集群架构与选举

集群发现机制

1. 单播发现

# 默认配置
discovery.seed_hosts:
  - 192.168.1.1
  - 192.168.1.2
  - 192.168.1.3

discovery.type: single-node  # 单节点模式

2. zen discovery（ES 7.x之前）

┌─────────────────────────────────────────┐
│           Zen Discovery                 │
├─────────────────────────────────────────┤
│                                          │
│  1. PING        节点探测                  │
│  2. Unicast    单播列表                  │
│  3. Master    Master选举                │
│  4. Fault     故障检测                 │
└─────────────────────────────────────────┘

3. 集群协调（7.x+）

# 推荐配置
cluster.initial_master_nodes:
  - node-1
  - node-2
  - node-3

Master选举

选举流程

                            ┌──────────────┐
                            │ 节点启动    │
                            └──────┬─────┘
                                   │
                            ┌──────▼──────┐
                            │ PING所有节点│
                            └──────┬─────┘
                                   │
                    ┌───────────────┼───────────────┐
                    │               │               │
              ┌─────▼─────┐   ┌─────▼─────┐   ┌─────▼─────┐
              │ 节点A     │   │ 节点B     │   │ 节点C     │
              │(master)  │   │           │   │           │
              └─────┬─────┘   └─────┬─────┘   └─────┬─────┘
                    │               │               │
                    └───────────────┼───────────────┘
                                   │
                    ┌──────────────▼──────────────┐
                    │ 按nodeId排序，票数>半数    │
                    │ 最小的成为Master          │
                    └──────────────┬──────────────┘
                                   │
                            ┌──────▼──────┐
                            │ Master就绪 │
                            └───────────┘

选举条件

条件	说明
node.master: true	节点有资格成为Master
票数 > 节点数/2	需要多数派
nodeId最小	字典序最小的

配置参数

# 脑裂问题配置
discovery.zen.minimum_master_nodes: 2  # 设为 (master节点数/2)+1

故障检测

故障检测机制

Master                              Data节点
   │                                    │
   │──────────── Ping ───────���────────────→│
   │←────────── Pong ──────────────────────│
   │                                    │
   │         (节点正常，每30s)              │
   │                                    │
   │───────── Ping ─────────────────────→│
   │×           (节点无响应)              │
   │                                    │
   │    ┌──────────────┐                  │
   │    │ 标记node为 │                  │
   │    │ 离线     │                  │
   │    └──────┬───┘                  │
   │         │                       │
   │    ┌────▼─────┐               │
   │    │ 重新分配 │               │
   │    │ 分片    │               │
   │    └─────────┘               │

fault detection配置

discovery.zen.fd.ping_interval: 1s         # 探测间隔
discovery.zen.fd.ping_timeout: 30s        # 响应超时
discovery.zen.fd.ping_retries: 3              # 重试次数

脑裂问题

什么是脑裂？

正常情况：
[A/Master] ─────── [B] ─────── [C]

脑裂（两个Master）：
[A/Master1] ──  × ── [B] ──  × ── [C/Master2]
          两个集群，各有分片，数据不一致

解决方案

# 1. 配置最小Master节点数
discovery.zen.minimum_master_nodes: 2  # (master节点数/2)+1

# 2. 7.x+，使用cluster coordination
cluster.coordination.election_timeout: 5s
cluster.coordination.minimum_voting_nodes: 3

节点类型与职责

节点配置组合

配置	角色
master:true, data:true	Master + Data
master:false, data:true	Data节点
master:true, data:false	Master节点
master:false, data:false	Ingest/协调节点

协调节点

node.master: false
node.data: false
node.ingest: false

# 处理请求转发和结果合并

面试考点

Q: Master节点可以是Data节点吗？

可以，但不推荐（压力大）

Q: 脑裂怎么预防？

• 设置minimum_master_nodes
• 使用多数派选举

Q: 数据节点可以当Master？

可以，但数据量大时不推荐

Q: 如何发现集群状态？

GET /_cluster/health
GET /_cluster/health?level=indices
GET /_cluster/health?level=shards