白话Elasticsearch65-最少master候选节点以及ES集群脑裂问题

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概述

继续跟中华石杉老师学习ES，第65篇

课程地址： https://www.roncoo.com/view/55

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脑裂的成因分析

如果因为网络的故障，导致一个集群被划分成了两片，每片都有多个node，以及一个master，那么集群中就出现了两个master了。

但是因为master是集群中非常重要的一个角色，主宰了集群状态的维护，以及shard的分配，因此如果有两个master的化，可能会导致破坏数据。

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重要参数：discovery.zen.minimum_master_nodes

discovery.zen.minimum_master_nodes参数对于集群的可靠性来说，是非常重要的。这个设置可以预防脑裂问题，也就是一个集群中存在两个master。

配置文件中的注释如下：

# Prevent the "split brain" by configuring the majority of nodes (total number of master-eligible nodes / 2 + 1):
#
#discovery.zen.minimum_master_nodes: 
#

这个参数的作用，就是告诉es直到有足够的master候选节点时，才可以选举出一个master，否则就不要选举出一个master。

这个参数必须被设置为集群中master候选节点的quorum数量，也就是大多数。至于quorum的算法，就是：master候选节点数量 / 2 + 1。

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举例说明

比如我们有10个节点，都能维护数据，也可以是master候选节点，那么quorum就是10 / 2 + 1 = 6。

如果我们有三个master候选节点，还有100个数据节点,那么quorum就是3 / 2 + 1 = 2

如果我们有2个节点，都可以是master候选节点，那么quorum是2 / 2 + 1 = 2。此时就有问题了，因为如果一个node挂掉了，那么剩下一个master候选节点，是无法满足quorum数量的，也就无法选举出新的master，集群就挂掉了（可读不可写）。此时就只能将这个参数设置为1，但是这就无法阻止脑裂的发生了。

2个节点，discovery.zen.minimum_master_nodes分别设置成2和1会怎么样？

见下图

设置成2的场景， 无法发起选举，没有master了。

设置为1的场景，不可避免脑裂

综上所述，一个生产环境的es集群，至少要有3个节点，同时将这个参数设置为quorum，也就是2。discovery.zen.minimum_master_nodes设置为2，如何避免脑裂呢？

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3个节点，discovery.zen.minimum_master_nodes设置为2，是如何避免脑裂？

那么这个是参数是如何避免脑裂问题的产生的呢？比如我们有3个节点，quorum是2.现在网络故障，1个节点在一个网络区域，另外2个节点在另外一个网络区域，不同的网络区域内无法通信。这个时候有两种情况情况：

（1）如果master是单独的那个节点，另外2个节点是master候选节点，那么此时那个单独的master节点因为没有指定数量的候选master node在自己当前所在的集群内，因此就会取消当前master的角色，尝试重新选举，但是无法选举成功。然后另外一个网络区域内的node因为无法连接到master，就会发起重新选举，因为有两个master候选节点，满足了quorum，因此可以成功选举出一个master。此时集群中就会还是只有一个master。

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（2）如果master和另外一个node在一个网络区域内，然后一个node单独在一个网络区域内。那么此时那个单独的node因为连接不上master，会尝试发起选举，但是因为master候选节点数量不到quorum，因此无法选举出master。而另外一个网络区域内，原先的那个master还会继续工作。这也可以保证集群内只有一个master节点。

综上所述，通过在elasticsearch.yml中配置discovery.zen.minimum_master_nodes: 2，就可以避免脑裂问题的产生。

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动态设置discovery.zen.minimum_master_nodes

但是因为es集群是可以动态增加和下线节点的，所以可能随时会改变quorum。所以这个参数也是可以通过api随时修改的，特别是在节点上线和下线的时候，都需要作出对应的修改。而且一旦修改过后，这个配置就会持久化保存下来。

PUT /_cluster/settings
{
    "persistent" : {
        "discovery.zen.minimum_master_nodes" : 2
    }
}