ES系统的主要概念

ES核心概念

1. Cluster：集群
   ES可以作为一个独立的单个搜索服务器。不过，为了处理大型数据集，实现容错和高可用性，ES可以运行在许多互相合作的服务器上。这些服务器的集合称为集群。

2. Node：节点。
   形成集群的每个服务器称为节点。

3. Shard：分片。
   当有大量的文档时，由于内存的限制、磁盘处理能力不足、无法足够快的响应客户端的请求等，一个节点可能不够。这种情况下，数据可以分为较小的分片。每个分片放到不同的服务器上。
   当你查询的索引分布在多个分片上时，ES会把查询发送给每个相关的分片，并将结果组合在一起，而应用程序并不知道分片的存在。即：这个过程对用户来说是透明的。

4. Replia：副本。
   为提高查询吞吐量或实现高可用性，可以使用分片副本。
   副本是一个分片的精确复制，每个分片可以有零个或多个副本。ES中可以有许多相同的分片，其中之一被选择更改索引操作，这种特殊的分片称为主分片。
   当主分片丢失时，如：该分片所在的数据不可用时，集群将副本提升为新的主分片。

5. 全文检索。
   全文检索就是对一篇文章进行索引，可以根据关键字搜索，类似于mysql里的like语句。
   全文索引就是把内容根据词的意义进行分词，然后分别创建索引，例如”你们的激情是因为什么事情来的” 可能会被分词成：“你们“，”激情“，“什么事情“，”来“ 等token，这样当你搜索“你们” 或者 “激情” 都会把这句搜出来。

ES数据架构的主要概念（与关系数据库Mysql对比）

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（1）关系型数据库中的数据库（DataBase），等价于ES中的索引（Index）
（2）一个数据库下面有N张表（Table），等价于1个索引Index下面有N多类型（Type），
（3）一个数据库表（Table）下的数据由多行（ROW）多列（column，属性）组成，等价于1个Type由多个文档（Document）和多Field组成。
（4）在一个关系型数据库里面，schema定义了表、每个表的字段，还有表和字段之间的关系。 与之对应的，在ES中：Mapping定义索引下的Type的字段处理规则，即索引如何建立、索引类型、是否保存原始索引JSON文档、是否压缩原始JSON文档、是否需要分词处理、如何进行分词处理等。
（5）在数据库中的增insert、删delete、改update、查search操作等价于ES中的增PUT/POST、删Delete、改_update、查GET.

Shard和Segment

1. Shard（分片）
   一个Shard就是一个Lucene实例，是一个完整的搜索引擎。一个索引可以只包含一个Shard，只是一般情况下会用多个分片，可以拆分索引到不同的节点上，分担索引压力。

2. segment
   elasticsearch中的每个分片包含多个segment，每一个segment都是一个倒排索引；在查询的时，会把所有的segment查询结果汇总归并后最为最终的分片查询结果返回。

refresh vs flush

1. refresh操作
   当我们向ES发送请求的时候，我们发现es貌似可以在我们发请求的同时进行搜索。而这个实时建索引并可以被搜索的过程实际上是一次es 索引提交（commit）的过程，如果这个提交的过程直接将数据写入磁盘（fsync）必然会影响性能，所以es中设计了一种机制，即：先将index-buffer中文档（document）解析完成的segment写到filesystem cache之中，这样避免了比较损耗性能io操作，又可以使document可以被搜索。以上从index-buffer中取数据到filesystem cache中的过程叫做refresh。

2. flush操作与translog
   我们可能已经意识到如果数据在filesystem cache之中是很有可能在意外的故障中丢失。这个时候就需要一种机制，可以将对es的操作记录下来，来确保当出现故障的时候，保留在filesystem的数据不会丢失，并在重启的时候可以从这个记录中将数据恢复过来。elasticsearch提供了translog来记录这些操作。
   当向elasticsearch发送创建document索引请求的时候，document数据会先进入到index buffer之后，与此同时会将操作记录在translog之中，当发生refresh时（数据从index buffer中进入filesystem cache的过程）translog中的操作记录并不会被清除，而是当数据从filesystem cache中被写入磁盘之后才会将translog中清空。而从filesystem cache写入磁盘的过程就是flush。可能有点晕，我画了一个图帮大家理解这个过程：

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3. 总结一下translog的功能
   A.保证在filesystem cache中的数据不会因为elasticsearch重启或是发生意外故障的时候丢失。
   B.当系统重启时会从translog中恢复之前记录的操作。
   C.当对elasticsearch进行CRUD操作的时候，会先到translog之中进行查找，因为tranlog之中保存的是最新的数据。
   D.translog的清除时间时进行flush操作之后（将数据从filesystem cache刷入disk之中）。

4. 再总结一下flush操作的时间点
   A.es的各个shard会每个30分钟进行一次flush操作。
   B.当translog的数据达到某个上限的时候会进行一次flush操作。