面试题：ElasticSearch 中副分片与主分片一致性保证基础方法

Question

在 ElasticSearch 中，简要阐述保证副分片和主分片一致的常见方法有哪些，并说明每种方法的基本原理。

Answer 1

1. 同步复制

• 基本原理：当主分片接收到写操作时，它会等待所有配置的副分片成功复制该操作后，才向客户端返回成功响应。只有在所有副分片都确认已成功复制数据的情况下，此次写操作才被视为完成。这种方式确保了副分片和主分片的数据在每次写操作后都保持一致。例如，写入一条新文档时，主分片会将文档发送给所有副分片，只有当所有副分片都确认接收并存储成功，主分片才告知客户端写入成功。

2. 异步复制 + 定期检查和修复

• 基本原理：
  • 异步复制：主分片在接收到写操作后，立即向客户端返回成功响应，同时将写操作异步发送给副分片。这样可以提高写入性能，因为客户端无需等待副分片复制完成。例如，写入新数据时，主分片马上告知客户端写入成功，同时在后台将数据复制给副分片。
  • 定期检查和修复：Elasticsearch 会定期检查主分片和副分片的数据状态。通过版本号、校验和等机制来识别数据是否一致。如果发现不一致，例如副分片的数据版本比主分片旧，Elasticsearch 会自动从主分片重新复制数据到副分片，以修复数据差异，从而保证最终一致性。

3. 版本控制

• 基本原理：Elasticsearch 为每个文档分配一个版本号。每次文档发生变更（如创建、更新、删除），版本号都会递增。主分片在执行写操作时，会将新的版本号与文档一起发送给副分片。副分片在接收数据时，会检查版本号。如果版本号符合预期（即比当前副分片上的文档版本号高），则接受该数据并更新本地副本；如果版本号不一致（如副分片版本号高于主分片发送过来的版本号，这可能是由于网络问题等导致某些操作在副分片先执行），副分片会拒绝该数据，等待主分片进一步处理。通过这种方式，利用版本号确保副分片和主分片上的数据版本一致，进而保证数据内容的一致性。