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# Elasticsearch Cluster

[TOC]

## [A cluster with one empty node](https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/guide/current/_an_empty_cluster.html)


* cluster = 一群擁有相同的 `cluster.name` 的 node。
* 人人都有機會成為 master node。
* 每個 node 都知道所有 data 在哪，我們可以發送 request 到任意一個 node。

## [Add an Index](https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/guide/current/_add_an_index.html)

* shard = index 的一部分 data，是一個完整的搜尋引擎。
* shard 分為：**primary shard**、**replica shard**。
* 每一個 document 都歸屬在一個 primary shard 內，所以 primary shard 越多，能儲存的 data 越多。
* replica shard 是 primary shard 的 copy，保護 data 不會丟失，也提供 search 或 retrival document 的服務。
* 當在建立 index 時，就要 改確立 primary shard 的數量，replica shard 可以隨時修改。

> Default
> |version|primary|replica|
> |-------|-------|-------|
> |[5.4](https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/5.4/indices-create-index.html#create-index-settings)|5|1|
> |[7.3](https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/7.3/indices-create-index.html#create-index-settings)|1|1|
> 我還沒搞懂：[Why default number_of_shards is 1 in future release](https://discuss.elastic.co/t/why-default-number-of-shards-is-1-in-future-release/155814) over-sharding?

> 分配 document 在哪個 shard 是透過以下公式：
> ```python
> shard = hash(routing) % number_of_primary_shards
> ```
> 因此若是修改 `number_of_primary_shards` 會搜尋不到 document。
>
> [name=[Routing a Document to a Shard](https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/guide/current/routing-value.html)]
## [Cluster Health](https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/guide/current/cluster-health.html)

GET /_cluster/health

* status 包含三種顏色狀態：

* `green`：primary shards 正常和 replica shards 都正常
* `yellow`：所有 primary shards，但有些 replica shards 非正常。
* `red`：有些 primary shards 非正常。

## [Scale Horizontally](https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/guide/current/_scale_horizontally.html)


* node 變多，hardware resources (CPU, RAM, I/O) 就會被越少的 shard 共用，提升效能。
* replica 越多，越能不丟失任何資料，也能處理更多的 search 或 retrieval，但不能提高效能。

## [Coping with Failure](https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/guide/current/_coping_with_failure.html)


* NODE1 掛掉後，會經過 master election 選出新的 master node。
* 因為 P1 和 P2 不見 status 會先變成 `red` 。
* replica 會升級成 primary，status 回到 `yellow` （仍有缺少 replica）。
* 當 node 都恢復正常時，才會回到 `green` 。

## [Creating, indexing, or deleting a single document](https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/guide/current/distrib-write.html)


1. 發送 create、index、delete request 到 NODE1。
2. 透過 document `_id` 找到他屬於 shard 0，並且在 NODE3。
3. 在 NODE3 處理 request，成功後會轉發 request 到 replica，replica 都報告成功後，NODE3 就會告訴 NODE1 成功，NODE1 在跟 client 回報成功。
4. 當在 write operation 時，要有超過 quorum 的 shard 才會執行，避免 network partition 而導致資料不一致。

    quorum = int( (primary + number_of_replicas) / 2 ) + 1

## Master Election

1. `clusterStateVersion` 高
2. `id` 小
3. 票數大於 `discovery.zen.minimum_master_nodes` ，就會當選成為 master