詳盡的 Elasticsearch7.X 安裝及集群搭建教程

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簡介

首先引用 Elasticsearch （下文簡稱 ES）官網的一段描述：

Elasticsearch 是一個分散式、RESTful 風格的搜索和數據分析引擎，能夠解決不斷湧現出的各種用例。 作為 Elastic Stack 的核心，它集中存儲您的數據，幫助您發現意料之中以及意料之外的情況。

本文主要介紹 Elasticsearch 集群的搭建。通過在一台伺服器上創建 3 個 ES 實例來創建一個建議的 ES 集群。

Elasticsearch/ES

官方的Elasticsearch Reference 提供了不同版本的文檔連接，真是贊！

如果英文的不想看，還提供了中文版的 Elasticsearch 2.x: 權威指南，版本不是最新的，但是了解基本概念也是有幫助的。

Elasticsearch 7.x 包里自包含了 OpenJDK 的包。如果你想要使用你自己配置好的 Java 版本，需要設置 JAVA_HOME 環境變數 —— 參考

官方文檔 Set up Elasticsearch 有各個 OS 的安裝指導，頁面 Installing Elasticsearch 中提供了多種安裝包對應的指導鏈接！

本文選擇綠色安裝包的的方式（tar.gz）安裝。

由於實驗機器有限，可以在同一台機器上模擬出 3 個節點，安裝 ES 集群。

安裝 ES

準備工作

{% note warning %}

不能使用 root 用戶啟動 es，否則會報錯：

Caused by: java.lang.RuntimeException: can not run elasticsearch as root

{% endnote %}

如果需要新建用戶的話可以運行 sudo adduser es，修改 es 用戶的密碼：sudo passwd es。

下載 ES 安裝包

安裝包下載地址：

下面的步驟參考 Set up Elasticsearch » Installing Elasticsearch » Install Elasticsearch from archive on Linux or MacOS，選擇的安裝包是 elasticsearch-7.3.0 版本。

# 下載安裝包
wget //mirrors.huaweicloud.com/elasticsearch/7.3.0/elasticsearch-7.3.0-linux-x86_64.tar.gz
wget //mirrors.huaweicloud.com/elasticsearch/7.3.0/elasticsearch-7.3.0-linux-x86_64.tar.gz.sha512
# 驗證安裝包的完整性，如果沒問題，會輸出 OK
shasum -a 512 -c elasticsearch-7.3.0-linux-x86_64.tar.gz.sha512
tar -xzf elasticsearch-7.3.0-linux-x86_64.tar.gz
# 將目錄複製三份，作為三個節點，後面配置 ES 集群時，對應了三個 ES 實例
cp -R elasticsearch-7.3.0 es-7.3.0-node-1
cp -R elasticsearch-7.3.0 es-7.3.0-node-2
mv elasticsearch-7.3.0 es-7.3.0-node-3
# 因為以 root 用戶啟動不了 ES
chown -R es es-7.3.0*

{% note info %}
如果是 Mac 平台，則下載包 elasticsearch-{version}-darwin-x86_64.tar.gz。

MacOS Catalina 在你第一次運行 ES 時，會彈出對話框阻止運行，你需要到設置-》安全隱私中允許才行。為了阻止這種告警，可以運行如下的命令：xattr -d -r com.apple.quarantine <$ES_HOME or archive-or-directory>

{% endnote %}

$ES_HOME 是指 ES 的安裝包 tar 包解壓後的文件夾目錄。

解壓後的目錄組成：

.
├── bin # 二進位腳本存放目錄，包括 elasticsearch 來指定運行一個 node，包括 elasticsearch-plugin 來安裝 plugins
├── config # 包含了 elasticsearch.yml 配置文件
├── data # 節點上分配的每個 index/分片 的數據文件
├── lib
├── LICENSE.txt
├── logs
├── modules
├── NOTICE.txt
├── plugins # 插鍵文件存放的位置
└── README.textile

運行 Elasticsearch

我們先運行一個節點，創建 ES 單機版實例：

./bin/elasticsearch

如果要將 ES 作為守護程式運行，請在命令行中指定 -d，指定 -p 參數，將進程 ID 記錄到 pid 文件：

./bin/elasticsearch -d -p pid

日誌在 $ES_HOME/logs 目錄中。

如果要停止 ES，運行如下的命令：

pkill -F pid

檢查一下運行狀態

curl -X GET "localhost:9200/?pretty"

