面试题：ElasticSearch Transport架构中节点间通信的主要机制是什么

Question

请阐述ElasticSearch Transport架构里，节点之间进行通信所依赖的主要机制，并简单说明其工作流程。

Answer 1

主要机制

1. Transport 模块：Elasticsearch 基于 Java 的 Netty 构建了 Transport 模块来实现节点间通信。它负责管理网络连接、序列化与反序列化数据以及处理请求和响应。
2. 序列化协议：使用自定义的二进制序列化协议，能够高效地将 Java 对象转换为字节流在网络上传输，并且在接收端再反序列化为对象。这种协议比通用的序列化方式（如 Java 原生序列化）更轻量、高效。
3. 发现机制：节点通过发现机制来识别集群中的其他节点。在默认情况下，Elasticsearch 使用 Zen Discovery 机制。它基于种子节点列表进行节点发现，新节点启动时会向种子节点发送请求，种子节点将集群中其他节点的信息返回给新节点，帮助新节点加入集群。

工作流程

1. 节点启动与发现
   • 新节点启动后，根据配置的种子节点列表尝试连接其中的一个或多个种子节点。
   • 种子节点收到新节点的连接请求后，将集群中其他节点的信息（如节点地址、节点 ID 等）返回给新节点。
   • 新节点通过这些信息与其他节点建立连接，完成加入集群的过程。
2. 请求发送
   • 当一个节点（如客户端节点或数据节点）需要执行某个操作（例如索引文档、搜索等）时，它会构建相应的请求对象。
   • 该请求对象会通过 Transport 模块进行序列化，转换为字节流。
   • 然后根据请求的目标节点（如果是写操作，可能是主节点或负责该分片的节点；读操作可能是包含相关副本分片的节点），通过建立好的网络连接将序列化后的请求发送出去。
3. 请求接收与处理
   • 目标节点的 Transport 模块接收到字节流后，对其进行反序列化，还原成请求对象。
   • 节点根据请求的类型，将其转发到相应的处理模块（如索引模块处理索引文档请求，搜索模块处理搜索请求等）进行处理。
4. 响应返回
   • 处理模块完成操作后，构建响应对象。
   • 响应对象同样通过 Transport 模块进行序列化并发送回请求节点。
   • 请求节点接收到响应后，反序列化响应对象，获取操作的结果并返回给客户端（如果是客户端发起的请求）。