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Elasticsearch (ES) 作为一款功能强大的开源搜索和分析引擎，在现代数据驱动的应用中扮演着不可或缺的角色。它凭借着高性能、可扩展性和丰富的功能，在搜索、日志分析、数据可视化等领域得到广泛应用。本文将带你深入了解 ES 的核心概念、工作原理，并详细介绍如何在 Ubuntu 20.04 上安装和配置 ES，帮助你快速掌握 ES 的精髓，并将其应用于你的项目中。
一、ES 简介
Elasticsearch 是一个基于 Apache Lucene 的开源搜索引擎，它提供了一种简单、高效的方式来存储、搜索和分析海量数据。ES 采用 RESTful API 进行操作，支持多种编程语言，并提供丰富的插件扩展功能。
1、核心概念
- 索引 (Index)：类似于数据库中的表，用于存储特定类型的数据。
- 类型 (Type)：在索引中用于区分不同类型的数据，例如文章、用户等。
- 文档 (Document)：存储在索引中的单个数据项，类似于数据库中的行。
- 字段 (Field)：文档中的单个属性，类似于数据库中的列。
- 集群 (Cluster)：多个 ES 节点的集合，用于提高性能和容错性。
- 节点 (Node)：集群中的单个 ES 实例，负责存储数据、处理请求等。
- 分片 (Shard)：每个索引可以被划分为多个分片，用于提高性能和数据分布。
- 副本 (Replica)：每个分片可以有多个副本，用于提高容错性和数据可用性。
2、工作原理
ES 采用倒排索引机制来实现快速搜索。当添加新文档时，ES 会将文档中的文本内容进行分词和索引，并将每个词语与其对应的文档 ID 存储在索引中。搜索时，ES 会根据用户输入的关键词，从索引中查找包含该关键词的文档 ID，并返回相关结果。
3、 优势
- 高性能：基于 Lucene 的倒排索引机制，可以快速搜索海量数据。
- 可扩展性：支持集群部署，可以轻松扩展到多个节点，满足高并发需求。
- 功能丰富：提供丰富的 API 和插件，支持多种搜索功能和数据分析功能。
- 开源免费：完全免费使用，并拥有庞大的社区支持。
二、ES 在 Ubuntu 20.04 上的安装
1、安装 Java
ES 依赖于 Java 运行环境，需要先安装 Java。
sudo apt update sudo apt install default-jre 2、下载 ES 安装包
从 Elasticsearch 官方网站 Download Elasticsearch | Elastic 下载与操作系统匹配的安装包。
3、创建 ES 用户
为了更安全地运行 ES，建议创建一个专门的用户来运行 ES 服务。
sudo useradd -M -s /bin/bash elasticsearch 4 、解压安装包
将下载的安装包解压到指定的目录。
sudo tar -xzf elasticsearch-7.17.3.tar.gz -C /opt/ sudo chown -R elasticsearch:elasticsearch /opt/elasticsearch-7.17.3 5、 配置 ES
修改配置文件：编辑
config/elasticsearch.yml文件，根据需要修改配置项，例如节点名称、集群名称、数据存储路径等。- 节点名称：
node.name: 设置节点的唯一标识符。 - 集群名称：
cluster.name: 设置集群的名称。 - 数据存储路径：
path.data: 设置数据存储目录。 - 日志存储路径：
path.logs: 设置日志存储目录。 - 网络配置：
network.host: 设置 ES 监听的 IP 地址。
node.name: es-node-1 cluster.name: my-elasticsearch-cluster path.data: /var/lib/elasticsearch path.logs: /var/log/elasticsearch network.host: 0.0.0.0- 节点名称：
配置 Java 环境变量：编辑
bin/elasticsearch.env文件，设置 Java 环境变量。export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/default-java
6、 启动 ES
在 ES 安装目录下运行 bin/elasticsearch 命令启动 ES。
sudo -u elasticsearch /opt/elasticsearch-7.17.3/bin/elasticsearch 7、验证安装
访问 http://localhost:9200，如果返回 ES 版本信息，则表示安装成功。
三、ES 常用命令
1、创建索引
