面试题：ElasticSearch中Index请求在分布式环境下如何实现基本流程

Question

请详细描述在ElasticSearch分布式集群中，一个Index请求从客户端发起，到最终数据存储在各个节点上的基本流程，包括涉及到的主节点、数据节点等角色的具体操作。

Answer 1

1. 客户端请求阶段
   • 客户端向Elasticsearch集群中的任意一个节点（通常称为协调节点，该节点可以是主节点或数据节点等）发送Index请求。这个请求包含了要索引的文档数据、索引名称、文档类型（在Elasticsearch 7.x 后逐渐弃用）等相关信息。
2. 协调节点处理阶段
   • 路由计算：协调节点接收到请求后，根据Index请求中的索引名称和文档ID（如果提供），使用公式shard = hash(document_id) % number_of_primary_shards计算出该文档应该存储在哪个主分片上。这里的number_of_primary_shards是在创建索引时指定的主分片数量。
   • 转发请求：协调节点确定目标主分片所在的数据节点后，将Index请求转发到对应的主分片所在的数据节点。
3. 主分片所在数据节点处理阶段
   • 数据写入：主分片所在的数据节点接收到请求后，将文档数据写入到其对应的Lucene索引文件中。同时，该数据节点会向其他副本分片所在的数据节点发送复制请求。
   • 本地确认：主分片成功写入数据后，会向协调节点发送确认信息，告知协调节点本地数据写入成功。
4. 副本分片所在数据节点处理阶段
   • 数据复制：副本分片所在的数据节点接收到主分片发送的复制请求后，将数据写入到自己对应的Lucene索引文件中。
   • 副本确认：副本分片成功写入数据后，向主分片所在的数据节点发送确认信息。当主分片接收到所有副本分片的确认信息后，它会再次向协调节点发送确认信息，告知协调节点所有副本分片都已成功复制数据。
5. 协调节点响应阶段
   • 最终响应：协调节点收到主分片及所有副本分片的确认信息后，向客户端返回Index请求成功的响应。如果在整个过程中任何一个环节出现错误，协调节点会捕获错误信息，并向客户端返回相应的错误响应。

在整个流程中，主节点负责管理集群状态，如创建、删除索引，分配分片等，但不直接参与Index请求的数据写入操作。数据节点负责实际的数据存储和读写操作。协调节点起到请求转发、路由计算以及最终响应客户端等作用。