1、什么是node
ES集群中每一個節(jié)點就是一個node，或者一個Elasticsearch實例就是一個節(jié)點。
node分類：
a、主節(jié)點：主節(jié)點不接受客戶端的請求，他主要控制Elasticsearch集群，負責集群中的操作，比如創(chuàng)建/刪除一個索引，跟蹤哪些節(jié)點是群集的一部分，并決定哪些分片分配給相關的節(jié)點。主節(jié)點處理集群的狀態(tài)并廣播到其他節(jié)點，并接收其他節(jié)點的確認響應。 默認情況下任何一個集群中的節(jié)點都有可能被選為主節(jié)點，每個節(jié)點都可以通過設定配置文件elasticsearch.yml中的node.master屬性為true(默認)，node.data屬性設置為false，成為主節(jié)點。對于大型的生產集群來說，推薦使用一個專門的主節(jié)點來控制集群，該節(jié)點將不處理任何用戶請求，穩(wěn)定的主節(jié)點對集群的健康是非常重要的。
b、數據節(jié)點：該節(jié)點具有存儲數據和執(zhí)行數據相關的操作，如增刪改查，搜索，和聚合操作。數據節(jié)點對cpu，內存，io要求較高，在優(yōu)化的時候需要監(jiān)控數據節(jié)點的狀態(tài)，當資源不夠的時候，需要在集群中添加新的節(jié)點。默認情況下，每個節(jié)點都可以通過設定配置文件elasticsearch.yml中的node.data屬性為true(默認)成為數據節(jié)點。如果我們要使用一個專門的主節(jié)點，應將其node.data屬性設置為false。
c、客戶端節(jié)點：該節(jié)點主要將客戶端的請求路由到集群中的各個節(jié)點，扮演一個負載均衡的角色。將node.master屬性和node.data屬性都設置為false，那么該節(jié)點就是一個客戶端節(jié)點。
d、部落節(jié)點：部落節(jié)點可以跨越多個集群，它可以接收每個集群的狀態(tài)，然后合并成一個全局集群的狀態(tài)，它可以讀寫所有節(jié)點上的數據，部落節(jié)點在elasticsearch.yml中的配置如下：tribe:*:
總結：
如果將master和client獨立出來，一旦出現問題，重啟后幾乎是瞬間就恢復的，對用戶幾乎沒有任何影響。另外將這些角色獨立出來的以后，也將對應的計算資源消耗從data node剝離出來，更容易掌握data node資源消耗與寫入量和查詢量之間的聯系，便于做容量管理和規(guī)劃。
2、什么是shard(分片)
一個 分片 是一個底層的 工作單元 ，它僅保存了全部數據中的一部分，一個分片是一個 Lucene 的實例，它本身就是一個完整的搜索引擎。我們的文檔被存儲和索引到分片內，但是應用程序是直接與索引而不是與分片進行交互。
Elasticsearch 是利用分片將數據分發(fā)到集群內各處的。分片是數據的容器，文檔保存在分片內，分片又被分配到集群內的各個節(jié)點里。當你的集群規(guī)模擴大或者縮小時， Elasticsearch 會自動的在各節(jié)點中遷移分片，使得數據仍然均勻分布在集群里。
注意：技術上來說，一個主分片最大能夠存儲 Integer.MAX_VALUE - 128 個文檔,但是實際最大值還需要參考你的使用場景：包括你使用的硬件，文檔的大小和復雜程度，索引和查詢文檔的方式以及你期望的響應時長。
主分片：在索引建立的時候就已經確定了主分片數，但是副本分片數可以隨時修改，索引內任意一個文檔都歸屬于一個主分片，所以主分片的數目決定著索引能夠保存的最大數據量。
副分片：一個副本分片只是一個主分片的拷貝。副本分片作為硬件故障時保護數據不丟失的冗余備份，并為搜索和返回文檔等讀操作提供服務。
3、什么是index(索引)
index是保存相關數據的地方，索引實際上是指向一個或者多個物理 分片的邏輯命名空間 。事實上，我們的數據被存儲和索引在分片(shards)中,索引只是一個把一個或者多個分片分組在一起的邏輯空間，然而內部的一些細節(jié)不需要我們程序關心，文檔存儲在索引(index)中，剩下的需要的工作交由Elasticsearch關心即可。索引命名規(guī)范這個名稱必須全部小寫，不能以下劃線開頭，不能包含逗號。
4、什么是type
在Elasticsearch中，我們可以使用相同類型(type)的文檔表示相同的"事物"，因為他們的數據結構是相同的，每個類型都有自己的映射(mapping)或者結構定義，就像傳統(tǒng)數據庫表中的列一樣，所有類型下的文檔被儲存在同一個索引下，但是類型的映射(mapping)會告訴Elasticsearch不同的文檔如何被索引。_type的命名規(guī)范，它的名字可以是大寫或者小寫，不能包含下劃線或逗號，后面我們將使用employee作為類型名。
5、什么是document(文檔)
