面试题：ElasticSearch主分片节点流程稳定性保障之故障恢复

Question

在ElasticSearch中，当主分片节点发生故障后，ElasticSearch是如何保障数据一致性以及快速恢复主分片节点流程的稳定性的，请简述其恢复机制。

Answer 1

1. 数据一致性保障：
   • 副本分片机制：Elasticsearch 每个主分片都有对应的副本分片。当主分片节点发生故障时，Elasticsearch 会从副本分片中选择一个提升为新的主分片。由于副本分片是主分片的拷贝，这样能在很大程度上保障数据的一致性。在正常情况下，Elasticsearch 通过同步写操作来确保主分片和副本分片的数据一致性。当对主分片进行写操作时，会同时将操作复制到副本分片，只有当足够数量（可以通过 consistency 参数配置，如 one、quorum、all 等）的副本分片确认写入成功后，才会返回写入成功的响应给客户端。
2. 主分片节点恢复流程稳定性：
   • 选举机制：
     • 候选主节点资格：只有具备 master 资格的节点才有可能被选举为主节点。节点在启动时会广播自己的信息，其他节点会接收到这些信息并了解哪些节点是候选主节点。
     • 选举算法：Elasticsearch 使用基于版本号的选举算法。当主节点故障时，候选主节点会比较自己保存的集群状态版本号，版本号最高的节点有更高的优先级成为新的主节点。如果版本号相同，则比较节点 ID（节点启动时生成的唯一标识），ID 较小的节点会被选举为主节点。这种选举算法能够确保在大多数情况下，集群能快速且稳定地选举出一个新的主节点。
   • 重新分配分片：新的主节点选举出来后，会负责重新分配分片。它会根据集群的健康状态（如节点数量、磁盘空间等），将故障主分片的副本分片分配到合适的节点上，并确保每个分片都有合适数量的副本，以维持集群的高可用性和数据冗余。同时，新主节点会向集群中的其他节点发送更新后的集群状态信息，使所有节点都能同步新的分片分配情况。