文章一：深度掌握Elasticsearch集群组建和集群设置

Elasticsearch（ES）是基于Lucene实现的分布式实时检索与分析引擎，其所有高可用、高容错、横向扩展能力，全部依托分布式集群机制实现。很多开发者仅会简单搭建集群，却不理解选主算法、分片分配、故障自愈的底层原理，导致生产环境频繁出现脑裂、集群红、分片丢失、节点无法上线等问题。

本文严格按照先原理、后实战的结构撰写：前置完整拆解ES集群架构原理、分布式一致性算法、集群选主核心算法、故障底层机制，最后统一落地集群从零搭建实战，彻底实现「懂原理、会搭建、能排障」。

Elasticsearch 集群核心原理

ES集群分布式整体架构原理

ES集群本质是一个去中心化的分布式对等集群，集群内所有节点地位对等，通过内部TCP协议自动发现、状态同步、数据协同，对外统一提供服务，客户端无需感知集群内部节点细节。

分布式集群的核心设计目标：解决单节点容量上限、性能上限、单点故障问题，实现数据冗余、请求负载均衡、故障自动转移、集群横向扩容。

集群选主核心算法与选举原理（重点）

很多资料只讲选主规则，不讲底层算法。ES 7.x/8.x 彻底废弃老旧Zen机制，统一使用基于Raft一致性算法改良的分布式选举机制 ，官方名称为ES Coordination Algorithm（ES协调算法）。

选主底层依赖：改良版Raft算法

原生Raft算法分为三个角色：领导者、跟随者、候选人，通过任期制、日志复制、多数投票实现一致性。

ES在原生Raft基础上做了轻量化改良，适配集群运维场景：

• 只针对集群元数据选举，不做强日志复制，提升集群响应速度；

• 引入固定投票配置集，避免随机节点参与选举，防止脑裂；

• 简化任期逻辑，优先保证集群快速收敛、稳定，而非极致强一致性。

算法核心结论 ：ES集群选主 = 改良版Raft多数投票机制 + 法定人数Quorum约束。

法定人数 Quorum 原理（防脑裂核心）

Raft算法的安全底线：任何决策必须获得多数节点确认。ES基于此定义Quorum法定票数：

Quorum = 主候选节点总数 / 2 + 1（向上取整）

举例：3个主候选节点，Quorum=2，必须获得至少2票才能当选主节点。

该机制从算法层面杜绝脑裂：网络分区后，任何子集群只要不满足多数票数，就无法选举主节点，集群不会出现双主冲突。

完整选举触发时机与算法流程

选举触发时机：集群初始化、主节点心跳超时离线、网络分区恢复、投票配置变更。

改良Raft选主完整流程：

1. 心跳探测：所有Master候选节点互相1s一次心跳，超时则判定对方离线；

2. 切换候选状态：无主节点时，所有存活候选节点切换为候选人状态，发起选举；

3. 广播投票请求：候选人向所有存活候选节点发送投票申请；

4. 多数票校验：统计投票数，满足Quorum法定票数则竞选成功；

5. 领导者生效：获胜节点成为Master主节点，接管集群元数据管理权限；

6. 状态同步收敛：新主节点将最新集群状态同步至所有节点，集群恢复稳定。

为什么生产必须奇数主节点？

基于Raft+Quorum算法特性：

• 偶数节点：4个主节点，Quorum=3，若分裂为2+2两个子集群，均不满足法定票数，集群无主、整体瘫痪；

• 奇数节点：3个主节点，分裂为2+1，只有2节点集群满足Quorum，可正常选主，1节点集群无法选举，彻底规避双主脑裂。

集群脑裂故障底层原理

脑裂定义 ：集群因网络抖动、分区、心跳超时，分裂为两个独立子集群，且两个子集群均满足Quorum多数投票条件，各自选出主节点。

底层危害：双主节点同时管理集群，分别执行索引创建、分片分配、数据写入，导致集群元数据分裂、分片错乱、数据覆盖、永久数据丢失，是ES最致命的分布式一致性故障。

根因总结：不满足Raft多数投票约束、主节点数量不合理、心跳超时参数不合理、非法节点参与选举。

ES集群生产搭建实战

单节点集群非安全组建：

修改JVM配置：最高不超过32G,小编这里设置为1GB

修改elasticsearch 配置，当前是想配置一个非安全的集群，所以这里设置一下

关闭X-Pack核心安全认证 xpack.security.enabled: false

之后什么都不用了，直接运行es就可以。

但是我们上述只是做了一下简单的配置，上面的配置下，我们的es只是配置到了本机可以访问，外网是访问不到的。

接下来我们可以设置IP+主节点的配置：

配置集群名称：

单节点下，这个也是可以选择配置或者是不配置的

配置节点名称：

这个是大家任意可以选择的。

配置es监听地址：

规定谁可以访问当前的es集群。

，下面问大家展示了集中配置的区别

配置值	含义
network.host: 127.0.0.1	只能本机访问，别的电脑连不上（最安全，但别人用不了）
network.host: 192.168.1.100	只允许这个 IP 的机器访问
network.host: 0.0.0.0	所有 IP 都能访问（你现在要的效果）

cluster.initial_master_nodes

• 作用：集群首次启动指定候选主节点，用于集群选举
• 取值：和node.name节点名保持一致
• 适用：首次启动生效，后续失效
• 单节点简化写法：cluster.initial_master_nodes: ["node-1"]

上述讲解后配置文件总体为

# 集群名称（同一个集群的节点名称必须一致）
cluster.name: es85X

# 当前节点的名称（唯一标识）
node.name: node-1

# 监听所有IP地址，允许外部设备访问
network.host: 0.0.0.0

# HTTP 访问端口（curl、浏览器、程序连接用）
http.port: 9200

# 节点间内部通信端口（集群同步数据用）
transport.port: 9300

# 集群第一次启动时，初始化主节点的候选列表
cluster.initial_master_nodes: ["node-1"]

# 关闭安全认证（学习环境用，生产环境不要关）
xpack.security.enabled: false

单节点集群安全组建：

和上述配置一样，只是最终不可以关闭xpack.