一條記錄，類似數據庫中的一列。在 Elasticsearch 中，術語 文檔 有著特定的含義，它是指最頂層或者根對象, 這個根對象被序列化成 JSON 并存儲到 Elasticsearch 中，指定了唯一 ID。
文檔元數據：_index：文檔在哪存放; _type：文檔表示的對象類別; _id：文檔唯一標識（可以提供自己的 _id ，也可以讓 Elasticsearch 幫你生成）。通過_index、_type、_id 可以唯一確定 Elasticsearch 中的一個文檔。
當然，一個文檔僅僅是在檢查的時候不存在，并不意味著一毫秒之后它也不存在：也許同時正好另一個進程就創(chuàng)建了該文檔。
6、什么是documnet routing（數據路由）
當客戶端發(fā)起創(chuàng)建document的時候，es需要確定這個document放在該index哪個shard上。這個過程就是數據路由。
路由過程：
路由算法：shard = hash(routing) % number_of_primary_shards
routing:每次增刪改查一個document的時候，都會帶過來一個routing number，他的默認值就是這個document的_id（可能是手動指定，也可能是自動生成）routing = _id，所以決定一個document在哪個shard上，最重要的一個值就是routing值。相同的routing值，從hash函數中，產出的hash值一定是相同的。
number_of_primary_shards：主分片。
例如：假設_id=1會將這個routing值，傳入一個hash函數中，產出一個routing值的hash值，hash(routing) = 21，然后將hash函數產出的值對這個index的primaryshard的數量求余數，21 % 3 = 0 就決定了，這個document就放在P0上。
手動指定routing：PUT /index/type/id?routing=user_id
手動指定routing value，可以保證某一類document一定被路由到一個shard上去，那么在后續(xù)進行應用級別的負載均衡以及提升批量讀取的性能的時候，是很有幫助的。
7、為什么primary shard數量不可變
* 假如我們的集群在初始化的時候有5個primary shard，我們望里邊加入一個document id=5，假如hash(5)=23,這時該document 將被加入 (shard=23%5=3)P3這個分片上。如果隨后我們給es集群添加一個primary shard ，此時就有6個primary shard，當我們GET id=5 ，這條數據的時候，es會計算該請求的路由信息找到存儲他的 primary shard（shard=23%6=5） ，根據計算結果定位到P5分片上。而我們的數據在P3上。所以es集群無法添加primary shard，但是可以擴展replicas shard。 *
8、ES document增刪改的處理流程
ES增刪改的處理流程：增刪該的請求一定作用在主分片上。
假如我們es集群有3個node，每個node上一個主分片一個復制分片。
1、客戶端發(fā)起一個PUT請求，假如該請求被發(fā)送到第一個node節(jié)點，那么該節(jié)點將成為協調節(jié)點(coordinating node)，如圖P1所在的節(jié)點就是協調節(jié)點。他將根據該請求的路由信息計算，該document將被存儲到哪個分片。
2、第二步 通過計算發(fā)現該document被存儲到p0分片，那么就將請求轉發(fā)到node2節(jié)點。
3、第三步 P0根據請求信息創(chuàng)建document，和相應的索引信息，創(chuàng)建完畢后將信息同步到自己的副本節(jié)點R0上。
4、第四步 P0和R0將通知我們的協調節(jié)點，任務完成情況。
5、第五部 協調節(jié)點響應客戶端最終的處理結果。
9、ES document讀請求流程
1、第一步客戶端發(fā)送讀器請求到協調節(jié)點(coordinate node)。
2、第二步協調節(jié)點(coordinate node)根據請求信息對document進行路由計算，將請求轉發(fā)到對應的node，node2 或者node3。 此時會使用round-robin隨機輪詢算法，在primary shard以及其所有replica(副本)中隨機選擇一個，讓讀請求負載均衡。
3、第三步相應接收到請求的節(jié)點(node2或者node3)將處理結果返回給協調節(jié)點(coordinate node)。
4、協調節(jié)點將最終的結果反饋給客戶端。
注意：document如果還在建立索引過程中，可能只有primary shard有，任何一個replica shard都沒有，此時請求如果作用到replica shard上可能會導致無法讀取到document信息。但是document完成索引建立之后，primary shard和replica shard就都有了。
