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Elasticsearch分片机制原理

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简介:
本文章将详细解析Elasticsearch中的分片机制原理,帮助读者理解其如何通过分布式的分片技术实现高效的数据存储与查询。 ES集群的基本概念是Cluster代表一个包含多个节点的集群,在这些节点中有一个主节点,这个主节点可以通过选举产生。从内部看,主节点与其它节点有所不同;但从外部来看,ES集群是一个去中心化的系统,没有明显的中心点。 Shards(分片)则是索引的一个组成部分,ES允许将一个完整的索引分割成多个分片。这样做的好处是可以把大的数据量分散到不同的节点上,实现分布式搜索功能。需要注意的是,在创建索引之前必须指定分片的数量,并且一旦创建后这个数量就不能再更改了。这是因为分片的分配是通过取模算法来决定的,如果改变了分片的数量,则原有的分布规则会被打破。

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  • Elasticsearch
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    本文章将详细解析Elasticsearch中的分片机制原理,帮助读者理解其如何通过分布式的分片技术实现高效的数据存储与查询。 ES集群的基本概念是Cluster代表一个包含多个节点的集群,在这些节点中有一个主节点,这个主节点可以通过选举产生。从内部看,主节点与其它节点有所不同;但从外部来看,ES集群是一个去中心化的系统,没有明显的中心点。 Shards(分片)则是索引的一个组成部分,ES允许将一个完整的索引分割成多个分片。这样做的好处是可以把大的数据量分散到不同的节点上,实现分布式搜索功能。需要注意的是,在创建索引之前必须指定分片的数量,并且一旦创建后这个数量就不能再更改了。这是因为分片的分配是通过取模算法来决定的,如果改变了分片的数量,则原有的分布规则会被打破。
  • Elasticsearch中合的索引
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    本文探讨了在Elasticsearch中合理设置和管理索引分片分配的重要性,解释其工作原理,并提供优化建议以确保系统性能与稳定性。 本段落主要介绍了ElasticSearch合理分配索引分片的原理,并通过示例代码进行了详细的讲解,对学习或工作中遇到的相关问题具有一定的参考价值。需要相关资料的朋友可以参考这篇文章。
  • Elasticsearch及集群故障转移
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    本教程深入解析了Elasticsearch的分片机制,并探讨了在集群环境中如何实现高效、稳定的故障转移策略。 分片简介 主分片(primary shard)是提升系统存储容量的关键组件,通过将数据分布在所有节点上实现这一目标。每个索引的数据可以被分散到多个不同的数据节点中,从而达到水平扩展的目的。在创建索引时会指定主分片的数量,并且一旦确定后就无法更改;如果需要修改,则必须重建整个索引。 副本分片(replica shard)则用于增强系统的可用性和容错性,在主分片失效的情况下能够迅速切换为新的主节点以保障服务连续。此外,调整副本数量也是灵活的选项之一。如果没有设置任何副本的话,当某个节点发生故障时可能会导致数据丢失的风险增加;同时合理配置还可以提高读取操作的速度和吞吐量。 分片的本质 在Elasticsearch中,分片是最基本的工作单位,并且实际上每个都是一个Lucene索引实例。
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    本课程深入浅出地解析了Redis Cluster集群中的数据分片机制原理,帮助学员理解如何通过哈希槽实现数据均匀分布及高可用性。 Redis Cluster 是 Redis 为分布式环境下的数据存储与处理设计的一种解决方案,在其3.0版本首次引入,旨在提供高可用性和水平扩展性。在该集群中,核心机制是数据分片,通过将数据分散到多个节点上实现负载均衡和存储容量的扩展。 通常情况下,Redis 集群由至少六个节点组成:三个主节点处理读写请求以及另外三个从节点用于备份及故障恢复时提供读操作支持。各节点间利用 Gossip 协议交换元数据信息以保持对集群状态的一致性更新。 在分布式系统中实现数据分片策略的方式多样,包括范围分片、哈希分片、一致性哈希和虚拟哈希槽等。Redis Cluster 则采用的是虚拟哈希槽分区策略:它将键值对映射到0至16383个槽中的一个(计算方法为 `slot = CRC16(key) & 16383`),其优势在于可以独立于节点分配数据,简化了添加或删除操作,并减轻客户端的负担。由于不需要关心具体的槽分配信息,虚拟哈希分区策略也提高了系统的灵活性。 此外,Redis 虚拟槽分区还支持动态扩展和收缩功能:在集群扩容时,可以通过向集群中增加新的节点并使用特定命令将槽及数据迁移到新节点上以确保均匀的数据分布且不会中断服务;而在进行集群缩小时,则可以迁移现有节点上的槽与数据至其他位置,并安全地移除不再使用的节点。 具体的扩容流程包含以下步骤: 1. 启动一个新的节点并通过 `cluster meet` 命令将其加入到现有的 Redis Cluster 中。 2. 配置槽的迁移,让新加入的节点准备好接收新的数据。 3. 在源节点上标记需要迁移到新位置的数据槽为“迁移中”状态。 4. 将目标键值对从原节点通过 `migrate` 命令批量传输至新建好的节点内。 5. 更新集群内部关于各槽归属的记录,确保所有参与其中的节点都知道这一变更。 在数据迁移或故障恢复期间,Redis Cluster 依靠心跳检测和槽状态跟踪来保证系统的可用性。如果主节点出现故障,则从节点会自动接管其负责的数据槽继续提供服务。整个过程自动化程度较高,有助于降低运维复杂度。 综上所述,Redis Cluster 的虚拟哈希分区策略是一种高效且灵活的分布式数据存储方案:它能够实现数据分布和负载均衡的同时支持在线调整集群规模,并确保了高可用性和可扩展性。因此对于需要处理大量数据并要求高性能读写操作的应用场景而言,Redis Cluster 提供了一种可靠的解决方案。
  • 图与PCB
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    本PPT旨在介绍Elasticsearch的基本概念和工作原理,并详细指导用户如何进行环境搭建与安装。 Elasticsearch的原理、概念以及相关的安装教程。希望内容对您有帮助,不喜欢请勿评论哦。
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