Elasticsearch 高可用集群架构

Elasticsearch 系列 · 第 8/10 篇
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开头：场景与目标

单机 ES 扛不住流量和数据量。本篇搭建三节点集群，理解主分片/副本、集群状态红黄绿，并完成 ES 8.x Security 认证与 Kibana/Cerebro 接入。

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一、为什么需要集群

能力	说明
高可用	部分节点宕机，服务与数据仍可用
水平扩展	加节点扩容存储与吞吐
负载分散	分片分布在多节点，并行检索

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二、核心概念

2.1 集群与节点

• Cluster：一个 ES 集群由多个节点组成，通过 cluster.name 区分
• Node：一个 ES 进程实例；生产建议一机一节点

2.2 分片

PUT /blogs
{
  "settings": {
    "number_of_shards": 3,
    "number_of_replicas": 1
  }
}

类型	作用	可调
Primary Shard	水平切分数据，底层是 Lucene 实例	创建后不可改
Replica Shard	主分片副本，保证高可用、提升读吞吐	可动态调整

3 主分片 + 1 副本 = 共 6 个分片（每主 1 副）。

2.3 集群健康状态

状态	含义
Green	所有主分片与副本正常
Yellow	主分片正常，部分副本未分配
Red	有主分片未分配，部分数据不可用

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三、CAT API 运维

GET /_cluster/health
GET /_cat/nodes?v
GET /_cat/health?v
GET /_cat/shards?v
GET /_cat/master?v
GET /_cat/indices?v

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四、三节点集群搭建

4.1 环境准备

IP	节点名
192.168.65.213	node-1
192.168.65.207	node-2
192.168.65.208	node-3

adduser es
vim /etc/hosts
192.168.65.213 es-node1
192.168.65.207 es-node2
192.168.65.208 es-node3

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

4.2 系统调优（bootstrap checks）

# /etc/security/limits.conf
* soft nofile 65536
* hard nofile 65536
* soft nproc 4096
* hard nproc 4096

# /etc/sysctl.conf
vm.max_map_count=262144
sysctl -p

4.3 elasticsearch.yml（三节点示例）

node-1：

cluster.name: es-cluster
node.name: node-1
network.host: 0.0.0.0
discovery.seed_hosts: ["es-node1", "es-node2", "es-node3"]
cluster.initial_master_nodes: ["node-1", "node-2", "node-3"]
http.cors.enabled: true
http.cors.allow-origin: "*"
xpack.security.enabled: false

node-2 / node-3 仅改 node.name。集群首次启动后，应从所有节点配置中移除 cluster.initial_master_nodes。

4.4 启动与验证

bin/elasticsearch -d
GET /_cluster/health?pretty
GET /_cat/nodes?v

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五、ES 8.x Security 认证

生产环境应开启 Security：

xpack.security.enabled: true
xpack.security.enrollment.enabled: true

首次启动会输出 enrollment token，用于 Kibana 接入：

bin/elasticsearch-create-enrollment-token -s kibana
bin/elasticsearch-reset-password -u elastic

Kibana kibana.yml：

elasticsearch.hosts: ["https://localhost:9200"]
elasticsearch.username: "kibana_system"
elasticsearch.password: "<password>"
elasticsearch.ssl.verificationMode: certificate

REST 请求需带认证：

curl -u elastic:password -k https://localhost:9200/_cluster/health

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六、Cerebro 集群管理

Cerebro 是轻量 Web 集群管理工具，可查看节点、索引、分片分布，执行常见运维操作。配置 ES 地址与认证后即可使用。

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小结

• 主分片数创建时定死；副本数可随时调。
• Yellow 通常是副本未分配（单节点集群设 number_of_replicas: 0）。
• 生产必须做 limits/sysctl 调优 + Security 认证。

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