Elasticsearch(ES)作为一种高效且强大的搜索引擎,其数据存储方式具有独特的机制和优势,以下是对ES数据存储方式的详细解析:
分布式架构与数据分布
1、节点类型:ES集群由多个节点组成,每个节点是一个独立的ES实例,节点分为数据节点和协调节点等类型,数据节点负责存储数据和处理数据查询,而协调节点则主要负责协调客户端的请求。
2、分片与副本:为了实现数据的分布式存储和查询,ES将索引分成多个分片(Shards),每个分片是一个独立的Lucene索引,可以存储在不同的节点上,ES还支持分片的复制(Replica),即每个分片可以有一个或多个副本,副本可以存储在不同的节点上,以提高数据的可用性和查询性能。
3、数据分布:在创建索引时,可以通过指定分片数量来控制数据的分布,默认情况下,ES会根据节点数量自动分配分片,也可以使用_shards
API动态调整现有索引的分片数量。
倒排索引与文档存储
1、倒排索引:倒排索引是ES高效存储和查询数据的核心结构,它将文档中的每个词语映射到包含该词语的文档列表,从而实现快速的全文搜索,当文档被索引到ES中时,ES会为每个字段创建倒排索引。
2、文档存储:在ES中,数据以文档的形式存储,每个文档是一个JSON对象,包含多个字段和对应的值,文档可以是嵌套的对象和数组,并且每个文档都有一个唯一的ID用于标识。
3、段(Segment):每个分片由多个段组成,新文档首先被写入内存中的事务日志(translog),然后定期刷新到磁盘形成段,随着时间推移,多个小段会被合并成更大的段,以提高读取性能和减少存储开销。
近实时处理与持久化机制
1、近实时处理:ES支持近实时处理,即数据在索引后几乎可以立即被搜索到,这通过定期刷新索引来实现,确保新数据能够尽快被查询到,默认情况下,ES会每隔一秒钟刷新一次索引。
2、持久化机制:ES的数据持久化机制确保了数据在系统重启或故障后不会丢失,当一个文档被索引到ES中时,ES会将数据写入内存,并定期将内存中的数据刷新到磁盘,ES还支持快照和恢复功能,可以定期将索引数据备份到外部存储。
Elasticsearch的数据存储方式涉及分布式架构、倒排索引、文档存储、近实时处理以及持久化机制等多个方面,这些技术手段共同确保了ES能够在大规模数据集上实现高效的数据存储、检索和分析能力。
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