面试题：ElasticSearch分片读写时关闭节点，如何从基础机制保障数据一致性

Question

在ElasticSearch中，当分片处于读写操作时关闭某个节点，简要阐述ElasticSearch从副本机制、选举机制等基础层面是如何保障数据一致性的。

Answer 1

1. 副本机制：
   • ElasticSearch 中每个主分片都有对应的副本分片。当某个节点关闭，且该节点上的主分片正在进行读写操作时，副本分片会发挥关键作用。
   • 对于读操作，如果主分片所在节点关闭，ElasticSearch 可以从副本分片中读取数据，因为副本分片是主分片数据的拷贝，能保证数据的一致性读取。
   • 对于写操作，ElasticSearch 采用的是异步复制的方式。在正常情况下，写操作首先在主分片上执行，然后异步复制到副本分片。当主分片所在节点关闭时，ElasticSearch 会自动将副本分片提升为新的主分片。由于副本分片是基于主分片的复制，在提升为新主分片后，能保证数据的一致性。同时，ElasticSearch 会记录未完成的写操作日志，当新的主分片确定后，会重放这些日志，确保数据不会丢失，进一步保障数据一致性。
2. 选举机制：
   • ElasticSearch 使用基于 Quorum 的选举机制来选择新的主分片。Quorum 是指大多数节点的概念，计算公式一般为 (master eligible nodes / 2) + 1。
   • 当节点关闭，集群需要选举新的主分片时，只有符合选举条件（如具有选举权且节点状态正常等）的节点才能参与选举。
   • 选举过程中，节点之间通过交换信息来确定哪个节点应该成为新的主分片。例如，节点会比较彼此的版本号、节点 ID 等信息。版本号较高且符合选举规则的节点会被选举为新的主分片。这样可以保证在节点故障后，新选举出的主分片能够代表最新的数据状态，从而保障数据一致性。同时，只有当大多数节点认可新的主分片时，选举才会成功，这也防止了脑裂等问题导致的数据不一致。