ES的安装和常用概念(一)

谁会相信你呢,毕竟你连你自己都不相信.

本系列 ES 教程详细参考了 尚硅谷 的 ES 教材文档, 后续文章不再说明.

一. 为什么要用 ES

    Elaticsearch,简称为 ES, ES 是一个开源的高扩展的分布式全文搜索引擎,是整个 Elastic Stack 技术栈的核心。它可以近乎实时的存储、检索数据;本身扩展性很好,可以扩展到上 百台服务器,处理PB 级别的数据。

    一般传统数据库,全文检索都实现的很鸡肋,因为一般也没人用数据库存文本字段。进行全文检索需要扫描整个表, 如果数据量大的话即使对 SQL 的语法优化,也收效甚微。 建 立了索引,但是维护起来也很麻烦,对于 insert 和 update 操作都会重新构建索引。
     全文搜索引擎指的是目前广泛应用的主流搜索引擎。它的工作原理是计算机索引程序通过扫描文章中的每一个词,对每一个词建立一个索引,指明该词在文章中出现的 次数和位置,当用户查询时,检索程序就根据事先建立的索引进行查找,并将查找的结果反 馈给用户的检索方式。 这个过程类似于通过字典中的检索字表查字的过程

一.一 ES 与 Solr 对比

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总结他们的每个属性。

  1. 由于易于使用,Elasticsearch 在新开发者中更受欢迎。一个下载和一个命令就可以启动 一切。
  2. 如果除了搜索文本之外还需要它来处理分析查询,Elasticsearch 是更好的选择
  3. 如果需要分布式索引,则需要选择 Elasticsearch。对于需要良好可伸缩性和以及性能分 布式环境,Elasticsearch 是更好的选择。
  4. Elasticsearch 在开源日志管理用例中占据主导地位,许多组织在 Elasticsearch 中索引它 们的日志以使其可搜索。
  5. 如果你喜欢监控和指标,那么请使用 Elasticsearch,因为相对于 Solr,Elasticsearch 暴露 了更多的关键指标

二. 下载安装和使用

二.一 下载

官方网址是: https://www.elastic.co/cn/

下载地址是: https://www.elastic.co/cn/downloads/past-releases#elasticsearch

我们使用 7.8.0 的版本

下载地址是: https://www.elastic.co/cn/downloads/past-releases/elasticsearch-7-8-0

下载其它版本的话,将后面的版本号修改一下即可.

老蝴蝶这儿,下载 Windows 版本的.

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二.二 安装和目录介绍

将下载的文件进行解压即可, 解压后即安装完毕.

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目录结构:

目录 含义
bin 可执行脚本文件, 启动脚本是: elasticsearch.bat
config 配置目录 主要是: elasticsearch.yml jvm.options
data es 数据目录 里面有 nodes 目录存储数据
jdk 内置的 JDK 目录, 如果 本地 配置了 JAVE_HOME, 会优先使用本地的.
lib 程序运行的类库
logs 日志目录
modules 模块目录
plugins 插件目录, 如 ik 分词器 要放在这下面

二.三 启动验证

进入 bin 文件夹目录, 点击 elasticsearch.bat 文件即可启动 ES 服务

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启动过程中:

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9300 端口为Elasticsearch 集群间组件的通信端口, 9200 端口为浏览器访问的 http 协议RESTful 端口

打开浏览器, http://localhost:9200/

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二.三.一 启动小问题解决

  1. Elasticsearch 是使用 java 开发的,且 7.8 版本的 ES 需要 JDK版本 1.8 以上,默认安装 包带有 jdk 环境,

如果系统配置 JAVA_HOME,那么使用系统默认的 JDK,如果没有配 置使用自带的JDK,一般建议使用系统配置的 JDK

  1. 双击启动闪退, 提示空间不足:

找到 config/jvm.options 配置文件

# 设置 JVM 初始内存为 1G。此值可以设置与-Xmx 相同,以避免每次垃圾回收完成后 JVM 重新分配内存 
# Xms represents the initial size of total heap space # 设置 JVM 最大可用内存为 1G
# Xmx represents the maximum size of total heap space
-Xms1g 
-Xmx1g

三. ES 的常用概念与 Mysql 等关系型数据库的对应

核心概念有 , 索引 ,类型, 文档, 字段, 映射, 分片,副本, 分配等.