或者在瀏覽器中訪問 localhost:9200 都可以，會返回：

{
    "name": "node-1",
    "cluster_name": "appsearch-7.3.2",
    "cluster_uuid": "GlzI_v__QJ2s9ewAgomOqg",
    "version": {
        "number": "7.3.0",
        "build_flavor": "default",
        "build_type": "tar",
        "build_hash": "de777fa",
        "build_date": "2019-07-24T18:30:11.767338Z",
        "build_snapshot": false,
        "lucene_version": "8.1.0",
        "minimum_wire_compatibility_version": "6.8.0",
        "minimum_index_compatibility_version": "6.0.0-beta1"
    },
    "tagline": "You Know, for Search"
}

如果你是在遠端伺服器上部署的 ES，那麼，此時在你本地的工作機上還無法調通 <IP>:9200，需要對 ES 進行相關配置才能訪問，下文會介紹。

ES 配置相關

官網關於配置的內容主要有兩處：

Elasticsearch 主要有三個配置文件：

  • elasticsearch.yml ES 的配置，more
  • jvm.options ES JVM 配置，more
  • log4j2.properties ES 日誌配置，more

配置文件主要位於 $ES_HOME/config 目錄下，也可以通過 ES_PATH_CONF 環境變數來修改

YAML 的配置形式參考：

path:
    data: /var/lib/elasticsearch
    logs: /var/log/elasticsearch

設置也可以按如下方式展平：

path.data: /var/lib/elasticsearch
path.logs: /var/log/elasticsearch

JVM 配置

JVM 參數設置可以通過 jvm.options 文件（推薦方式）或者 ES_JAVA_OPTS 環境變數來修改。

jvm.options 位於

  • $ES_HOME/config/jvm.options 當通過 tar or zip 包安裝
  • /etc/elasticsearch/jvm.options 當通過 Debian or RPM packages

官網也介紹了如何設置堆大小。

默認情況，ES 告訴 JVM 使用一個最小和最大都為 1GB 的堆。但是到了生產環境，這個配置就比較重要了，確保 ES 有足夠堆空間可用。

ES 使用 Xms(minimum heap size) 和 Xmx(maxmimum heap size) 設置堆大小。你應該將這兩個值設為同樣的大小。

Xms 和 Xmx 不能大於你物理機記憶體的 50%。

設置的示例：

-Xms2g 
-Xmx2g

elasticsearch.yml 配置

ES 默認會載入位於 $ES_HOME/config/elasticsearch.yml 的配置文件。

備註：任何能夠通過配置文件設置的內容，都可以通過命令行使用 -E 的語法進行指定，例如：

./bin/elasticsearch -d -Ecluster.name=my_cluster -Enode.name=node_1

cluster.name

cluster.name 設置集群名稱。一個節點只能加入一個集群中，默認的集群名稱是 elasticsearch。

cluster.name: search-7.3.2

{% note info %}
確保節點的集群名稱要設置正確，這樣才能加入到同一個集群中。上面示例就自定義了集群名稱為 appsearch-7.3.2。
{% endnote %}

node.name

node.name：可以配置每個節點的名稱。用來提供可讀性高的 ES 實例名稱，它默認名稱是機器的 hostname，可以自定義：

node.name: node-1

同一集群中的節點名稱不能相同

network.host

network.host：設置訪問的地址。默認僅綁定在迴環地址 127.0.0.1 和 [::1]。如果需要從其他伺服器上訪問以及多態機器搭建集群，我們需要設定 ES 運行綁定的 Host，節點需要綁定非迴環的地址。建議設置為主機的公網 IP 或 0.0.0.0：

network.host: 0.0.0.0

更多的網路設置可以閱讀 Network Settings

http.port

http.port 默認埠是 9200 ：

http.port: 9200

{% note warning %}
注意：這是指 http 埠，如果採用 REST API 對接 ES，那麼就是採用的 http 協議
{% endnote%}

transport.port

REST 客戶端通過 HTTP 將請求發送到您的 Elasticsearch 集群，但是接收到客戶端請求的節點不能總是單獨處理它，通常必須將其傳遞給其他節點以進行進一步處理。它使用傳輸網路層（transport networking layer）執行此操作。傳輸層用於集群中節點之間的所有內部通訊，與遠程集群節點的所有通訊，以及 Elasticsearch Java API 中的 TransportClient。

transport.port 綁定埠範圍。默認為 9300-9400

transport.port: 9300

因為要在一台機器上創建是三個 ES 實例，這裡明確指定每個實例的埠。

discovery.seed_hosts

discovery.seed_hosts：發現設置。有兩種重要的發現和集群形成配置，以便集群中的節點能夠彼此發現並且選擇一個主節點。官網/Important discovery and cluster formation settings

discovery.seed_hosts 是組件集群時比較重要的配置，用於啟動當前節點時，發現其他節點的初始列表。

開箱即用，無需任何網路配置， ES 將綁定到可用的環回地址，並將掃描本地埠 9300 - 9305，以嘗試連接到同一伺服器上運行的其他節點。 這無需任何配置即可提供自動群集的體驗。

