面试题：ElasticSearch分片读写时关闭节点并发控制的基本原理

Question

请阐述在ElasticSearch中，当进行分片读写操作且需要关闭节点时，并发控制的基本原理是什么？

Answer 1

1. 分片读写与节点关闭概述

在ElasticSearch中，数据被分散存储在多个分片（shards）上，每个分片可以是主分片或副本分片。当进行读写操作时，这些操作会分布到各个相关分片上。而关闭节点时，可能涉及到该节点上承载的分片的处理。

2. 并发控制基本原理

• 主分片与副本分片协调：主分片负责处理写操作，并将数据同步到副本分片。当要关闭承载主分片的节点时，ElasticSearch会先将主分片的角色转移到其他副本分片上（如果存在可用副本），以确保写操作能继续进行。这通过内部的选主机制实现，该机制基于节点间的通信和状态感知。
• 版本控制：ElasticSearch使用版本号来确保数据一致性。每次对文档进行写操作时，版本号递增。在读取时，会检查版本号以确保读取到的数据是最新的。当关闭节点时，即使有并发读写，由于版本号的存在，不会出现数据覆盖错误。例如，一个写操作尝试更新文档版本为5，但此时另一个并发写操作已经将版本更新到6，那么第一个写操作会失败，保证了数据一致性。
• 集群状态管理：ElasticSearch集群维护一个集群状态，包含了所有节点、分片的信息。当要关闭节点时，集群状态会更新，告知其他节点该节点即将离开。这使得其他节点在进行读写操作时，能够避开即将关闭的节点上的分片，从而避免可能的错误。同时，集群会根据新的状态重新分配分片，以维持高可用性和数据均衡。例如，当关闭的节点上有副本分片时，集群可能会将该副本分片的数据在其他节点上重新创建。