# 集群名称（同一个集群的节点名称必须一致）
cluster.name: es85X

# 当前节点的名称（唯一标识）
node.name: node-1

# 监听所有IP地址，允许外部设备访问
network.host: 0.0.0.0

# HTTP 访问端口（curl、浏览器、程序连接用）
http.port: 9200

# 节点间内部通信端口（集群同步数据用）
transport.port: 9300

# 集群第一次启动时，初始化主节点的候选列表
cluster.initial_master_nodes: ["node-1"]

多节点集群非安全组建：

节点一配置

# 集群名称（同一个集群的节点名称必须一致）
cluster.name: es85X

# 当前节点的名称（唯一标识）
node.name: node-1

# 监听所有IP地址，允许外部设备访问
network.host: 0.0.0.0

# HTTP 访问端口（curl、浏览器、程序连接用）
http.port: 9200

# 节点间内部通信端口（集群同步数据用）
transport.port: 9300


# 集群节点发现列表（告诉ES去哪些IP:端口找同伴节点）
discovery.seed_hosts: ["192.0.168.189:9300", "192.0.168.189:9301"]

# 集群第一次启动时，初始化主节点的候选列表
cluster.initial_master_nodes: ["node-1"]

# 关闭安全认证（学习环境用，生产环境不要关）
xpack.security.enabled: false

节点二配置

# 集群名称（同一个集群的节点名称必须一致）
cluster.name: es85X

# 当前节点的名称（唯一标识）
node.name: node-2

# 监听所有IP地址，允许外部设备访问
network.host: 0.0.0.0

# HTTP 访问端口（curl、浏览器、程序连接用）
http.port: 9201

# 节点间内部通信端口（集群同步数据用）
transport.port: 9301


# 集群节点发现列表（告诉ES去哪些IP:端口找同伴节点）
discovery.seed_hosts: ["192.0.168.189:9300", "192.0.168.189:9301"]

# 集群第一次启动时，初始化主节点的候选列表
cluster.initial_master_nodes: ["node-1"]

# 关闭安全认证（学习环境用，生产环境不要关）
xpack.security.enabled: false

非安全模式下直接启动就可以成功了。

安全模式所节点集群搭建

es在8.x版本下默认就是使用非安全的方式启动集群的。下文中问大家展示一下搭建安全模式下的集群

在安全模式下，配置的时候，参照如下的配置：

节点一：

# 集群名称（同一个集群的节点名称必须一致）
cluster.name: es85X

# 当前节点的名称（唯一标识）
node.name: node-1

# 监听所有IP地址，允许外部设备访问
network.host: 0.0.0.0

# HTTP 访问端口（curl、浏览器、程序连接用）
http.port: 9200

# 节点间内部通信端口（集群同步数据用）
transport.port: 9300

cluster.initial_master_nodes: ["node-1"]

节点二：

# 集群名称（同一个集群的节点名称必须一致）
cluster.name: es85X

# 当前节点的名称（唯一标识）
node.name: node-2

# 监听所有IP地址，允许外部设备访问
network.host: 0.0.0.0

# HTTP 访问端口（curl、浏览器、程序连接用）
http.port: 9201

# 节点间内部通信端口（集群同步数据用）
transport.port: 9301

节点三：

# 集群名称（同一个集群的节点名称必须一致）
cluster.name: es85X

# 当前节点的名称（唯一标识）
node.name: node-3

# 监听所有IP地址，允许外部设备访问
network.host: 0.0.0.0

# HTTP 访问端口（curl、浏览器、程序连接用）
http.port: 9202

# 节点间内部通信端口（集群同步数据用）
transport.port: 9302

使用安全模式的时候，启动的方式是一个一个服务器进行启动，之后通过下面的命令进行添加：

之后使用正在运行的节点执行命令：

./elasticsearch-create-enrollment-token -s node

之后需要加入的节点执行命令：./bin/elasticsearch --enrollment-token <粘贴你的Token>。

之后如果在重启集群的时候直接启动就可以了。

配置kibnana：

非安全模式配置：

下面的这个在集群模式下，推荐多配置几个，这样的话在一个节点挂了 → Kibana 自动切换另一个

安全模式配置：

在安全模式线只是需要配置这个一个就可以，但是需要注意的是，我们需要配置一下token.

如果是第一次执行的话。kibana会弹出一个页面，在页面中配置就行了，但是如果我们的token第一次打印的过期了，或者是没有保存下来的话，使用命令：

在任何正在运行的es服务器执行命令都可以获取token。

./elasticsearch-create-enrollment-token -s kibana

之后使用如下命令在kibana启动时带着参数就行了

./kibana-setup -t 《token》

其实这个文章在我在之前已经谢过了，但是那个只是快速搭建一个es的运行环境，但是当前的文章更加的具体和详细，大家都可以对照学习：第四章：动手搭建专业的ES运行环境_linux es启动无报错 但是状态仍然为 dead-CSDN博客，这这篇文章中写了集群配置时我们的操作系统如何配置，这里不再赘述，大家参考一下就可以了。