如果要與其他主機上的節點組成集群，則必須設置 discovery.seed_hosts，用來提供集群中的其他主機列表（它們是符合主機資格要求的master-eligible並且可能處於活動狀態的且可達的，以便定址發現過程）。此設置應該是群集中所有符合主機資格的節點的地址的列表。 每個地址可以是 IP 地址，也可以是通過 DNS 解析為一個或多個 IP 地址的主機名（hostname）。

當一個已經加入過集群的節點重啟時，如果他無法與之前集群中的節點通訊，很可能就會報這個錯誤 master not discovered or elected yet, an election requires at least 2 nodes with ids from。因此，我在一台伺服器上模擬三個 ES 實例時，這個配置我明確指定了埠號。

配置集群的主機地址，配置之後集群的主機之間可以自動發現（可以帶上埠，例如 127.0.0.1:9300）：

discovery.seed_hosts: ["127.0.0.1:9300","127.0.0.1:9301"]

the default discovery settings are unsuitable for production use; at least one of [discovery.seed_hosts, discovery.seed_providers, cluster.initial_master_nodes] must be configured

必須至少配置 [discovery.seed_hosts，discovery.seed_providers，cluster.initial_master_nodes] 中的一個。

cluster.initial_master_nodes

cluster.initial_master_nodes: 初始的候選 master 節點列表。初始主節點應通過其 node.name 標識，默認為其主機名。確保 cluster.initial_master_nodes 中的值與 node.name 完全匹配。

首次啟動全新的 ES 集群時，會出現一個集群引導/集群選舉/cluster bootstrapping步驟，該步驟確定了在第一次選舉中的符合主節點資格的節點集合。在開發模式下，如果沒有進行發現設置，此步驟由節點本身自動執行。由於這種自動引導從本質上講是不安全的，因此當您在生產模式下第一次啟動全新的群集時，你必須顯式列出符合資格的主節點。也就是說，需要使用 cluster.initial_master_nodes 設置來設置該主節點列表。重新啟動集群或將新節點添加到現有集群時，你不應使用此設置

在新版 7.x 的 ES 中，對 ES 的集群發現系統做了調整，不再有 discovery.zen.minimum_master_nodes 這個控制集群腦裂的配置，轉而由集群自主控制，並且新版在啟動一個新的集群的時候需要有 cluster.initial_master_nodes 初始化集群主節點列表。如果一個集群一旦形成，你不該再設置該配置項，應該移除它。該配置項僅僅是集群第一次創建時設置的！集群形成之後，這個配置也會被忽略的！

{% note warning %}
cluster.initial_master_nodes 該配置項並不是需要每個節點設置保持一致，設置需謹慎，如果其中的主節點關閉了，可能會導致其他主節點也會關閉。因為一旦節點初始啟動時設置了這個參數，它下次啟動時還是會嘗試和當初指定的主節點鏈接，當鏈接失敗時，自己也會關閉！

因此，為了保證可用性，預備做主節點的節點不用每個上面都配置該配置項！保證有的主節點上就不設置該配置項，這樣當有主節點故障時，還有可用的主節點不會一定要去尋找初始節點中的主節點！
{% endnote%}

關於 cluster.initial_master_nodes 可以查看如下資料：

其他

集群的主要配置項上面已經介紹的差不多了，同時也給出了一些文檔拓展閱讀。實際的生產環境中，配置稍微會複雜點，下面補充一些配置項的介紹。需要說明的是，下面的一些配置即使不配置，ES 的集群也可以成功啟動的。

創建集群

實驗機器有限，我們在同一台機器上創建三個 ES 實例來創建集群，分別明確指定了這些實例的 http.port 和 transport.port。discovery.seed_hosts明確指定實例的埠對測試集群的高可用性很關鍵。

