • 副本分片写入:每个副本分片接收到请求后,执行与主分片相同的写入操作。
  • 确认同步:副本分片写入成功后,向主分片发送确认消息。

5. 确认写入

当主分片和所有副本分片都成功写入文档后,Elasticsearch 向客户端返回写入成功的响应。响应中包含以下信息:

  • _index:文档所属的索引名称。
  • _type:文档类型(默认为 _doc)。
  • _id:文档的唯一标识符。
  • _version:文档的版本号,每次更新文档时版本号都会递增。
  • result:操作结果,通常为 created(新建文档)或 updated(更新文档)。

6. 写入过程的容错机制

Elasticsearch 提供了多种容错机制来确保数据的一致性和可靠性:

  • 重试机制:如果某个副本分片写入失败,Elasticsearch 会自动重试,直到所有副本分片都成功写入或达到最大重试次数。
  • 一致性级别:Elasticsearch 允许用户配置写入操作的一致性级别,例如 quorumall 等,以确保在特定数量的分片写入成功后才返回响应。
  • 超时机制:如果写入操作在指定时间内未完成,Elasticsearch 会返回超时错误,客户端可以根据需要进行重试。

通过以上步骤,Elasticsearch 确保了文档的可靠写入和高可用性。

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