面试题：ElasticSearch节点启动时如何处理网络相关配置及进行网络连接

Question

在ElasticSearch节点启动过程中，网络配置与连接是重要环节。描述节点如何解析和应用网络相关配置，包括绑定地址、端口设置等，以及怎样与集群内其他节点建立网络连接并进行初始化通信。

Answer 1

1. 网络配置解析与应用

• 绑定地址：
  • Elasticsearch通过配置文件elasticsearch.yml中的network.host参数来设置绑定地址。此参数可以设置为具体的IP地址（如192.168.1.100），也可以设置为特殊值，例如0.0.0.0表示绑定到所有可用网络接口，localhost表示仅绑定到本地回环接口。
  • 节点启动时，会读取该配置并将自身网络服务绑定到指定地址。如果配置了无效的地址，节点启动会失败并在日志中记录相关错误信息。
• 端口设置：
  • Elasticsearch使用http.port参数设置HTTP端口，默认值为9200 ，用于接收HTTP请求，供外部客户端与Elasticsearch进行交互，如查询、索引文档等操作。
  • transport.port参数设置传输层端口，默认值为9300 ，主要用于节点间通信，如集群状态同步、数据复制等。同样，在节点启动时会读取这些端口配置，并尝试在指定端口上监听连接。若端口已被其他进程占用，节点启动会失败并在日志中提示端口冲突错误。

2. 与集群内其他节点建立网络连接及初始化通信

• 发现机制：
  • Elasticsearch默认使用Zen Discovery机制来发现集群中的其他节点。在elasticsearch.yml中，可以通过discovery.seed_hosts参数指定初始的种子节点列表，格式为["host1:port", "host2:port"]。例如["192.168.1.100:9300", "192.168.1.101:9300"]。
  • 节点启动后，会尝试与种子节点列表中的节点建立传输层连接（通过transport.port）。如果配置了cluster.initial_master_nodes参数，在首次启动集群时，该参数指定的节点会参与主节点选举过程。
• 握手与通信初始化：
  • 当节点与种子节点建立连接后，会进行一系列握手操作。节点之间交换基本信息，如节点ID、版本号、集群名称等。只有集群名称匹配的节点才能加入同一个集群。
  • 成功握手后，节点会向其他节点发送自己的状态信息，包括自身的索引、分片等信息。同时，节点也会接收其他节点的状态信息，从而构建整个集群的状态视图。通过这种方式，节点可以知晓集群内的所有节点、分片分布等情况，完成初始化通信并开始正常的集群协作，如数据的复制、负载均衡等操作。