curl -XPUT http://localhost:9200/my_index -H 'Content-Type: application/json' -d' { "settings": { "number_of_shards": 5, "number_of_replicas": 1 } } ' 2、 插入文档
curl -XPOST http://localhost:9200/my_index/my_type -H 'Content-Type: application/json' -d' { "title": "My first document", "content": "This is the content of my first document." } ' 3、查询文档
curl -XGET http://localhost:9200/my_index/my_type/_search -H 'Content-Type: application/json' -d' { "query": { "match": { "title": "first" } } } ' 4、 删除索引
curl -XDELETE http://localhost:9200/my_index 5、删除文档
curl -XDELETE http://localhost:9200/my_index/my_type/1 四、ES 配置详解
1、集群配置
- cluster.name: 设置集群的名称，所有节点的集群名称必须一致。
- discovery.zen.minimum_master_nodes: 设置成为主节点的最低数量，默认值为 1。
- discovery.zen.ping.unicast.hosts: 设置节点发现机制，默认值为 127.0.0.1。
2、节点配置
- node.name: 设置节点的唯一标识符。
- node.master: 设置节点是否可以成为主节点，默认值为 true。
- node.data: 设置节点是否可以存储数据，默认值为 true。
3、 索引配置
- index.number_of_shards: 设置每个索引的分片数量，默认值为 5。
- index.number_of_replicas: 设置每个分片副本的数量，默认值为 1。
- index.refresh_interval: 设置索引刷新的频率，默认值为 1 秒。
4、安全配置
- xpack.security.enabled: 设置安全功能是否启用，默认值为 false。
- xpack.security.authc.realms.file.order: 设置认证方式，默认值为 1。
- xpack.security.transport.ssl.enabled: 设置 TLS/SSL 是否启用，默认值为 false。
五、ES 高级应用
1、集群管理
ES 支持集群部署，可以将多个节点组成一个集群，提高性能和容错性。
2、分片和副本
ES 可以将索引划分为多个分片，并为每个分片创建多个副本，提高性能和数据可用性。
3、索引优化
可以通过调整索引配置、分词器等方式优化索引性能。
4、数据分析
ES 提供丰富的分析功能，可以进行聚合、统计、趋势分析等操作。
5、 安全管理
ES 支持用户认证、访问控制等安全功能，确保数据安全。
六、ES 学习资源
- 官方网站：Elastic — The Search AI Company | Elastic
- 官方文档：Elasticsearch Guide [8.13] | Elastic
- 社区论坛：Discuss the Elastic Stack - Official ELK / Elastic Stack, Elasticsearch, Logstash, Kibana, Beats and more forums
- GitHub 仓库：GitHub - elastic/elasticsearch: Free and Open, Distributed, RESTful Search Engine
七、总结
ES 是一款强大的搜索和分析引擎，它拥有丰富的功能和广泛的应用场景。本文介绍了 ES 的核心概念、工作原理以及在 Ubuntu 20.04 上的安装和配置方法，希望能帮助你快速上手 ES，并将其应用于你的项目中。
八、ES 未来发展
ES 作为一款快速发展的技术，未来将会继续不断改进和创新，例如：
- 更高性能：不断优化内核，提高搜索和分析速度。
- 更强大功能：增加更多分析功能和插件，满足更多场景需求。
- 更易用性：简化操作流程，降低使用门槛。
- 更安全可靠：提高安全性，增强数据可靠性。
九、建议
- 建议使用专门的用户来运行 ES，提高安全性。
- 建议根据实际需求调整 ES 的配置，以获得最佳性能。
- 建议学习 ES 的 API，使用代码进行操作，提高效率。
- 建议关注 ES 的官方文档和社区论坛，了解最新信息和最佳实践。
希望本文能够帮助你快速入门 ES，并将其应用于你的项目中。