如果後期有新節點加入，新節點的 discovery.seed_hosts 沒必要包含所有的節點，只要它裡面包含集群中已有的節點資訊，新節點就能發現整個集群了。

集群配置預覽

分別進入es-7.3.0-node-1、es-7.3.0-node-2 和 es-7.3.0-node-3 的文件夾，config/elasticsearch.yml 設置如下：

# es-7.3.0-node-1
cluster.name: search-7.3.2
node.name: node-1
node.master: true
node.data: false
node.ingest: false
network.host: 0.0.0.0
http.port: 9200
transport.port: 9300
discovery.seed_hosts: ["127.0.0.1:9300","127.0.0.1:9301","127.0.0.1:9302"]
cluster.initial_master_nodes: ["node-1"]

# es-7.3.0-node-2
cluster.name: search-7.3.2
node.name: node-2
node.master: true
node.data: true
node.ingest: false
network.host: 0.0.0.0
http.port: 9201
transport.port: 9301
discovery.seed_hosts: ["127.0.0.1:9300","127.0.0.1:9301","127.0.0.1:9302"]

# es-7.3.0-node-3
cluster.name: search-7.3.2
node.name: node-3
node.master: true
node.data: true
node.ingest: false
network.host: 0.0.0.0
http.port: 9202
transport.port: 9302
discovery.seed_hosts: ["127.0.0.1:9300","127.0.0.1:9301","127.0.0.1:9302"]

node-1 節點僅僅是一個 master 節點，它不是一個數據節點。

經過上面的配置，可以通過命令 egrep -v "^#|^$" config/elasticsearch.yml 檢查配置項。

先啟動 node-1 節點，因為它設置了初始主節點的列表。這時候就可以使用 //<host IP>:9200/ 看到結果了。然後逐一啟動 node-2 和 node-3。通過訪問 //127.0.0.1:9200/_cat/nodes 查看集群是否 OK：

192.168.3.112 25 87 13 4.29   dm - node-3
192.168.3.112 26 87 16 4.29   dm - node-2
192.168.3.112 35 87 16 4.29   m  * node-1

//127.0.0.1:9200/_nodes 將會顯示節點更多的詳情資訊

插鍵顯示結果：

集群

五角星表示該節點是主節點，圓圈表示該節點是數據節點

有沒有發現，我並沒有給 node-2 和 node-3 明確指定埠，為什麼在一台機器上也成功啟動了這兩個節點？

因為 Elasticsearch 會取用 9200~9299 這個範圍內的埠，如果 9200 被佔用，就選擇 9201，依次類推。

補充：其實，還有一個簡單的方法模擬創建集群（該方法我未測試，僅供參考）。

我們首先將上面運行的三個節點停止掉，然後進入 es-7.3.0-node-1 文件夾下：

mkdir -p data/data{1,2,3}
./bin/elasticsearch -E node.name=node-1 -E cluster.name=appsearch-7.3.2 -E path.data=data/data1 -E path.logs=logs/logs1 -d -p pid1
./bin/elasticsearch -E node.name=node-2 -E cluster.name=appsearch-7.3.2 -E path.data=data/data2 -E path.logs=logs/logs2 -E http.port=9201 -d -p pid2
./bin/elasticsearch -E node.name=node-3 -E cluster.name=appsearch-7.3.2 -E path.data=data/data3 -E path.logs=logs/logs3 -E http.port=9202 -d -p pid3

安裝插鍵

./bin/elasticsearch-plugin install analysis-icu

如果插鍵安裝慢，可以先下載下來，再安裝：

wget //artifacts.elastic.co/downloads/elasticsearch-plugins/analysis-icu/analysis-icu-7.3.0.zip
./bin/elasticsearch-plugin install file://file path Of analysis-icu-7.1.0.zip

ES-FAQ

Q1：[1]: max virtual memory areas vm.max_map_count [65530] is too low, increase to at least [262144]

echo "vm.max_map_count=262144" > /etc/sysctl.conf
sysctl -p

Q2：max file descriptors [4096] for elasticsearch process is too low, increase to at least [65536]

sudo vim /etc/security/limits.conf
# 加入以下內容
* soft nofile 300000
* hard nofile 300000
* soft nproc 102400
* soft memlock unlimited
* hard memlock unlimited

Q3：master_not_discovered_exception

主節點指定的名字要保證存在，別指定了不存在的節點名。

總結

本文是通過 tar 包方式安裝的，安裝目錄相對集中、配置方便。用 RPM 包安裝的話，可以直接用 systemctl 的命令查看 ES 狀態、對其重啟等。

參考

最後

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