面试题：ElasticSearch选主得票机制如何在一定程度上保障数据一致性

Question

请简要阐述ElasticSearch选主得票机制的基本流程，并说明它是怎样对数据一致性起到保障作用的。

Answer 1

ElasticSearch选主得票机制基本流程

1. 节点发现：ElasticSearch集群中的节点通过配置的发现机制（如Zen Discovery）相互发现。每个节点启动后，会尝试与其他已知节点建立连接，形成一个网络拓扑。
2. 资格判断：并不是所有节点都有资格成为主节点。只有被配置为master eligible的节点才可以参与选主过程。这可以通过在节点配置文件（elasticsearch.yml）中设置node.master: true来指定。
3. 初始投票：当集群中没有主节点（如首次启动）或主节点失联时，所有具备主节点资格的节点开始参与选主。每个节点会向其他节点发送投票请求，推荐自己为主节点候选人。
4. 投票计数：收到投票请求的节点，会根据一定规则（如节点ID的字典序等）决定是否投出赞成票。若赞成，就会将投票信息返回给候选人节点。候选人节点统计自己获得的票数。
5. 当选主节点：当某个具备主节点资格的候选人节点获得超过半数（(master eligible nodes count / 2) + 1）的赞成票时，它就会被选举为主节点。然后主节点会向集群中的其他节点广播自己当选的信息，其他节点更新集群状态，确认新主节点。

对数据一致性的保障作用

1. 写操作一致性：主节点负责处理索引数据的写操作。当有新文档要写入时，主节点会将写请求分配到对应的分片上。它会确保数据首先写入主分片，然后同步复制到所有的副本分片。只有当所有副本分片都成功确认收到数据后，主节点才会向客户端返回成功响应。这样就保证了一份数据在所有分片上的一致性，避免数据丢失或不一致的情况。
2. 集群状态管理：主节点维护着整个集群的状态信息，包括节点信息、索引信息、分片信息等。当集群状态发生变化（如新节点加入、节点故障、索引创建等）时，主节点会更新集群状态，并将新的状态信息同步到所有节点。通过这种方式，所有节点对于集群的状态认知保持一致，从而保障数据在集群范围内的一致性。
3. 故障处理：如果主节点发生故障，选主机制会快速选举出新的主节点。在选举过程中，集群会进入短暂的不稳定状态，但新主节点一旦确定，它会基于之前集群状态的记录，协调各个节点恢复数据一致性。例如，对于在故障期间未完成的写操作，新主节点会重新协调处理，确保数据的完整性和一致性。