三.一 概念

三.一.一 索引 (Index)

​    一个索引就是一个拥有几分相似特征的文档的集合。

     比如说,你可以有一个客户数据的索引,另一个产品目录的索引,还有一个订单数据的索引。

一个索引由一个名字来标识(必 须全部是小写字母),并且当我们要对这个索引中的文档进行索引、搜索、更新和删除的时 候,都要使用到这个名字。

    在一个集群中,可以定义任意多的索引。能搜索的数据必须索引,这样的好处是可以提高查询速度,比如:新华字典前面的目录就是索引的意思,目录可以提高查询速度。

    Elasticsearch 索引的精髓:一切设计都是为了提高搜索的性能。

三.一.二 类型 (Type)

在一个索引中,你可以定义一种或多种类型。

一个类型是你的索引的一个逻辑上的分类/分区,其语义完全由你来定。通常,会为具 有一组共同字段的文档定义一个类型。不同的版本,类型发生了不同的变化

你可以理解为, 关系型数据库的表.

版本 Type
5.x 支持多种 type
6.x 只能有一种 type
7.x 默认不再支持自定义索引类型(默认类型为:_doc)

三.一.三 文档 (Document)

​     一个文档是一个可被索引的基础信息单元,也就是一条数据

​ 比如:你可以拥有某一个客户的文档,某一个产品的一个文档,当然,也可以拥有某个订单的一个文档。

文档以 JSON(Javascript Object Notation)格式来表示,而 JSON是一个 到处存在的互联网数据交互格式。

​ 在一个 index/type 里面,你可以存储任意多的文档。

三.一.四 字段 Field

相当于是数据表的字段,对文档数据根据不同属性进行的分类标识。

三.一.五 映射 Mapping

​ 一个索引库里面的文档, 可以是不同格式的,包括字段也可以不同, 但最好加一些映射关系,指定 数据类型等,便于更快的查询。

​     mapping 是处理数据的方式和规则方面做一些限制,如:某个字段的数据类型、默认值、分析器、是否被索引等等

​     这些都是映射里面可以设置的,其它就是处理ES 里面数据的一 些使用规则设置也叫做映射,按着最优规则处理数据对性能提高很大,

    因此才需要建立映射, 并且需要思考如何建立映射才能对性能更好

三.一.六 分片 Shards

    一个索引可以存储超出单个节点硬件限制的大量数据。比如,一个具有 10 亿文档数据的索引占据 1TB 的磁盘空间,

而任一节点都可能没有这样大的磁盘空间。或者单个节点处 理搜索请求,响应太慢。

    为了解决这个问题,Elasticsearch 提供了将索引划分成多份的能力, 每一份就称之为分片。

    当你创建一个索引的时候,你可以指定你想要的分片的数量。每个分 片本身也是一个功能完善并且独立的“索引”,这个“索引”可以被放置到集群中的任何节点 上

    分片很重要,主要有两方面的原因:

1)允许你水平分割 / 扩展你的内容容量。

2)允许你在分片之上进行分布式的、并行的操作,进而提高性能/吞吐量。

    至于一个分片怎样分布,它的文档怎样聚合和搜索请求,是完全由 Elasticsearch 管理的,对于作为用户的你来说,这些都是透明的,无需过分关心。被混淆的概念是,一个 Lucene 索引 我们在 Elasticsearch 称作 分片 。 一个Elasticsearch 索引 是分片的集合。

    当 Elasticsearch 在索引中搜索的时候, 他发送查询 到每一个属于索引的分片(Lucene 索引),然后合并每个分片的结果到一个全局的结果集

三.一.七 副本 Replicas

    在一个网络 / 云的环境里,失败随时都可能发生,在某个分片/节点不知怎么的就处于离线状态,或者由于任何原因消失了,

这种情况下,有一个故障转移机制是非常有用并且是 强烈推荐的。

为此目的,Elasticsearch 允许你创建分片的一份或多份拷贝,这些拷贝叫做复 制分片(副本)。

    复制分片之所以重要,有两个主要原因:

  1. 在分片/节点失败的情况下,提供了高可用性。因为这个原因,注意到复制分片从不 与 原/主要(original/primary)分片置于同一节点上是非常重要的。
  2. 扩展你的搜索量/吞吐量,因为搜索可以在所有的副本上并行运行。

    总之,每个索引可以被分成多个分片。一个索引也可以被复制 0 次(意思是没有复制)或多次。

一旦复制了,每个索引就有了主分片(作为复制源的原来的分片)和复制分片(主 分片的拷贝)之别。

    分片和复制的数量可以在索引创建的时候指定。在索引创建之后,你可 以在任何时候动态地改变复制的数量,但是你事后不能改变分片的数量。

    默认情况下, Elasticsearch 中的每个索引被分片 1 个主分片和 1 个复制,这意味着,如果你的集群中至少 有两个节点,

    你的索引将会有 1 个主分片和另外 1 个复制分片(1 个完全拷贝),这样的话 每个索引总共就有 2 个分片,我们需要根据索引需要确定分片个数

三.一.八 分配 Allocation

    将分片分配给某个节点的过程,包括分配主分片或者副本。如果是副本,还包含从主分片复制数据的过程。这个过程是由master 节点完成的。

三.二 与关系型 数据库的类比

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